CN103370760A - 用于关断高压dc电流的方法、断路器和开关单元 - Google Patents

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Abstract

高压DC断路器包括串联于机械开关（4）的半导体开关组装件（3）。当该半导体开关组装件（3）由于电流故障关断时，流过该组装件（3）的放电器（9）的剩余电流（IR）由该机械开关（4）关断。并联于该机械开关（4）布置的电容器（12）导致无源谐振效应，其进而在它的电弧中诱导电流零交叉。该电流零交叉允许可靠地消灭电弧。该机械开关（4）可以是AC断路器。

Description

用于关断高压DC电流的方法、断路器和开关单元
技术领域
本发明在第一方面涉及用于使用半导体开关以及机械开关关断高压DC电流的方法和断路器。在第二方面，本发明涉及用于阻断高压DC电流的开关单元以及用于借助于所述开关单元关断高压DC电流的方法。
背景技术
直流（DC）的中断是实现多终端DC网络（MTDC）的主要挑战中的一个。已经研究了若干方式。对于这样的系统，速度是重要的要求，并且非常高的速度可以使用基于半导体的断路器实现。
诸如例如在US 5 999 388和EP 0 867 998中描述的基于半导体的断路器典型地包括半导体开关组装件，其具有多个串联的半导体开关。多个放电器与这些半导体开关并联布置并且用于限制每个开关上的电压。
该类型的布置的一个缺点是当开关关断时剩余电流继续流动的事实。该电流主要流过放电器，并且在较小的程度上通过半导体开关。
发明内容
要由本发明解决的问题因此是提供允许完全关断高压DC电流的方法和断路器。
在第一方面，该问题由根据独立权利要求的方法和断路器解决。
因此，用于中断具有标称电压UDC特别地标称DC电压UDC的高压DC电流的断路器包括串联的半导体开关组装件和至少一个机械开关。该半导体开关组装件包括并联于多个放电器布置的多个半导体开关。这些放电器具有超过所述标称电压UDC的合计的阈值电压。该断路器通过首先关断半导体开关组装件然后关断机械开关操作。一旦所有半导体开关关断，因为放电器的合计的阈值电压超过标称电压UDC，流过放电器的剩余电流是相对小的。剩余电流因此处于它可以使用机械开关关断这样的水平。
有利地，断路器包括谐振电路，其中机械开关布置在该谐振电路中。该谐振电路构造并且设计成在关断半导体开关组装件后产生通过机械开关中的电弧的振荡电流。该振荡电流的幅度上升并且超过剩余电流，由此在该电弧中产生至少一个电流零交叉。该电弧可以在该零电流交叉期间容易地消灭。
该类型的电流振荡可以通过提供具有谐振电路的断路器生成，该谐振电路包括电容器和机械开关的弧隙，其中该电容器并联于机械开关布置。振荡电路进一步包括电感，其可以是连接该电容器和机械开关的线路的固有电感，或它可是为该目的布置在谐振电路中分立的电感器。谐振电路有利地形成尺寸来在所述电弧中诱导电流振荡，其超过剩余电流，即当标称电压UDC施加于开关组装件时在半导体开关组装件的关断状态中通过它的剩余电流。
在特别有利的实施例中，机械开关是吹式断路器，因为该类型的断路器展现负电弧电压特性，即负的dU/dI导数，其导致谐振电路中电流振荡的积累。在压气式断路器中观察到特别大的负dU/dI导数。
本发明还涉及在本发明的方法中AC高压断路器作为机械开关的使用。
在另外的方面，本发明涉及用于阻断高压DC电流的开关单元以及用于操作所述开关单元的方法。
在该方面，该开关单元包括
机械开关，
并联于所述机械开关布置的电容器，以及
串联于所述机械开关的切断器。
在这样的开关单元中，机械开关与它的并联电容器可以形成振荡电路，其可以在开关的电弧中产生电流零交叉，同时该切断器可以在消灭电弧后接管DC负载。
根据该第二方面，开关单元有利地通过使用断开机械开关的步骤，由此引起所述机械开关的电弧中的电流振荡而操作用于中断高压DC电流，这些振荡超过要开关的电流。
