CN109904832A - 一种直流断路器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种直流断路器及其控制方法。其中，该直流断路器包括：主流支路，包括第一机械开关模块和第二机械开关模块，第一机械开关模块的第一端与第二机械开关模块的第一端电连接，第一机械开关模块的第二端与主流支路的第一端电连接，第二机械开关模块的第二端与主流支路的第二端电连接；转移支路，包括第一全控型固态开关模块，第一全控型固态开关模块的第一端和第二端分别与转移支路的第一端和第二端电连接，转移支路的第一端和第二端分别与第二机械开关模块的第一端和第二端电连接；分断支路，分断支路的第一端和第二端分别与转移支路的第一端和第二端电连接。本发明实施例提供的技术方案可以使得直流断路器的导通压降低，并能可靠关断。

Description

一种直流断路器及其控制方法

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种直流断路器及其控制方法。

背景技术

直流断路器是直流电网短路保护的关键设备，能够在短路故障时分断短路电流，切除故障线路。直流电流与交流电流不同，直流电流没有自然过零点，断路器在直流应用场合和交流应用场合的开断原理不同，断路器在直流应用场合的开断难度大。故需要设计导通压降低和关断可靠的直流断路器。

发明内容

本发明实施例提供一种直流断路器及其控制方法，可以使得直流断路器的导通压降低，并能可靠关断。

第一方面，本发明实施例提供了一种直流断路器，包括：

主流支路，包括第一机械开关模块和第二机械开关模块，第一机械开关模块的第一端与第二机械开关模块的第一端电连接，第一机械开关模块的第二端与主流支路的第一端电连接，第二机械开关模块的第二端与主流支路的第二端电连接；

转移支路，包括第一全控型固态开关模块，第一全控型固态开关模块的第一端和第二端分别与转移支路的第一端和第二端电连接，转移支路的第一端和第二端分别与第二机械开关模块的第一端和第二端电连接；

分断支路，分断支路的第一端和第二端分别与转移支路的第一端和第二端电连接。

进一步地，第二机械开关模块的导通压降小于第一全控型固态开关模块的导通压降；第二机械开关模块的电弧电压大于第一全控型固态开关模块的导通压降。

进一步地，第一全控型固态开关模块的耐受电压大于分断支路的导通压降。

进一步地，第二机械开关模块包括多断口机械开关元件，多断口机械开关元件的第一端和第二端分别与第二机械开关模块的第一端和第二端电连接。

进一步地，第二机械开关模块包括多个单断口机械开关元件，多个单断口机械开关元件串联连接后的两端，分别与第二机械开关模块的第一端和第二端电连接。

进一步地，第一全控型固态开关模块包括反向串联连接的第一全控型半导体开关器件和第二全控型半导体开关器件，第一全控型半导体开关器件的第一端与第二全控型半导体开关器件的第一端电连接，第一全控型半导体开关器件的第二端与第一全控型固态开关模块的第一端电连接，第二全控型半导体开关器件的第二端与第一全控型固态开关模块的第二端电连接。

进一步地，第一全控型半导体开关器件包括下述至少一种：绝缘栅双极型晶体管、集成栅极换流晶闸管和电子注入增强栅晶体管；第二全控型半导体开关器件包括下述至少一种：绝缘栅双极型晶体管、集成栅极换流晶闸管和电子注入增强栅晶体管。

进一步地，分断支路包括多个分断单元，分断单元串联连接后的两端分别与分断支路的第一端和第二端电连接；任一分断单元包括第三全控型半导体开关器件、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和过压吸收元件，其中，第一二极管的阳极，以及第二二极管的阴极均与分断单元的第一端电连接，第一二极管的阴极，以及第三二极管的阴极均与第三全控型半导体开关器件的第一端电连接，第二二极管的阳极，以及第四二极管的阳极均与第三全控型半导体开关器件的第二端电连接，第三二极管的阳极，以及第四二极管的阴极均与分断单元的第二端电连接，过压吸收元件的两端分别与分断单元的第一端和第二端电连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于本发明任意实施例提供的直流断路器的控制方法，包括：

