[发明专利]断路器及断路器的控制方法

权利要求书

1.一种断路器，其特征在于：该断路器包括并联设置的第一支路和耗能支路，所述第一支路上串联设置有第一机械开关和电力电子模块；所述电力电子模块包括并联设置的多条电力电子支路，每条电力电子支路上串联设置有若干个电力电子子模块；所述耗能支路上串联设置有耗能元器件。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述电力电子子模块包括并联设置的第一子支路、第二子支路、和第三子支路，所述第一子支路上串联设置有电力电子器件，所述第二子支路上串联设置有RC吸收电路，所述第三子支路上串联设置有子模块保护避雷器。

3.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述耗能元器件为耗能避雷器组。

4.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：该断路器还包括与耗能支路并联设置的第二通流支路，所述第二通流支路上串联设置有第二机械开关。

5.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于：第一支路上的导通压降小于第二机械开关分闸时的弧压。

6.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：该断路器还包括与电力电子模块并联设置的第三通流支路，所述第三通流支路上串联设置有第三机械开关。

7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于：电力电子模块的导通压降小于第三机械开关分闸时的弧压。

8.一种用于权利要求1所述的断路器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

正常通流时，控制第一机械开关闭合和电力电子模块闭合，以使电流通过第一支路；

当断路器接收到系统保护的分闸命令时，控制第一机械开关分闸开始拉弧；

当第一机械开关断口具备绝缘耐受能力，则控制电力电子子模块断开；

当第一机械开关断口熄弧，断口恢复电压开始施加在第一支路和耗能支路上，第一支路上的电力电子子模块分得的恢复电压超过电力电子子模块的保护动作电压时，电力电子子模块执行保护动作，以释放电压；当断口恢复电压超过耗能元器件动作电压时，耗能元器件用于消耗开断过程中产生的能量。

9.一种用于权利要求4所述的断路器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

正常通流时，控制第二机械开关闭合通流，以使电流通过通流支路；

断路器接收到系统保护的分闸命令时，控制第二机械开关分闸开始拉弧，控制第一机械开关和电力电子模块均处于合闸状态，以使在第二机械开关的弧压的作用下通流支路的电流自然换流到第一支路上；

当电流完全从第二通流支路转移到第一支路时，控制第一机械开关分闸；

当第一机械开关具备动态绝缘能力，控制电力电子子模块断开；

当第一机械开关断口熄弧，断口恢复电压开始施加在第一支路和耗能支路上，当电力电子子模块上分得的恢复电压超过电力电子子模块的保护动作电压时，电力电子子模块用于执行保护动作，以释放电压；当断口恢复电压超过耗能元器件动作电压时，耗能元器件用于执行动作，以消耗开断过程中产生的能量。

10.一种用于权利要求6所述的断路器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

正常通流时，控制第一机械开关和第三机械开关闭合通流；

当断路器接收到系统保护的分闸命令时，控制第一机械开关和第三机械开关分闸开始拉弧，或者控制第三机械开关先分闸，第一机械开关延时设定时间再分闸；控制电力电子模块处于合闸状态，以使在第三机械开关弧压的作用下流过第三机械开关的电流自然换流到电力电子模块上；

当电流完全从第三通流支路转移到电力电子模块后，第一机械开关具备动态绝缘能力，第三机械开关也具备了动态绝缘能力，则控制电力电子子模块断开；

当第一机械开关断口熄弧，断口恢复电压开始施加在第一支路和耗能支路上，若电力电子子模块上分得的恢复电压超过电力电子子模块保护动作电压时，电力电子子模块用于执行保护动作，以释放电压；当断口恢复电压超过耗能元器件动作电压时，耗能元器件用于执行保护动作，以消耗开断过程中产生的能量。