[发明专利]一种直流断路器及应用方法

权利要求书

1.一种直流断路器，其特征在于，包括：至少一个断路器模块，所述断路器模块串联连接，所述断路器模块包括：机械开关组件及电压源激励振荡组件，其中，

所述机械开关组件与所述电压源激励振荡组件并联连接。

2.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，所述电压源激励振荡组件包括：无源部件、受控电压源及能量吸收部件，其中，

所述无源部件与所述受控电压源串联连接；

所述能量吸收部件并联连接于所述无源部件的两端或并联连接于所述无源部件与所述受控电压源构成的串联电路的两端。

3.根据权利要求2所述的直流断路器，其特征在于，所述受控电压源包括至少一个基本模块单元，所述基本模块单元为反并联桥式模块单元或半桥模块单元或全桥模块单元。

4.根据权利要求3所述的直流断路器，其特征在于，所述反并联半桥模块单元包括第一电力电子开关、第二电力电子开关、第一电压源及第二电压源，其中，

所述第一电力电子开关的第一端与所述第一电压源的第一端连接，所述第一电力电子开关的第二端与所述第二电力电子开关的第一端连接后引出外接线，所述第一电力电子开关的控制端外接控制信号，所述第二电力电子开关的第二端与第二电压源的第二端连接，所述第二电力电子开关的控制端外接控制信号，所述第一电压源的第二端与所述第二电压源的第一端连接后引出外接线。

5.根据权利要求4所述的直流断路器，其特征在于，所述半桥模块单元包括第三电力电子开关、第四电力电子开关及第三电压源，其中，

所述第三电力电子开关的第一端与所述第三电压源的第一端连接，所述第三电力电子开关的第二端与所述第四电力电子开关的第一端连接后引出外接线，所述第三电力电子开关的控制端外接控制信号，所述第四电力电子开关的第二端与第三电压源的第二端连接后引出外接线，所述第四电力电子开关的控制端外接控制信号。

6.根据权利要求5所述的直流断路器，其特征在于，所述全桥模块单元包括第五电力电子开关、第六电力电子开关、第七电力电子开关、第八电力电子开关及第四电压源，其中，

所述第五电力电子开关的第一端分别与所述第七电力电子开关的第一端及所述第四电压源的第一端连接，所述第五电力电子开关的第二端与所述第六电力电子开关的第一端连接后引出外接线，所述第五电力电子开关的控制端外接控制信号；

所述第六电力电子开关的第二端分别与所述第八电力电子开关的第二端及所述第四电压源的第二端连接，所述第六电力电子开关的控制端外接控制信号；

所述第七电力电子开关的第二端与所述第八电力电子开关的第一端连接后引出外接线，所述第七电力电子开关的控制端及所述第八电力电子开关的控制端均外接控制信号。

7.根据权利要求6所述的直流断路器，其特征在于，所述第一电力电子开关、第二电力电子开关、第三电力电子开关、第四电力电子开关、第五电力电子开关、第六电力电子开关、第七电力电子开关及第八电力电子开关均由至少一级电力电子器件构成，所述电力电子器件包括全控器件或半控器件或不控器件。

8.根据权利要求6所述的直流断路器，其特征在于，所述第一电压源、第二电压源、第三电压源及第四电压源为带电电容或蓄电池或交流整流电源。

9.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，所述机械开关组件包括至少一个机械开关。

10.根据权利要求2所述的直流断路器，其特征在于，所述无源部件包括电感及电容，其中，所述电感与所述电容串联连接。

11.根据权利要求10所述的直流断路器，其特征在于，所述无源部件还包括电阻，所述电阻并联连接于所述电容两端。

12.根据权利要求2所述的直流断路器，其特征在于，所述能量吸收部件包括至少一个非线性电阻。

13.一种直流断路器的应用方法，其特征在于，基于权利要求1-12任一项所述的直流断路器，所述直流断路器的应用方法包括：

根据分闸命令控制机械开关组件分闸；

当机械开关组件燃弧直至达到预设开距时，控制电压源激励振荡组件投入工作，在无源部件、受控电压源、机械开关组件构成的回路中，产生幅值逐步增加的高频振荡电流，直至机械开关组件熄弧分断；

能量吸收部件工作，将系统电流消耗清除。