该开关单元可以例如在本发明的第一方面中使用来中断剩余电流。然而，当高压DC电流需要被中断时也可在别处使用它。例如，它可用于在无负载条件下当剩余电流可以高达几十安培时切断电路，或切断可暂时连接用于电压平衡的放电电阻器。
其他有利的实施例在从属权利要求中以及在下文的描述中列出。
附图说明
从本发明的下列详细描述将更好理解本发明并且除上文阐述的那些之外的目标将变得明显。这样的描述参照附图，其中：
图1是具有断路器的高压DC系统的简化图，
图2定性地示出断路器中的电流的衰减，
图3示出具有机械开关、切断器和接地装置的开关单元，
图4示出图3的单元的机械开关的接触件，并且
图5示出图3的单元的切断器的接触件。
具体实施方式
定义
术语“高压”包含10kV或更大的电压。
如本文使用的“放电器”（也叫做“浪涌放电器”或“浪涌分流器”）是非线性电阻器（变阻器），其的电阻率对于高于阈值电压（保护电压水平）的电压开始相当大地下降。这样的放电器用作半导体开关的过电压保护。典型而非必要的，它们基于例如ZnO的金属氧化化合物。放电器可以包括单个变阻器或一组变阻器。
串联放电器的术语“合计的阈值电压”指这些放电器的阈值电压的总和，即串联布置的放电器的电阻开始相当大地下降的电压。
“吹式断路器（blast circuit breaker）”是其的接触件可以断开来形成弧隙的机械开关。该弧隙布置在例如SF6（尽管也可使用其他气体，例如空气）的气体中，并且断路器适应于产生吹进该弧隙中形成的电弧的气流，例如通过自吹效应（例如在加热室中），或通过压缩（例如在压气室中）。
“压气式断路器（puffer circuit breaker）”是包括气体容积的吹式断路器，该气体容积借助于适合的驱动工具例如在压气室中机械压缩，同时断开断路器以便主动产生气流进入电弧。
“高压AC断路器”是设计成中断主要故障电流，特别地高压AC网络中的接地故障电流的断路器。这样的故障电流典型地大约几十kA，例如60kA。
“外壳通电断路器（live tank breaker）”（LTB）是布置在壳体中的断路器，该壳体设计成处于通电电势，即处于电势UDC。
“外壳不通电断路器（dead tank breaker）”是布置在壳体中的断路器，该壳体设计成处于地电势。
“切断器”典型地是适应于耐受标称电压的开关，但不能够中断系统的标称电流。切断器典型地用于网络的流电分离的单独段。
“分立电感器”是布置在线路中的电感装置，其如与将没有分立的电感器的情况相比增加该线路的电感。分立电感器典型地是线圈。
“故障电流限制器电抗器”是布置在高压DC线路中的分立电感器，其能够耐受主要故障电流并且设计成限制故障电流的电流上升率。
“阻断高压DC电流”指中断具有“高压”恢复电压的任何DC电流。特别地，中断的电流可是几安培的电流或若干kA的标称电流或故障电流。例如，下文描述的“用于阻断高压DC电流的开关单元”可例如仅能够阻断几安培，而下文描述的“用于关断高压DC电流的断路器”可能够阻断标称或故障电流。
概述
本文描述的方法和断路器可以用于中断高压DC网络中的主要故障电流，特别地接地故障电流，以及关断这样的网络中的其他类型的电流。这样的系统与本上下文中相关的组件的整体设计在图1中示出。它包括产生标称DC电压UDC的高压DC源1。该电压可以是大约几百kV，例如具有几kA（例如2.6kA）的标称电流的340kV。
来自源1的电流通过断路器2。断路器2的设计在下面更详细地描述。
断路器2是半导体开关组装件3和机械开关4的组合。在图1的实施例中，断路器2进一步包括两个切断器5、6和故障电流限制器电抗器7。该断路器2可以能够中断电气DC电路，并且在这样的功能中，可以叫做DC断路器2或DC断路器布置2。
