摘要：混合直流断路器由机械断路器并联固态断路器组成，继承了固态断路器开断迅速与机械断路器通态损耗低的特点，成为近年来研究的热点，也是直流配电网高效可靠运行的关键装备。
关键词：灭弧型；低压直流；断路器
1发明内容
一种灭弧型低压直流断路器，包括接触器K1、JFET器件J1、IGBT器件T1及其反并联二级管D1、二级管D2、缓冲电容C1和C2、阻尼电阻R1和R2、氧化锌阀片Z1和相应驱动电路；接触器K1的正极1连接断路器的正接入点+KM，K1的负极2连接J1的D极，J1的S极连接断路器的负接入点+KM1，J1的门极连接驱动电路；氧化锌阀片Z1的两端分别连接断路器的正负接入点+KM、+KM1；缓冲电容C1一端连接断路器的正接入点+KM，另外一端连接阻尼电阻R1的一端，形成中心点O，阻尼电阻R1的另一端连接断路器的负接入点+KM1；缓冲电容C2一端连接中心点O，另外一端连接阻尼电阻R2的一端，阻尼电阻R2的另一端连接断路器的负接入点+KM1；T1的C极连接断路器的正接入点+KM，T1的E极连接D2的正极，即连接中心点O，D2的负极连接断路器的负接入点+KM1，T1的门极连接驱动电路。
2具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
图1
图2
如图1所示，本实用新型涉及一种灭弧型低压直流断路器，其电路包括接触器K1、JFET器件J1、IGBT器件T1及其反并联二级管D1、二级管D2、缓冲电容C1和C2、阻尼电阻R1和R2、氧化锌阀片Z1；接触器K1的正极1连接断路器的正接入点+KM，K1的负极2连接J1的D极，J1的S极连接断路器的负接入点+KM1，J1的门极连接驱动电路；氧化锌阀片Z1的两端分别连接断路器的正负接入点+KM、+KM1；缓冲电容C1一端连接断路器的正接入点+KM，另外一端连接阻尼电阻R1的一端，形成中心点O，阻尼电阻R1的另一端连接断路器的负接入点+KM1；缓冲电容C2一端连接中心点O，另外一端连接阻尼电阻R2的一端，阻尼电阻R2的另一端连接断路器的负接入点+KM1；T1的C极连接断路器的正接入点+KM，T1的E极连接D2的正极，即连接中心点O，D2的负极连接断路器的负接入点+KM1，T1的门极连接驱动电路。
图3
如图2所示，直流断路器驱动电路包含K1、J1和T1的驱动。K1采用光继电器TLP3553驱动其动作线圈实现，驱动电压为24V，通过DSP的IO脚控制光继电器通断，进而控制K1。J1利用HCPL-3120芯片进行驱动，驱动电压为-20-0V，当DSP的IO脚输出逻辑“0”时，其驱动电路输出-20V，JFET为关断状态，当DSP的IO脚输出逻辑“1”时，其驱动电路输出0V，JFET为开通状态。T1也利用HCPL-3120芯片进行驱动，T1的关断为多阶段模式，根据DSP测量的电流大小，判断选择对应的关断驱动支路，如图3所示，通常驱动电压为Vee1=-8V，Vcc1=15V的第一支路，当DSP的IO脚输出逻辑“0”时，其驱动电路输出-8V，IGBT为关断状态，当DSP的IO脚输出逻辑“1”时，其驱动电路输出15V，IGBT为开通状态。当需要关断故障电流时，根据实际DSP测量的电流大小，选择第二支路、第三支路，亦可根据实际需求选择更多的支路。由于J1的自身电阻值很小，可以通过电阻电容差分滤波电路后接入隔离线性光耦，隔离线性光耦输出接至调理运放电路，其输出分两路分别接入DSP的ADC1和比较器脚COMP1，ADC1由DSP的软件按采集时序读取数据并执行计算，比较器COMP1输出则实现中断加速启动，结果和DSP的计算结果组成相关的逻辑控制。J1是一种电阻值很小的常导通型器件，即当没有驱动负电压施加其门极时，其为导通状态；当低于阈值的驱动电压施加其门极时，其为截止状态。因此，正常合闸状态运行时，接触器K1和J1形成主供电回路，K1、J1、T1均处于开通状态，因J1的电阻值很小，K1、J1构成的主供电回路导通电流且损耗较小；T1、D2的压降较K1、J1的压降大，因此T1和D2中无电流。正常断开状态时，K1、J1、T1都处于断开状态，C1承担直流母线电压。
3结语
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
参考文献
[1]真空断路器操动机构专利技术综述[J].王海容.科技创新与应用.2018.
[2]一种高压直流断路器的混合式电弧模型[J].崔彦青,李永建,宋泽.济南大学学报(自然科学版).2018.
作者简介
潘放（1984.7），男，江苏沭阳人，高级工程师，技师，单位：国网江苏省电力有限公司沭阳县供电分公司。
论文作者:潘放,葛奔,张远平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/20
标签：断路器论文; 阻尼论文; 接入点论文; 电阻论文; 电路论文; 接触器论文; 中心点论文; 《基层建设》2019年第22期论文;