当接收到分闸信号时，控制第一机械开关模块和第二机械开关模块断开；

控制第一全控型固态开关模块断开；

控制分断支路断开。

进一步地，还包括：

当接收到合闸信号时，控制分断支路导通；

当监测到分断支路的电流小于预设电流值时，控制第一机械开关模块和第一全控型固态开关模块导通；

控制第二机械开关模块导通。

本发明实施例的技术方案中的直流断路器包括：主流支路、转移支路和分断支路，主流支路包括第一机械开关模块和第二机械开关模块，第一机械开关模块的第一端与第二机械开关模块的第一端电连接，第一机械开关模块的第二端与主流支路的第一端电连接，第二机械开关模块的第二端与主流支路的第二端电连接；转移支路包括第一全控型固态开关模块，第一全控型固态开关模块的第一端和第二端分别与转移支路的第一端和第二端电连接，转移支路的第一端和第二端分别与第二机械开关模块的第一端和第二端电连接；分断支路的第一端和第二端分别与转移支路的第一端和第二端电连接，通过设置主流支路可以减小导通损耗，通过设置转移支路，以使直流断路器分闸时，先断开第二机械开关模块，由于第一全控型固态开关模块的导通压降的钳制作用，使得断开的第二机械开关模块两端的电压限制在电弧电压以下，第二机械开关模块的电弧无法维持而熄灭，保证第二机械开关模块真正关断，进而保证直流断路器的可靠关断。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种直流断路器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种直流断路器处于导通状态时的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种直流断路器处于第一电流转移状态时的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种直流断路器处于第二电流转移状态时的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种直流断路器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种直流断路器处于导通状态时的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种直流断路器处于第一电流转移状态时的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种直流断路器处于第二电流转移状态时的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种直流断路器处于第一电流转移状态时的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的又一种直流断路器处于第二电流转移状态时的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种直流断路器的控制方法的流程图；

图12为本发明实施例提供的又一种直流断路器的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供一种直流断路器。图1为本发明实施例提供的一种直流断路器的结构示意图。该直流断路器包括：主流支路10、转移支路20和分断支路30。

其中，主流支路10包括第一机械开关模块1和第二机械开关模块3，第一机械开关模块1的第一端与第二机械开关模块3的第一端电连接，第一机械开关模块1的第二端与主流支路10的第一端N11电连接，第二机械开关模块3的第二端与主流支路10的第二端N12电连接；转移支路20包括第一全控型固态开关模块2，第一全控型固态开关模块2的第一端和第二端分别与转移支路20的第一端N21和第二端N22电连接，转移支路20的第一端N21和第二端N22分别与第二机械开关模块3的第一端和第二端电连接；分断支路30的第一端N31和第二端N32分别与转移支路20的第一端N21和第二端N22电连接。

其中，主流支路10的第一端N11和第二端N12可分别与直流断路器的第一端N1和第二端N2电连接。该直流断路器可应用于低压、中压或高压等电力系统中。第一机械开关模块1可以包括真空机械开关或六氟化硫(SF₆)机械开关等，第一机械开关模块1的导通压降低，处于断开状态的第一机械开关模块1可以承受较大电压。第二机械开关模块3可以包括真空机械开关或六氟化硫(SF₆)机械开关等，第二机械开关模块3的导通压降低，处于断开状态的第二机械开关模块3可以承受较大电压。当断开第二机械开关模块3时，需将第二机械开关模块3的两端的电压限制在电弧电压以下，以使电弧无法维持，使电弧熄灭，第二机械开关模块3才能真正关断，无电流流过。可选的，第二机械开关模块3的导通压降小于第一全控型固态开关模块2的导通压降，第二机械开关模块3的导通阻抗小于第一全控型固态开关模块2的导通阻抗，以使系统正常工作时，直流断路器合闸时，主流支路10为电流主要流通路径，可以降低导通损耗。可选的，第二机械开关模块3的电弧电压大于第一全控型固态开关模块2的导通压降，以使直流断路器分闸时，由于第一全控型固态开关模块2的导通压降的钳制作用，使得断开的第二机械开关模块3两端的电压限制在电弧电压以下，第二机械开关模块3的电弧无法维持而熄灭，保证第二机械开关模块3真正关断。可选的，第二机械开关模块3的电弧电压大于第一全控型固态开关模块2的导通压降与电流向转移支路20转移需要克服的杂散电感压降的和。可选的，第一全控型固态开关模块2的耐受电压大于分断支路30的导通压降，避免电流向分断支路30转移时，第一全控型固态开关模块2损坏。第一全控型固态开关模块2的耐受电压为第一全控型固态开关模块2可承受的最大电压。可选的，第一全控型固态开关模块2的耐受电压大于分断支路30的导通压降与电流向分断支路30转移需要克服的杂散电感压降的和。分断支路30的导通阻抗和导通压降较大，具有过压吸收的作用。可选的，第一全控型固态开关模块2包括下述至少一种半导体开关器件：绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、集成栅极换流晶闸管(integratedGate Commutated Thyristors，IGCT)和电子注入增强栅晶体管(Injection EnhancedGate Transistor，IEGT)。第一全控型固态开关模块2中串联的半导体开关器件的数量越少，第一全控型固态开关模块2的导通压降越低。可选的，第一机械开关模块1还包括控制端，用于接收导通信号或关断信号，以控制第一机械开关模块1的第一端和第二端的导通或关断。可选的，第二机械开关模块3还包括控制端，用于接收导通信号或关断信号，以控制第二机械开关模块3的第一端和第二端的导通或关断。可选的，第一全控型固态开关模块2还包括控制端，用于接收导通信号或关断信号，以控制第一全控型固态开关模块2的第一端和第二端的导通或关断。

