KR20160133782A - 직류 차단기 - Google Patents

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KR20160133782A KR1020150066751A KR20150066751A KR20160133782A KR 20160133782 A KR20160133782 A KR 20160133782A KR 1020150066751 A KR1020150066751 A KR 1020150066751A KR 20150066751 A KR20150066751 A KR 20150066751A KR 20160133782 A KR20160133782 A KR 20160133782A
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Abstract

본 발명은 직류 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차단 동작 시간을 감소시키고 소요되는 역전류의 크기를 감소시킨 직류 차단기에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기는 전원과 부하 사이에 연결되며, 일부에는 주차단기와 제1다이오드가 병렬로 설치되는 주회로 라인; 상기 주차단기의 후단에 상기 부하와 병렬로 연결되며, 제1커패시터, 리액터, 제2다이오드가 직렬로 설치되는 충전회로 라인; 및 일단이 상기 주차단기의 전단에 연결되고, 타단이 상기 리액터와 제2다이오드 사이에 연결되며, 제3다이오드와 전류스위치가 직렬로 설치되는 스위치 라인;을 포함한다.

Description

직류 차단기{Direct Current Circuit Breaker and Method Using The Same}
본 발명은 직류 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차단 동작 시간을 감소시키고 소요되는 역전류의 크기를 감소시킨 직류 차단기에 관한 것이다.
일반적으로 직류 차단기는 고압직류(HVDC, High Voltage Direct Current) 송전 선로 또는 배전 선로에서 기기의 보수, 교체 및 고장 전류 발생 시 기기 및 계통 보호를 위해 신속하고, 효율적으로 계통을 차단하기 위하여 사용되는 기기이다.
도 1에 종래 기술(공개번호 WO2013-045238 A1, 출원번호 PTC-EP2012-067276)에 따른 직류 차단기가 도시되어 있다.
종래 기술에 따른 직류 차단기는 정격 전류의 통전을 담당하는 기계식 차단기(110,120)와 다이오드(125)로 구성된 주통전부, 저항(150), 인덕터(160), 커패시터(170), 써지 어레스터(Surge Arrester, 180), 싸이리스터(Thyristor, 190), 다이오드(195)로 구성되어 전류 차단 시 아크 소호를 위해 역전류를 만들어내는 펄스 발생부(Pulse Generator(PG부), 185), 그리고 다이오드(130), 써지 어레스터(140)로 구성되어 선로에 남은 에너지를 흡수 및 소거하는 부분을 포함하여 구성된다.
종래 기술에 따른 직류 차단기의 동작은 다음과 같다.
정격 전류 통전 시에는 주통전부의 기계식 차단기(120)을 닫음(closing)으로써 정격 전류를 통전시킨다. 이때 제4노드(104)와 제2노드(102) 사이의 전위차로 인하여 PG부(185)의 다이오드(195)-저항(150)-커패시터(170) 경로를 통해 커패시터(170)가 충전된다. 커패시터(170)에 충전이 완료되면 제4노드(104)와 제2노드(102) 사이의 전위차가 없어져 PG부(185)의 전류 흐름은 차단되면서 차단기 동작 준비가 완료된다.
고장 전류가 발생하여 직류 차단기(100)의 차단 동작이 시작되면 먼저 기계식 차단기(110, 120)을 개방(opening)시킨다. 하지만 기계식 차단기(110, 120)는 아크 전류에 의해 고장 전류가 계속 통전되는 상태에 있다. 이후 PG부(185)의 싸이리스터(190)를 턴-온(turn on)시켜 커패시터(170)-인덕터(160)-싸이리스터(190)의 경로를 통해 커패시터(170)을 역충전시킨다. 커패시터(170)의 역충전량이 써지 어레스터(140)의 방전 전압에 이르면 써지 어레스터(140)는 통전 상태가 되고, 커패시터(170)는 방전이 개시되어 커패시터(170)-써지 어레스터(140)-다이오드(130)-기계식 차단기(120)-다이오드(195)-저항(150)의 경로를 통해 기계식 차단기(120)에 역방향의 전류가 흐르게 된다. 따라서 기계식 차단기(120)에 흐르는 고장 전류는 역방향의 전류가 만나 전류 영점이 발생되며, 그 결과 기계식 차단기(120)의 아크가 소호된다. 아크 소호 후 남은 역방향의 전류는 다이오드(125)를 통해 흐르게 된다. 그리고, 기계식 차단기(120)의 차단 완료 후 선로에 남은 에너지는 써지 어레스터(140,180)을 통해 흡수되며, PG부(185)의 커패시터(170)은 재충전되어 다음 차단 동작을 준비하게 된다.