半导体开关组装件3包括多个半导体开关8，例如IGBT晶体管。此外，开关阵列3包括并联于这些半导体开关8的多个放电器9。有利地，至少一个放电器9与一个或多个半导体开关8中的每个或适合的子组并联布置，以便在半导体开关8的关断状态中保护它免于极高的电压值。
每个放电器9具有高于它的电导率快速增加的阈值电压。这些放电器串联布置并且它们的合计阈值电压超过标称电压UDC，例如按在从1.5到1.6的范围中的因子，或也就是说超过50%至60%。因此，当半导体开关组装件3上的电压近似等于UDC时，例如当半导体开关8在存在如由10指示的接地故障的情况下而关断时，通过半导体开关组装件3的剩余电流IR是相对小的。典型地，剩余电流IR低于20A，特别地在1A和20A之间，并且由于放电器9在该电压的剩余电导率而占主导地位，同时电流的小部分由通过半导体开关8的剩余流形成。该剩余电流IR比正常流过网络的标称电流小很多。
机械开关4的目的是一旦半导体开关8已经关断则中断剩余电流IR。机械开关4使用如下文描述的无源谐振，以便产生它的电弧在其期间被消灭的电流零交叉。该设计的细节在下一部分中提供。
切断器5、6用于将至少半导体开关组装件3，和可选地断路器2的甚至更多的组件从通电电压切断。此外，它们中的至少一个，特别地切断器5设计成在消灭电弧后承担DC电压，由此防止对开关组装件3的长期DC电压应力。
切断器5、6设计成在不存在相当大电流时开关。在图1的实施例中，一个切断器5布置在机械开关4和半导体开关组装件3之间。备选地，切断器5可布置在电压源1和机械开关4之间，在该情况下它也可以用于将机械开关4从高压电势切断。
故障电流限制器电抗器7限制故障电流的上升。另外，它将敏感的半导体开关8与在机械开关4的关断期间产生的电压峰值隔离，例如由于再闪击。
断路器2的单独组件的操作由控制单元11控制。
无源谐振
直流的中断的固有问题是不存在自然的电流零交叉。
如果标称电压UDC和剩余电流IR不是极高的，机械开关4可能够在不存在电流零交叉时关断剩余电流IR，如果它的电弧可以例如由合适的工具消灭。然而，有利地，无源谐振概念用于在机械开关4的电弧中产生电流零交叉。
产生这样的电流零交叉的一个概念是在机械开关4的电路径中激发增长的电流振荡。该所谓的无源谐振概念利用气体电弧与并联的电容主导的阻抗的相互作用。
无源谐振的概念也从当电流截断发生时AC系统中的现象知晓。这尤其从开关小的感应电流（其中几安培的电流被截断）知晓。无源谐振由于高频振荡发生，其由电弧与并联于机械开关布置的有效电容的相互作用引起，并且它可以在处于AC系统的电力频率的常规零交叉之前导致电流零交叉。截断电流的最大幅度取决于断路器的类型和并联于断路器的电容。在文献中，可以找到下列关系（R.D. Garzon，“High Voltage Circuit Breakers（高压断路器）”，Marcel Dekker有限公司，2002）：
，
其中I0是截断电流的近似值，CP是以法拉的并联电容，sqrt指代平方根运算，并且α是SF6压气式断路器的大约4·104-17·104的截断数。
在本作品中，已经发现无源谐振概念可以利用于关断剩余DC电流IR，其允许使用机械开关4的现有高压AC技术。特别地，已经在实验上发现AC压气式断路器可以成功地用于关断大约10A的高压DC电流。
由于该原因，电容器C并联于机械开关4布置，由此将机械开关4放置在谐振电路中，其产生通过它的电弧的振荡电流同时它用于关断剩余电流IR。
使用该方案，可以实现如在图2中图示的关断过程。该图示出在时间t0存在的故障电流IF，它在该时间正上升。在时间t1，半导体开关组装件3开关到它的关断状态，其导致电流衰减到剩余电流IR。现在，在时间t2，机械开关4被带入它的关断位置，其导致电弧在它的弧隙中产生。如上文提到的，弧隙与它的负dU/dI特性导致振荡电流在由电弧或弧隙、电容器12以及引线的固有电感形成的谐振电路中产生。该振荡电流导致通过电弧的总电流中的快速电流振荡13，如果它们的幅度是足够的，其在时间t3导致电流零交叉，在该时间可以消灭电弧。