具体工作过程：直流断路器合闸时，向主流支路10、转移支路20和分断支路30均输入导通信号，控制主流支路10、转移支路20和分断支路30均导通，由于主流支路10的第二机械开关模块3的导通阻抗和导通压降最小，故电流I主要流过主流支路10，如图2所示，图2为本发明实施例提供的一种直流断路器处于导通状态时的结构示意图，以减小导通损耗。直流断路器分闸时，断开第一机械开关模块1和第二机械开关模块3，第一机械开关模块1的电弧能够维持，故电流I仍流过第一机械开关模块1，由于第一全控型固态开关模块2的导通压降的钳制作用，使得断开的第二机械开关模块3两端的电压限制在电弧电压以下，第二机械开关模块3的电弧无法维持而熄灭，保证第二机械开关模块3真正关断，电流I由第二机械开关模块3转移至转移支路20，如图3所示，图3为本发明实施例提供的一种直流断路器处于第一电流转移状态时的结构示意图，可以避免第二机械开关模块3的电弧无法熄灭而导致断路器不能关断，一直有电流流过。之后断开第一全控型固态开关模块2，第一全控型固态开关模块2断开后，使得第一机械开关模块1无电流流过，电弧无法维持而熄灭，第一机械开关模块1将关断，以使电流I转移至分断支路30，如图4所示，图4为本发明实施例提供的一种直流断路器处于第二电流转移状态时的结构示意图。之后断开分断支路30，使得直流断路器完成分闸。当直流断路器完成分闸后，直流断路器的第一端N1和第二端N2之间的电压为电源电压，也即系统电压，第一机械开关模块1可承受较大电压，以避免第一全控型固态开关模块2承受过高电压而损坏。

本实施例的技术方案中的直流断路器包括：主流支路、转移支路和分断支路，主流支路包括第一机械开关模块和第二机械开关模块，第一机械开关模块的第一端与第二机械开关模块的第一端电连接，第一机械开关模块的第二端与主流支路的第一端电连接，第二机械开关模块的第二端与主流支路的第二端电连接；转移支路包括第一全控型固态开关模块，第一全控型固态开关模块的第一端和第二端分别与转移支路的第一端和第二端电连接，转移支路的第一端和第二端分别与第二机械开关模块的第一端和第二端电连接；分断支路的第一端和第二端分别与转移支路的第一端和第二端电连接，通过设置主流支路可以减小导通损耗，通过设置转移支路，以使直流断路器分闸时，先断开第二机械开关模块，由于第一全控型固态开关模块的导通压降的钳制作用，使得断开的第二机械开关模块两端的电压限制在电弧电压以下，第二机械开关模块的电弧无法维持而熄灭，保证第二机械开关模块真正关断，进而保证直流断路器的可靠关断。

可选的，第二机械开关模块3包括多断口机械开关元件，多断口机械开关元件的第一端和第二端分别与第二机械开关模块的第一端和第二端电连接。

其中，多断口机械开关元件在静触头上设置多个断口，动触头上设置多个动触点，与多个断口一一对应，动触头的动触点与断口接触时，多断口机械开关元件闭合，当动触头的动触点与断口分离时，产生电弧，多断口机械开关元件断开。在第一全控型固态开关模块2的导通压降的值不变，各个断口维持电弧所需的电弧电压值一定时，多断口机械开关元件在由闭合变为断开时，断口数量越多，各断口分得的电压越小，电弧越易熄灭，第二机械开关模块3越容易断开，即流过第二机械开关模块3的电流为零。

