[实用新型]低压直流断路器

说明书

本实用新型涉及一种低压直流断路器，包括并联连接的通流支路、换流支路以及耗散支路，所述通流支路中串设有断路器触点，所述换流支路中串设有换流控制开关和电容，所述耗散支路中串设有避雷器。本实用新型通过改进低压直流断路器的灭弧方式，在通流支路中串设较低电压等级的断路器触点，即可切断较高等级的低压电压，具有灭弧室体积小、触头触点寿命长等优点，能够满足不同工作环境下对低压直流电流开断的需求。

技术领域

本实用新型涉及一种断路器，尤其涉及一种低压直流断路器。

背景技术

轨道交通的供电系统包括高、中、低压交流供电系统、直流供电系统以及电力集中监控系统(SCADA)等。直流供电系统中的电器设备包括整流器、直流快速断路器、直流开关柜等，其中直流开关柜是轨道交通供电系统的核心设备之一，而直流开关柜中的直流断路器在直流开关柜中起到至关重要的作用。

目前，直流断路器的技术方案主要有三种类型，分别是基于常规开关的传统机械式直流断路器、基于纯电力电子器件的固态直流断路器以及基于二者结合的混合式直流断路器。其中，传统机械式直流断路器通常将交流断路器进行改造，通过并联LC谐振电路，在开断直流时为其制造电流过零点，具有带载能力强、通态损耗小等优点，但是由于自身结构的限制，断开时产生的电弧易损坏触头，故障电流切除时间较长。固态直流断路器完全由半导体器件作为断路器的开关器件，具有开断时间短、无弧光等优点，但存在容易过压过流、通态损耗高等缺点。混合式直流断路器结合了常规机械开关和电力电子器件的特点，具有通态损耗小、开断时间短、无关断死区等优点，是目前直流断路器研究的新方向，具有广阔的应用前景，但是目前还没有得到商业化应用。

现有轨道交通系统中的直流断路器普遍采用单一空气灭弧方式的直流开断原理，需要大量的灭弧栅片抬高电弧电压从而达到熄灭直流电弧的效果，所需灭弧室体积大，不利于断路器的小型化，而且开断速度较慢，短路电流值很大，电弧对触头触点的烧蚀严重。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低压直流断路器，用于解决轨道交通系统中的直流断路器所需灭弧室体积大、触头烧蚀严重导致不能够满足低压直流电流开断需求的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种低压直流断路器，包括并联连接的通流支路、换流支路以及耗散支路，所述通流支路中串设有断路器触点，所述换流支路中串设有换流控制开关和电容，所述耗散支路中串设有避雷器。

本实用新型的有益效果是：在断路器断开过程中，通过控制换流控制开关闭合，同时断开通流支路，通流支路中的断路器触点会产生电弧，在电弧电压的作用下，电流转移至换流支路；换流支路电流给电容充电，当电容两端电压增加至耗散支路中避雷器动作电压后，耗散支路导通，电流进一步转移至耗散支路，由于避雷器的工作特点，电流最终在耗散支路被切断；通过改进低压直流断路器的灭弧方式，在通流支路中串设较低电压等级的断路器触点即可切断较高等级的低压电压，具有灭弧室体积小、触头触点寿命长等优点，能够满足不同工作环境下对低压直流电流开断的需求。

进一步的，所述电容的两端并联有放电支路，所述放电支路中串设有放电控制开关和放电电阻。

通过在换流支路电容的两端并联放电支路，当耗散支路电流下降至零后，断开换流控制开关并闭合放电控制开关，换流支路中的电容对放电支路中的放电电阻进行放电，以完全泄放掉电容中的能量，避免影响断路器下次开断。

进一步的，所述换流支路的两端并联有放电支路，所述放电支路中串设有放电控制开关和放电电阻。

通过在换流支路的两端并联放电支路，当耗散支路电流下降至零后，控制闭合放电控制开关，换流支路中的电容对放电支路中的放电电阻进行放电，以完全泄放掉电容中的能量，避免影响断路器下次开断。

进一步的，所述换流控制开关为晶闸管。

进一步的，所述放电控制开关为晶闸管。