振荡的频率取决于并联于断路器的电容4，并且对于用使用SF6气体的压气式断路器建造的机械开关4已经发现对于大约1.6nF至8nF的电容4例如在25kHz至35kHz的范围中。尽管谐振频率相对高，因为电流幅度是相对低的，电流时间导数dI/dt的绝对值在<5A/μs的范围中。
电容器12的有利值在1nF和4nF之间。电容器12的较低值可导致对于实现电流零交叉不足的振荡和/或太高的dI/dt值，而较高值导致不必要的高装置成本。
可选地，电阻器39（用虚线示出）可平行于电容器12放置。该电阻器39的电阻足够高而对上文描述的振荡没有显著影响。它的目的是在某个时段后将电容器12放电以便避免对电容器不必要的DC电压应力。
机械开关
如提到的，机械开关4有利地是具有布置在气体，特别地SF6中的弧隙的开关。在特别有利的实施例中，机械开关是压气式断路器，其中电弧由以例如5巴至15巴产生的气流深度冷却。
在30ms至40ms的范围中的剩余电流IR的关断时间可以借助于压气式断路器达到。这与其中剩余电流将由缓慢的空气绝缘切断器关断的情况有利地比较，其中更多的能量将沉积在放电器中。同样，压气式断路器比空气绝缘切断器更紧凑。
压气式断路器目前在AC系统中用作AC高压断路器，其中它们依赖固有AC电流零交叉用于消灭电弧。通过使用在之前的部分中描述的无源谐振振荡并且由此同样在DC系统中产生人工的电流零交叉，这里可以使用相同类型的装置。
振荡期间的电流时间导数dI/dt的绝对值如上文提到的在<5A/μs范围中，即在低于5A/μs的范围中，其低于AC应用中的典型应力。
电弧成功中断后机械开关4两端的恢复电压也取决于电容4，其中dU/dt由IR/CP近似给出，其对于IR=10安培并且CP=2nF在5kV/μs的范围中。这比高压AC系统中经历的典型值更低。
因此，有利地，AC高压断路器用作机械开关4，因为可以采用众所周知的确立好的技术，其允许大大减小开发和制造成本。
机械开关4的特定实施例在图3和4中示出。在该实施例中，机械开关4是外壳通电断路器，并且是开关单元14的部分。开关单元14进一步包括串联于机械开关4布置的切断器5以及绝缘支承件15，其中切断器5和机械开关4都安装到支承件15。
必须注意到即使开关单元14的有利应用在图1中示出的系统内，开关单元14也可以用在其中高压DC电流必须中断的其他应用中。
图3的单元14进一步包括接地装置16用于在单元14的输出线路17已经从通电电压切断后将该线路连接到地。接地装置16包括由驱动器19操作的接地杆18，以便将接地钩20移动进入和移动解除与输出线路17的接合。
有利地，单元14包括用于操作机械开关4以及切断器5的共有驱动机构21。即使它们两个在相同时间断开，剩余电流IR将由机械开关4中断，因为仅机械开关4具有并联于它布置的电容器12。电容器12可以例如是至少一个分级电容器，分级电容器典型地在AC技术中用于电容分压器。
切断器5和机械开关4的设计可以是大致上相同的，其进一步简化装置设计并且减少成本。然而，切断器5应该对良好的流电绝缘优化，而机械开关4应该优化来快速并且可靠地消灭剩余电流的电弧。两个装置的这个优化可以由小的设计变化实现，当观察图4和5时其将被更好地理解。
图4示出机械开关4的接触件的设计。如可以看见的，机械开关4包括围绕充气室23的绝缘壳体22。有利但不必要地，机械开关4包括两对接触件。第一接触件对由标称电流接触件24a、24b形成，而第二接触件对由电弧接触件25a、25b形成。
驱动机构21示范性地设计并且构造成在轴向上相对于每个接触件对中的一个接触件移动每个接触件对中的另一个接触件。在图4的实施例中，接触件24a和25b如由该图中的双箭头指示的移动。当断开开关时，驱动机构21首先断开标称接触件24a、24b，并且然后才是电弧接触件25a、25b，其允许优化标称接触件的设计用于运送高标称电流，同时电弧接触件可以优化来运送并且消灭电弧。标称接触件与电弧接触件结合的这个设计从AC断路器知晓。
