新型真空直流限流断路器设计及其介质恢复特性

摘要

针对传统强迫换流型断路器在关断高上升率短路电流时遇到的问题,本文提出了在高速真空开关两端反向并联续流二极管,并在小间隙下开断短路电流的改进方案.通过反向续流二极管的续流作用,使真空开关在电弧电流强迫过零后得到零电压介质恢复时间,提高了真空灭弧室的介质恢复能力,使其能够在小开距时关断高上升率短路电流.开展了新型强迫换流型限流断路器工作原理的仿真分析和高速电磁斥力机构、脉冲关断电路的设计.针对新型真空直流限流断路器关断短路电流的特殊过程,设计了与其等效的介质恢复试验,对方案可行性进行验证.设计了l kV/400A限流断路器样机并进行短路关断试验,该断路器可将初始上升率为5A/μs的故障电流限流至2.5kA以下.试验结果证明所提出方案有效、可行.