王 晨，徐建霖

（1．中国电子科技集团公司第五十四研究所，石家庄 050081；2．海军工程大学 电气工程学院，武汉 430033）

一种混合型直流断路器中晶闸管关断过电压抑制方法研究

王 晨1，徐建霖2

（1．中国电子科技集团公司第五十四研究所，石家庄 050081；2．海军工程大学 电气工程学院，武汉 430033）

混合型直流断路器由高速斥力开关和固态开关并联组成。本文对一种混合型直流断路器中晶闸管关断时过电压抑制问题开展了研究，对影响晶闸管关断过电压的因素进行了分析，提出了在电感两端并联续流二极管和在晶闸管两端并联缓冲电路的解决方案。开展了有无缓冲电路和续流二极管、不同缓冲电路方案的对比试验，从而确定了缓冲电路的结构和参数，并进行了优化设计后的直流断路器样机短路分断试验，验证了所提过电压抑制方案的有效性。

混合型 直流断路器 晶闸管 强迫关断 过电压

0 引言

随着舰船、铁路牵引、矿山等独立直流电力系统容量的不断增大，现有机械式直流断路器的极限分断能力已无法满足系统短路电流分断的要求；同时，巨大的短路电流所引起的电动力和热效应会对电力设备造成严重破坏[1-2]。目前，独立直流电力系统的短路电流超过100 kA，而直流断路器的分断能力不足80 kA[3]。

直流电力系统与交流电力系统相比，其短路电流分断的难点在于直流系统没有用于电流开断的自然过零点[4-5]。传统机械式断路器为了产生电流过零点，采取的办法是提高灭弧室的电弧电压，当电弧电压超过电源电压时短路电流开始下降，该方法的问题在于分断极限短路电流时电弧对触头的烧蚀会严重降低触头的寿命，灭弧室体积巨大，且其分断速度较慢，触头打开需要几十毫秒。……