断开的电弧接触件25a、25b之间的间隙（弧隙）28在电弧容积26中形成，其由甚至当机械开关4处于它的断开状态中时桥接弧隙28的中空气体喷嘴27封闭。气体喷嘴27的目的是将气体导向电弧用于高效地消灭电弧。
在实施例中，切断器5服务于网络的流电分离的单独段；和/或切断器5不需要起断路器的作用；和/或切断器5不需要起负载阻断开关的作用；和/或切断器5不能中断系统的标称电流，例如标称dc电流；和/或切断器5不能中断通过半导体开关组装件3的系统的剩余dc电流IR。然而，切断器5可以具有任何适合的常规或不同于常规的设计或结构，例如如本文公开的并且特别地如在图5的上下文中公开的新的并且简化的设计。
图5示出切断器5的接触件的设计。如可以看见的，它还包括绝缘壳体32、充气室33、标称电流接触件34a、34b、电弧接触件35a、35b和弧隙38中的电弧容积36。然而，切断器5的气体喷嘴37比机械开关4的气体喷嘴27更短，并且因此当切断器5如在图5中示出的处于它的断开状态时不桥接弧隙38。
备选地，气体喷嘴37可以完全不存在，即使存留的气体喷嘴37是有利的，以便在机械开关4和切断器5两者中具有相似的场分布，其允许最小化设计差异。
设计切断器5使得它不具有当切断器5处于它的断开状态时桥接它的弧隙38的气体喷嘴的原因在于蠕变电流的最小化。在图4的机械开关中，小电流可以沿气体喷嘴27蠕变。在图5的设计中，没有这样的电流可以发生。
如可以从图3看见的，电容器12并联于机械开关4布置，而没有并联于切断器5布置的电容器。因此，机械开关4上的电容比切断器5上的（固有）电容更高。因此，当断开机械开关4和切断器5时，机械开关4中的电弧由于上文描述的振荡而被消灭。没有这样的振荡在切断器5中发生。然而，机械开关4中的电弧一被消灭，通过开关4、5两者的电流大致上停止流动并且切断器5中的电弧也被消灭。
注意
在图1中，故障10图示为在开关组装件3与机械开关4相反的侧上发生，即开关组装件3位于机械开关4和故障10之间。然而，该故障也可在相反侧上发生，例如使得机械开关4位于故障和开关组装件3之间。一般来说，取决于一个或多个电压源和故障在网络中的位点，故障、机械开关4和开关组装件3的相互位置可变化。
断路器2或断路器布置2的本设计允许使用具有串联放电器9的半导体开关组装件中断DC电流，甚至大的故障DC电流，所述串联放电器9的合计阈值电压（即，所有串联连接的放电器9的总阈值电压）是相对低的。特别地，合计的阈值电压小于1.6·UDC。这允许减小对于给定标称电压UDC需要的半导体开关的数量，但导致大约例如高达10A的相对强的剩余电流IR。该剩余电流可以使用机械开关4安全地关断。
为了消灭机械开关4中的电弧，电流零交叉通过适当选择电容器12的值借助于无源谐振产生。
在图3和5的实施例中，切断器5是如描述的修改的压气式断路器。然而，它也可是空气绝缘切断器或任何其他合适类型的切断器。切断器6也可以是压气式断路器、空气绝缘切断器或任何其他合适类型的切断器。
在图3的实施例中，机械开关4示为外壳通电断路器。然而，它也可是外壳不通电断路器（其的壳体处于地电势）或任何其他类型的断路器或机械操作的开关。
在图4和5的实施例中，切断器5和机械开关4具有相同设计，除了它们的气体喷嘴。更一般地说，两者有利地是压气式断路器，但仅机械开关4具有在开关的断开状态中桥接弧隙的气体喷嘴。
在上文的实施例中，切断器5包括单个断路器（开关）。然而，切断器5也可以包括串联的若干个断路器以便阻断较高的电压。
参考符号
1 DC电压源 2 断路器
3 半导体开关组装件 4 机械开关
5、6 切断器 7 故障电流限制器电抗器
8 半导体开关 9 放电器
10 接地故障 11 控制单元