可选的，第二机械开关模块3包括多个单断口机械开关元件，多个单断口机械开关元件串联连接后的两端，分别与第二机械开关模块的第一端和第二端电连接。

其中，在第一全控型固态开关模块2的导通压降的值不变，各个断口维持电弧所需的电弧电压值一定时，多个单断口机械开关元件在由闭合同时变为断开时，断口数量越多，各断口分得的电压越小，电弧越易熄灭，第二机械开关模块3越容易断开，即流过第二机械开关模块3的电流为零。

可选的，在上述实施例的基础上，图5为本发明实施例提供的又一种直流断路器的结构示意图，图6为本发明实施例提供的又一种直流断路器处于导通状态时的结构示意图，图7为本发明实施例提供的又一种直流断路器处于第一电流转移状态时的结构示意图，图8为本发明实施例提供的又一种直流断路器处于第二电流转移状态时的结构示意图，图9为本发明实施例提供的又一种直流断路器处于第一电流转移状态时的结构示意图，图10为本发明实施例提供的又一种直流断路器处于第二电流转移状态时的结构示意图，结合图5至图10所示，该直流断路器可以是双向导通型，即直流断路器的第一端N1可以与电源电连接，直流断路器的第二端N2可以与负载电连接，或者，直流断路器的第一端N1可以与负载电连接，直流断路器的第二端N2可以与电源电连接。第一全控型固态开关模块2可以是双向导通型，分断支路30可以是双向导通型。

可选的，继续参见图5，第一全控型固态开关模块2包括反向串联连接的第一全控型半导体开关器件7和第二全控型半导体开关器件8，第一全控型半导体开关器件7的第一端与第二全控型半导体开关器件8的第一端电连接，第一全控型半导体开关器件7的第二端与第一全控型固态开关模块2的第一端N21电连接，第二全控型半导体开关器件8的第二端与第一全控型固态开关模块2的第二端N22电连接。

示例性的，如图5所示，第一全控型半导体开关器件7和第二全控型半导体开关器件8反向串联连接，第一全控型半导体开关器件7的导通方向与第二全控型半导体开关器件8的导通方向相反，可以起到开断双向电流作用。第一全控型半导体开关器件7还可包括控制端，用于接收高电平或低电平，以控制其第一端和第二端之间导通或关断。第二全控型半导体开关器件8还可包括控制端，用于接收高电平或低电平，以控制其第一端和第二端之间导通或关断。

可选的，第一全控型半导体开关器件7包括下述至少一种：绝缘栅双极型晶体管、集成栅极换流晶闸管和电子注入增强栅晶体管。可选的，第二全控型半导体开关器件8包括下述至少一种：绝缘栅双极型晶体管、集成栅极换流晶闸管和电子注入增强栅晶体管。例如第一全控型半导体开关器件7和第二全控型半导体开关器件8可以分别是第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管，如图5所示，第一绝缘栅双极型晶体管的集电极与第二绝缘栅双极型晶体管的集电极电连接，第一绝缘栅双极型晶体管的发射极和第二绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与第一全控型固态开关模块的第一端和第二端电连接。通过一控制模块控制第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管的栅极(图中未示出)的电压信号的高低，可以控制第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管的导通和关断。

需要说明的是，图7对应的是直流断路器的第一端N1与电源电连接，直流断路器的第二端N2与负载电连接的情况下，电流I在第一绝缘栅双极型晶体管的寄生二极管和第二绝缘栅双极型晶体管的流通情况。其中，线条较粗的位置表示电流I的主要流通路径。图9对应的是直流断路器的第一端N1与负载电连接，直流断路器的第二端N2与电源电连接的情况下，电流I在第二绝缘栅双极型晶体管的寄生二极管和第一绝缘栅双极型晶体管的流通情况。

可选的，继续参见图5，分断支路30包括多个分断单元31，分断单元31串联连接后的两端分别与分断支路30的第一端N31和第二端N32电连接。分断单元31的数量越多，直流断路器的分断效果越好，在直流断路器分闸后可以承受系统电压；但是分断单元31的数量不能过多，否则分断支路30的导通压降越大，第一全控型固态开关模块2断开时承受的电压越大，第一全控型固态开关模块2容易损坏。