그런데, 종래 기술에 따른 직류 차단기에 있어서 차단 동작 시 역방향의 전류를 만들기 위해 PG부(185)의 커패시터(170)를 역충전해야 된다. 이러한 과정은 차단 동작의 지연으로 나타나게 된다. 더욱이, 고장 전류는 상승 속도가 크므로 지연된 시간에 따라 더 큰 크기의 고장 전류를 차단해야 하게 된다. 이로 인해 커패시터(170), 기계식 차단기(120)와 써지 어레스터(140) 등의 부담이 가중되며, 보다 큰 용량의 부품이 소요되어 직류 차단기 생산 비용의 상승을 초래하게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 차단 동작 시간을 감소시키고 소요되는 역전류의 크기를 감소시킨 직류 차단기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기는 전원과 부하 사이에 연결되며, 일부에는 주차단기와 제1다이오드가 병렬로 설치되는 주회로 라인; 상기 주차단기의 후단에 상기 부하와 병렬로 연결되며, 제1커패시터, 리액터, 제2다이오드가 직렬로 설치되는 충전회로 라인; 및 일단이 상기 주차단기의 전단에 연결되고, 타단이 상기 리액터와 제2다이오드 사이에 연결되며, 제3다이오드와 전류스위치가 직렬로 설치되는 스위치 라인;을 포함한다.
또한, 상기 주회로 라인에는 보조 차단기와 한류 리액터가 직렬로 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 충전회로 라인에는 제2커패시터가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1커패시터와 제2커패시터에는 제1저항과 제2저항이 각각 병렬로 연결되어 상기 제1커패시터와 제2커패시터의 충전용량을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주차단기는 기계식 스위치 또는 고속스위치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전류스위치는 기계식 스위치 또는 전력 반도체 스위치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제4다이오드와 제1비선형저항기가 직렬로 설치된 회로가 상기 제1커패시터의 전단과 리액터의 후단에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2커패시터에는 제2비선형저항기가 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 충전회로 라인을 기준으로 제2주차단기, 제5다이오드, 제6다이오드, 제2전류차단기가 상기 주차단기, 제1다이오드, 제3다이오드, 전류스위치에 대칭적으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 각 실시예에 따른 직류 차단기에 의하면, 정상상태에서 제1커패시터가 이미 충전되어 있으므로 차단 동작시 즉시적으로 역전류를 발생시킬 수 있다. 이에 따라 차단 동작에 소요되는 시간이 감소하게 되며, 또한 보다 작은 크기의 고장 전류에 대응하여 차단을 할 수 있게 되는 효과가 있다. 따라서, 소요되는 차단 성능이 감소하여 용량이 작은 기계식 차단기 및 커패시터를 사용할 수 있으므로 생산비용이 절감되는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 직류 차단기의 회로 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기의 회로 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기에 있어서, 고장 전류 차단시의 전압, 전류 파형도를 나타낸 것이다.
도 4는 도 3의 전압, 전류 파형의 개별 파형도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직류 차단기의 회로 구조도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 직류 차단기의 회로 구조도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
본 명세서에서, 어느 구성요소에 대한 '전단' 및 '후단'의 지칭은 정상상태에서 전류의 흐름 방향을 기준으로 한다. 예를 들어, 전원의 양극과 음극 사이에 차단기가 설치된 경우 정상상태에서 '전원의 양극 - 차단기 전단 - 차단기 - 차단기 후단 - 전원의 음극'의 순서로 전류가 흐르게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기의 회로 구조도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기에 있어서, 고장 전류 차단시의 전압, 전류 파형도를 나타낸 것이고, 도 4는 도 3의 전압, 전류 파형의 개별 파형도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 직류 차단기에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기(1)는 전원(18)과 부하(19) 사이에 연결되며, 일부에는 주차단기(11)와 제1다이오드(12)가 병렬로 설치되는 주회로 라인(10); 상기 주차단기(11)의 후단에 상기 부하(19)와 병렬로 연결되며, 제1커패시터(21), 리액터(22), 제2다이오드(24)가 직렬로 설치되는 충전회로 라인(20); 및 일단이 상기 주차단기(11)의 전단에 연결되고, 타단이 상기 리액터(22)와 제2다이오드(24) 사이에 연결되며, 제3다이오드(31)와 전류스위치(32)가 직렬로 설치되는 스위치 라인(30);을 포함한다.