12 电容器 13 电流振荡
14 开关单元 15 绝缘支承件
16 接地装置 17 输出线路
18 接地杆 19 接地驱动器
20 接地钩 21 驱动机构
22 机械开关4的绝缘壳体 23 机械开关4的室
24a、24b 开关4的标称电流接触件 25a、25b 开关4的电弧接触件
26 开关4的电弧容积 27 开关4的气体喷嘴
28 开关4的弧隙 32 机械切断器5的绝缘壳体
33 机械切断器5的室 34a、34b 切断器5的标称电流接触件
35a、35b 切断器5的电弧接触件 36 切断器5的电弧容积
37 切断器5的气体喷嘴 38 切断器5的弧隙
39 电阻器 UDC 标称电压，例如标称DC电压
IF 故障电流 IR 剩余电流
t0、t1、t2、t3 时间    

Claims (31)

1.一种用于将高压DC电流从输送标称电压UDC的电压源（1）关断的方法，其中，所述方法使用包括串联的半导体开关组装件（3）和至少一个机械开关（4）的断路器（2），其中所述半导体开关组装件（3）包括多个半导体开关（8）和并联于所述半导体开关（8）的多个放电器（9），所述方法包括下列步骤：
关断所述半导体开关组装件（3）来将所述电流减小到剩余电流（IR），并且
借助于所述机械开关（4）关断所述剩余电流（IR），
其中所述放电器（9）具有超过所述标称电压UDC的合计的阈值电压。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述机械开关（4）布置在谐振电路中，其在关断所述半导体开关组装件（3）并且断开所述机械开关（4）后产生通过所述机械开关（4）中的电弧的振荡电流，其中所述振荡电流具有超过所述剩余电流（IR）的幅度，由此在所述单独开关（4）的所述电弧中产生至少一个电流零交叉，其中所述电弧在所述电流零交叉期间消灭。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述剩余电流（                                                
Figure 2011800683845100001DEST_PATH_IMAGE001
）低于20安培，特别地在1和20安培之间。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述放电器（9）具有小于1.6 · UDC的合计的阈值电压。
5.一种断路器，用于关断标称电压UDC的高压DC电流，特别地使用前述权利要求中任一项所述的方法，其包括：
半导体开关组装件（3），其中所述半导体开关组装件（3）包括多个半导体开关（8）和并联于所述半导体开关（8）的多个放电器（9），以及
串联于所述半导体开关组装件（3）布置的机械开关（4），
其中所述放电器（9）具有超过所述标称电压UDC的合计的阈值电压。
6.如权利要求5所述的断路器，进一步包括谐振电路，其包括电容器（12）和所述机械开关（4）的弧隙（28），其中所述电容器并联于所述机械开关（4）布置。
7.如权利要求6所述的断路器，其中，所述谐振电路形成尺寸来在所述机械开关（4）的电弧中诱导电流振荡，当所述半导体开关组装件（3）在标称电压UDC施加于它的情况下处于关断状态时其超过通过所述半导体开关组装件（3）的剩余电流（IR）。
8.如权利要求6或7中任一项所述的断路器，其中，所述电容器（12）具有在1nF至4nF的范围中的电容。
9.如权利要求5至8中任一项所述的断路器，其中，所述机械开关（4）是吹式断路器。
10.如权利要求5至9中任一项所述的断路器，其中，所述机械开关（4）是压气式断路器。
11.如权利要求5至10中任一项所述的断路器，其中，所述机械开关（4）包括标称电流接触件（24a、24b）和电弧接触件（25a、25b）以及驱动机构（21），其构造用于首先断开所述标称接触件（24a、24b）并且然后断开所述电弧接触件（25a、25b）。