可选的，继续参见图5，任一分断单元31包括第三全控型半导体开关器件5、第一二极管41、第二二极管42、第三二极管43、第四二极管44和过压吸收元件6，其中，第一二极管41的阳极，以及第二二极管42的阴极均与分断单元的第一端电连接，第一二极管41的阴极，以及第三二极管43的阴极均与第三全控型半导体开关器件5的第一端电连接，第二二极管42的阳极，以及第四二极管44的阳极均与第三全控型半导体开关器件5的第二端电连接，第三二极管43的阳极，以及第四二极管44的阴极均与分断单元31的第二端电连接，过压吸收元件6的两端分别与分断单元31的第一端和第二端电连接。

其中，其中，过压吸收元件6可以是压敏电阻、瞬态抑制二极管等氧化锌避雷器。第三全控型半导体开关器件5可以包括下述至少一种：绝缘栅双极型晶体管(Insulated GateBipolar Transistor，IGBT)、集成栅极换流晶闸管(integrated Gate CommutatedThyristors，IGCT)和电子注入增强栅晶体管(Injection Enhanced Gate Transistor，IEGT)。第三全控型半导体开关器件4还可包括控制端，用于接收高电平或低电平，以控制其第一端和第二端之间导通或关断。

需要说明的是，图8对应的是直流断路器的第一端N1与电源电连接，直流断路器的第二端N2与负载电连接的情况下，电流I在第一二极管41、第三全控型半导体开关器件5和第四二极管44中的流通情况，其中，电流I的方向为由直流断路器的第一端N1指向第二端N2。其中，线条较粗的位置表示电流I的主要流通路径。图10对应的是直流断路器的第一端N1与负载电连接，直流断路器的第二端N2与电源电连接的情况下，电流I在第三二极管43、第三全控型半导体开关器件5和第二二极管42中的流通情况，其中，电流I的方向为由直流断路器的第二端N2指向第一端N1。

本发明实施例提供一种直流断路器的控制方法。图11为本发明实施例提供的一种直流断路器的控制方法的流程图。本发明实施例提供的直流断路器的控制方法可基于本发明任意实施例提供的直流断路器实现。该方法可以由直流断路器或其他控制模块来执行。该方法具体包括如下步骤：

步骤110、当接收到分闸信号时，控制第一机械开关模块和第二机械开关模块断开。

其中，可通过电流互感器监测到流过第二机械开关模块3的电流大于预设电流值时，例如系统发生短路故障时，直流断路器将接收到分闸信号，并向第一机械开关模块1和第二机械开关模块3输入断开信号，以控制第一机械开关模块1和第二机械开关模块3断开，即第一机械开关模块1的动触头和静触头分离，第二机械开关模块3的动触头和静触头分离，以使直流断路器由导通状态进入第一电流转移状态，如图3所示，以使第二机械开关模块3灭弧后关断。

步骤120、控制第一全控型固态开关模块断开。

其中，可通过电流互感器监测第二机械开关模块3的电流小于预设阈值时，例如可以是0，可确定第二机械开关模块3的电弧完全熄灭，之后向第一全控型固态开关模块2输入断开信号，以控制第一全控型固态开关模块2断开，以使直流断路器进入第二电流转移状态，如图4所示。

步骤130、控制分断支路断开。

其中，当第一机械开关模块1和第一全控型固态开关模块2断开后，向分断支路输入断开信号，以控制分断支路断开，直流断路器完成分闸过程。示例性的，如图1所示，可向各分断单元31的全控型半导体开关器件的控制端输入与断开信号对应的电平信号，例如全控型半导体开关器件为绝缘栅双极型晶体管，则向全控型半导体开关器件的栅极输入与断开信号对应的电平信号。需要说明的是，在分断支路断开之前，第二机械开关模块灭弧关断即可，故可在第一全控型固态开关模块断开之后，第二机械开关模块再断开也可以，避免第一全控型固态开关模块2在直流断路器断开后承受系统电压。

本发明实施例提供的直流断路器的控制方法基于上述实施例中的直流断路器实现，因此本发明实施例提供的直流断路器的控制方法也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。

本发明实施例提供又一种直流断路器的控制方法。图12为本发明实施例提供的又一种直流断路器的控制方法的流程图。在上述实施例的基础上，具体是该直流断路器的控制方法还包括：当接收到合闸信号时，控制分断支路导通；当监测到分断支路的电流小于预设电流值时，控制第一机械开关模块和第一全控型固态开关模块导通；控制第二机械开关模块导通。

