高壓直流斷路器可以分為機械式高壓直流斷路器(mechanical HVDC circuit breaker)、固態高壓直流斷路器(solid-state HVDC circuit breaker)與混合式高壓直流斷路器(hybrid HVDC circuit breaker)。其開斷短路電流的方法各有不同。
1. 機械式高壓直流斷路器
機械式高壓直流斷路器利用快速機械開關來開斷短路電流。
優點:運行穩定、開斷故障電流能力強、通態損耗小等。
缺點:由于自身結構的制約,斷開時產生的電弧易損壞觸頭,故障電流切除時間較長,難以滿足直流系統快速分斷故障電流的要求。
2. 固態高壓直流斷路器
固態高壓直流斷路器的基本框圖如下圖所示,包含一個主開關、一個輔助開關和一組無源組件。主開關承載正常操作期間的電流;當故障發生時,輔助開關和無源組件斷開電路并耗散故障能量。
優點:開斷時間短;體積較小且無電弧產生。
缺點:容易過壓過流、通態損耗高等。
3. 混合式高壓直流斷路器
混合式直流斷路器的基本框圖如下圖所示,其機械開關和固態開關并聯。在正常情況下,機械開關承載主回路電流,固態開關支路沒有電流流過。混合式直流斷路器的接通和斷開過程由功率半導體器件完成。當機械開關打開以提供電流隔離時,在下一個電流過零點關斷功率半導體器件,電路能量被能量吸收裝置吸收以抑制故障。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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