12.如权利要求5至11中任一项所述的断路器，其中，所述机械开关（4）是外壳通电断路器或外壳不通电断路器。
13.如权利要求5至12中任一项所述的断路器，包括串联于所述机械开关（4）的切断器（5）。
14.如权利要求13所述的断路器，其中，所述机械开关（4）和所述切断器（5）都是吹式断路器，特别地压气式断路器，其中所述机械开关（4）包括当所述机械开关（4）处于断开状态时桥接所述机械开关（4）的弧隙（28）的气体喷嘴（27），而所述切断器（5）不包括当所述切断器（5）处于断开状态时桥接所述切断器（5）的弧隙（38）的气体喷嘴。
15.如权利要求14所述的断路器，其中，所述切断器（5）还包括气体喷嘴（37），但其中所述切断器（5）的气体喷嘴（37）比所述机械开关（4）的气体喷嘴（27）短。
16.如权利要求14或15中任一项所述的断路器，其中，所述机械开关（4）和所述切断器（5）除了所述气体喷嘴外具有相同的设计。
17.如权利要求13至16中任一项所述的断路器，其中，所述机械开关（4）和所述切断器包括共有的驱动机构（21）。
18.如权利要求13至17中任一项所述的断路器，其中，所述切断器（5）和所述机械开关（4）是共有的开关单元（14）的部分，其进一步包括绝缘支承件（15），其中所述切断器（5）和所述机械开关（4）两者都安装到所述绝缘支承件（15）。
19.如权利要求18所述的断路器，其中，所述开关单元（14）进一步包括接地装置（16）。
20.如权利要求5至19中任一项所述的断路器，进一步包括与所述开关组装件（3）和所述机械开关（4）串联的故障电流限制器电抗器（7）。
21.如权利要求5至20中任一项所述的断路器，其中，所述机械开关（4）是AC高压断路器。
22.一种AC高压断路器作为机械开关（4）在权利要求1至4中任一项所述的方法中或在权利要求5至21中任一项所述的断路器中的使用。
23.一种开关单元，用于阻断高压DC电流，特别地用于前述权利要求中任一项所述的断路器或方法，其包括
机械开关（4），
并联于所述机械开关（4）布置的电容器（12），以及
串联于所述机械开关（4）的切断器（5）。
24.如权利要求23所述的开关单元，其中，所述机械开关（4）上的电容比所述切断器（5）上的电容高。
25.如权利要求23或24中任一项所述的开关单元，其中，所述机械开关（4）和所述切断器（5）都是吹式断路器，特别是压气式断路器，其中所述机械开关（4）包括当所述机械开关（4）处于断开状态时桥接所述机械开关（4）的弧隙（28）的气体喷嘴（27），而所述切断器（5）不包括当所述切断器（5）处于断开状态时桥接所述切断器（5）的弧隙（38）的气体喷嘴。
26.如权利要求25所述的开关单元，其中，所述切断器（5）还包括气体喷嘴（37），但其中所述切断器（5）的气体喷嘴（37）比所述机械开关（4）的气体喷嘴（27）短。
27.如权利要求25或26中任一项所述的开关单元，其中，所述机械开关（4）和所述切断器（5）除了所述气体喷嘴外具有相同的设计。
28.如权利要求23至27中任一项所述的开关单元，其中，所述机械开关（4）和所述切断器两者都连接到共有的驱动机构（21）。
29.如权利要求23至28中任一项所述的开关单元，进一步包括绝缘支承件（15），其中所述切断器（5）和所述机械开关（4）两者都安装到所述绝缘支承件（15）。
30.如权利要求23至29中任一项所述的开关单元，进一步包括接地装置（16）。
31.一种用于操作权利要求23至30中任一项所述的开关单元的方法，用于中断高压DC电流，其包括断开所述机械开关（4）的步骤，由此引起所述机械开关（4）的电弧中超过所述电流的电流振荡。
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