相应的，本实施例的方法包括：

步骤210、当接收到合闸信号时，控制分断支路导通。

其中，直流断路器接收到合闸信号时，向分断支路输入导通信号，以控制分断支路导通。

步骤220、当监测到分断支路的电流小于预设电流值时，控制第一机械开关模块和第一全控型固态开关模块导通。

其中，分断支路导通之后，当监测到分断支路的电流小于预设电流值时，说明故障已切除，向第一机械开关模块和第一全控型固态开关模块输入导通信号，以控制第一机械开关模块和第一全控型固态开关模块导通；当监测到分断支路的电流大于预设电流值时，说明故障未切除，则控制分断支路断开，不控制第一机械开关模块和第一全控型固态开关模块导通。

步骤230、控制第二机械开关模块导通。

其中，第一机械开关模块和第一全控型固态开关模块导通之后，向第二机械开关模块3输入导通信号，以控制第二机械开关模块导通，直流断路器完成合闸过程，如图2所示，电流I将主要流过第二机械开关模块3，导通损耗小。

步骤240、当接收到分闸信号时，控制第一机械开关模块和第二机械开关模块断开。

步骤250、控制第一全控型固态开关模块断开。

步骤260、控制分断支路断开。

其中，在分断支路断开之后，当接收到分闸信号时，返回执行步骤210。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种直流断路器，其特征在于，包括：

主流支路，包括第一机械开关模块和第二机械开关模块，所述第一机械开关模块的第一端与所述第二机械开关模块的第一端电连接，所述第一机械开关模块的第二端与所述主流支路的第一端电连接，所述第二机械开关模块的第二端与所述主流支路的第二端电连接；

转移支路，包括第一全控型固态开关模块，所述第一全控型固态开关模块的第一端和第二端分别与所述转移支路的第一端和第二端电连接，所述转移支路的第一端和第二端分别与所述第二机械开关模块的第一端和第二端电连接；

分断支路，所述分断支路的第一端和第二端分别与所述转移支路的第一端和第二端电连接。

2.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，所述第二机械开关模块的导通压降小于所述第一全控型固态开关模块的导通压降；所述第二机械开关模块的电弧电压大于所述第一全控型固态开关模块的导通压降。

3.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，所述第一全控型固态开关模块的耐受电压大于所述分断支路的导通压降。

4.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，所述第二机械开关模块包括多断口机械开关元件，所述多断口机械开关元件的第一端和第二端分别与所述第二机械开关模块的第一端和第二端电连接。

5.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，所述第二机械开关模块包括多个单断口机械开关元件，多个所述单断口机械开关元件串联连接后的两端，分别与所述第二机械开关模块的第一端和第二端电连接。

6.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，第一全控型固态开关模块包括反向串联连接的第一全控型半导体开关器件和第二全控型半导体开关器件，所述第一全控型半导体开关器件的第一端与所述第二全控型半导体开关器件的第一端电连接，所述第一全控型半导体开关器件的第二端与所述第一全控型固态开关模块的第一端电连接，所述第二全控型半导体开关器件的第二端与所述第一全控型固态开关模块的第二端电连接。

7.根据权利要求6所述的直流断路器，其特征在于，所述第一全控型半导体开关器件包括下述至少一种：绝缘栅双极型晶体管、集成栅极换流晶闸管和电子注入增强栅晶体管；所述第二全控型半导体开关器件包括下述至少一种：绝缘栅双极型晶体管、集成栅极换流晶闸管和电子注入增强栅晶体管。

8.根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，所述分断支路包括多个分断单元，所述分断单元串联连接后的两端分别与所述分断支路的第一端和第二端电连接；任一所述分断单元包括第三全控型半导体开关器件、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和过压吸收元件，其中，所述第一二极管的阳极，以及所述第二二极管的阴极均与所述分断单元的第一端电连接，所述第一二极管的阴极，以及所述第三二极管的阴极均与所述第三全控型半导体开关器件的第一端电连接，所述第二二极管的阳极，以及所述第四二极管的阳极均与所述第三全控型半导体开关器件的第二端电连接，所述第三二极管的阳极，以及所述第四二极管的阴极均与所述分断单元的第二端电连接，所述过压吸收元件的两端分别与所述分断单元的第一端和第二端电连接。

9.一种基于权利要求1-8任一所述的直流断路器的控制方法，其特征在于，包括：

当接收到分闸信号时，控制所述第一机械开关模块和所述第二机械开关模块断开；

控制所述第一全控型固态开关模块断开；

控制所述分断支路断开。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括：

当接收到合闸信号时，控制所述分断支路导通；

当监测到所述分断支路的电流小于预设电流值时，控制所述第一机械开关模块和所述第一全控型固态开关模块导通；

控制所述第二机械开关模块导通。