自触型低压混合式直流断路器系统设计与开断特性研究

作     者：张照资 高偲智 汪倩 陈思磊 葛世伟 李兴文 ZHANG Zhaozi;GAO Caizhi;WANG Qian;CHEN Silei;GE Shiwei;LI Xingwen

作者机构：电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)陕西省西安市710049 西安理工大学理学院陕西省西安市710054 西安理工大学电气工程学院陕西省西安市710054 浙江天正电气股份有限公司浙江省温州市325604 

基　　金：国家自然科学基金项目(52277163) 陕西省科技计划项目(2022TD-59) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年第44卷第11期

页      码：4544-4555,I0032页

摘      要：低压混合式直流断路器具有低功耗、高开断性能、选择性保护等优点,能更好地满足光伏和储能系统以及零碳建筑等应用需求。该文提出一种自触型低压混合式直流开关拓扑,首先通过对混合式断路器工作原理分析,建立基于电弧供能、驱动的机电系统耦合设计方法,该方法利用电弧能量为电子电路供能,并将电弧电压作为换流支路导通的控制信号,从而实现短路故障下系统的自动触发,并提出核心功能模块设计的理论依据。在此基础上,研制低压混合式断路器样机并验证设计方案的有效性,并对比分析不同因素对开断特性的影响规律。试验表明,相较于传统机械开关,小电流开断时间缩短85.4%、电弧能量减少94.1%,提升了断路器电气寿命,同时实现1.1 kA短路电流开断,发现系统总体响应时间与燃弧初期电压上升速率成正相关,电弧电导、支路寄生电感增大均会延长换流时间,电弧重燃概率则主要受外部系统参数影响。结果可为低压直流混合式断路器的优化设计和性能提升提供一定参考。

主 题 词：低压直流系统 混合式断路器 断路器寿命 小电流开断 短路开断 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13334/j.0258-8013.pcsee.230085

馆 藏 号：203128180...