CN103337850A - 一种具有宽电流范围的高压直流气体断路器 - Google Patents

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Abstract

一种具有宽电流范围的高压直流气体断路器，包括高压直流断路器以及和高压直流断路器相串联的超导限流器，还包括置于超导限流器的超导带材附近的施加磁场装置；所述施加磁场装置和超导带材为任意角度放置；通过置于超导限流器的超导带材附近的施加磁场装置给超导带材施加磁场后，超导带材的临界电流值降低，使原来不能限制的电流能够被限制，再由高压直流断路器切断已经被限制的较小的电流值；所以本发明同时具有开断故障电流和额定电流的能力，有效提高了高压直流断路器的功能和开断电流范围。

Description

一种具有宽电流范围的高压直流气体断路器
技术领域
本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一种外加磁场的超导限流高压直流断路器。
背景技术
目前常用的高压直流断路器的原理有自激振荡型，它激振荡型和利用限流器件先限流再开断型。利用限流器件先限流再开断是当今热门的研究方向，这也与目前限流技术的快速发展是分不开的。限流技术之所以受到关注，主要有以下两个原因：第一，电网容量不断增加，短路电流水平也随之增加，限制短路电流可以提高电力系统的安全稳定性、电网供电质量以及电网的运行灵活性；第二，现有功率器件过载能力低，而且能承受的di/dt、du/dt有限，为防止故障时对功率器件造成击穿或损坏，需使用电流限制器。目前应用在直流输电系统的直流转换开关仅能开断额定电流，而基于超导限流器技术的高压直流断路器仅能开断故障电流。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有宽电流范围的高压直流气体断路器，同时具有开断故障电流和额定电流的能力，有效提高了高压直流断路器的功能和开断电流范围。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有宽电流范围的高压直流气体断路器，包括高压直流断路器1以及和高压直流断路器1相串联的超导限流器2，还包括置于超导限流器2的超导带材3附近的施加磁场装置4。
所述施加磁场装置4和超导带材3为任意角度放置。
所述施加磁场装置4为铁芯。
本发明和现有技术相比，具有如下优点：
现有的应用于高压直流系统的切断直流线路的直流高速开关仅能切断额定电流，不能切断系统的短路故障电流，而现有的超导限流器仅仅能限制短路故障电流不具有限制额定电流的能力，本发明通过置于超导限流器2的超导带材3附近的施加磁场装置4给超导带材3施加磁场后，超导带材3的临界电流值降低，使原来不能限制的电流能够被限制。原系统的额定电流值超过了施加磁场后的超导带材的临界电流，超导带材由超导态转变为失超态，起到了限制电流的目的，所以本发明给超导带材添加磁场的超导限流器不仅能限制短路电流还可以限制额定电流，超导限流具有反应速度快，限制的短路电流大的优点与直流断路器串联后能够有效提高开断的故障电流值。
附图说明
附图是本发明给超导限流器的超导带材部分添加磁场的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细描述。
如附图所示，本发明一种具有宽电流范围的高压直流气体断路器，包括高压直流断路器1以及和高压直流断路器1相串联的超导限流器2，还包括置于超导限流器2的超导带材3附近的施加磁场装置4；所述施加磁场装置4和超导带材3为任意角度放置，即施加磁场装置4可以为超导带材3施加任意角度的磁场，例如采用施加横向磁场或纵向磁场的方式，降低超导限流器2的超导带材3的临界电流值，使原来不能限制的电流可以被限制。当需要高压直流断路器1切断系统的额定电流值时，对超导限流器1的超导带材部分施加磁场，降低超导带材3的临界电流值，使超导带材3失超，限制系统的额定电流后，再由高压直流断路器1切断已经被限制的较小的电流值，从而减轻高压直流断路器1的负担，减小高压直流断路器的体积和需要的开断电流值，达到减小系统高压直流断路器的体积和成本的目的。
本实施例施加磁场装置4为铁芯，放置在超导带材3的上部和下部。
本发明的工作原理为：外加磁场的超导带材3先将故障电流限制在高压直流断路器1可以开断的电流值下，再由高压直流断路器1直接将直流电流切断，外加的磁场和超导带材的角度可以根据需要降低的临界电流值大小的不同而不同，不同角度下超导带材的临界电流值降低的大小不同。

Claims (3)

1.一种具有宽电流范围的高压直流气体断路器，包括高压直流断路器（1）以及和高压直流断路器（1）相串联的超导限流器（2），其特征在于：还包括置于超导限流器（2）的超导带材（3）附近的施加磁场装置（4）。
2.根据权利要求1所述的一种具有宽电流范围的高压直流气体断路器，其特征在于：所述施加磁场装置（4）和超导带材（3）为任意角度放置。
3.根据权利要求1所述的一种具有宽电流范围的高压直流气体断路器，其特征在于：所述施加磁场装置（4）为铁芯。
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