주회로 라인(10)은 전원(18)과 부하(19) 사이에 순환적으로 연결된다. 전원(18)의 양극(+극)으로부터 전류가 흘러나와 부하(19)를 거쳐 전원(18)의 음극(-극)으로 들어오게 된다.
주회로 라인(10)에는 정격 전류의 통전 및 차단을 담당하기 위해 주차단기(11)가 설치된다. 여기서, 주차단기(11)는 일반적인 기계식 스위치 또는 고속스위치로 구성될 수 있다. 이러한 주차단기(11)의 구성은 정격전압에 맞춰 선택될 수 있다. 이때, 고속스위치는 접촉저항이 작은 기계식 스위치를 정격전압에 맞추어 한 개 또는 여러 개를 직렬로 연결하여 사용할 수 있다. 또한, 주차단기(11)는 교류(AC) 계통에서 일반적으로 사용되는 차단기를 사용하는 것도 가능하다.
주차단기(11)와 병렬로 제1다이오드(12)가 설치된다. 여기서, 제1다이오드(12)는 부하(19)측에서 전원(18)의 양극으로 흐르는 방향으로 설치된다. 제1다이오드(12)는 전류 차단시 흐르는 역방향 잔류 전류의 통로를 마련해주는 역할을 한다.
설명의 편의를 위하여 주차단기(11)의 전단을 제1노드(101), 주차단기(11)의 후단을 제2노드(102)라고 하기로 한다. 또한, 부하(19)의 후단을 제3노드(103)라고 하기로 한다.
주차단기(11)의 후단과 부하(19)의 후단 사이에, 즉 제2노드(102)와 제3노드(103) 사이에 충전회로 라인(20)이 마련된다. 충전회로 라인(20)에는 제1커패시터(21), 리액터(22), 제2다이오드(24)가 직렬로 설치될 수 있다.
제1커패시터(21)는 정상전류 통전시에 충전되었다가, 고장 전류가 발생하여 주차단기(11)가 개방되었을 때 방전되면서 역방향의 전류를 발생시키게 된다.
리액터(22)는 급격한 전류 변화를 제한하여 회로를 안정적으로 유지하기 위해 마련된다. 리액터(22)는 코일로 구성될 수 있다.
제2다이오드(24)는 제2노드(102)에서 제3노드(103)를 향하는 방향으로 설치된다.
충전회로 라인(20)에는 제2커패시터(23)가 더 포함될 수 있다. 상기 제1커패시터(21)와 제2커패시터(23)에는 제1저항(25)과 제2저항(26)이 각각 병렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1커패시터(21)와 제2커패시터(23)에 충전되는 충전전압을 조절할 수 있게 된다. 예를 들면, 주회로 라인(10)의 정격전압이 100kV, 제1저항(25)이 40kΩ, 제2저항(26)이 10kΩ 이라고 한다면, 제1,제2저항(25,26)에 각각 병렬로 연결된 제1,제2커패시터(21,23)는 저항비에 의해 제1커패시터(21)에 80kV, 제2커패시터(23)에 20kV로 충전되게 된다. 제1저항(25)과 제2저항(26)의 저항비를 조절함에 따라 제1커패시터(21)와 제2커패시터(23)에 충전되는 전압을 조절하게 된다. 주요하게는 제1커패시터(21)의 충전전압을 조절함으로써 차단시 필요한 용량에 맞도록 설정할 수 있게 된다.
주차단기(11)의 전단(즉, 제1노드(101))과 충전회로 라인(20)의 리액터(22)와 제2커패시터(23) 사이에 스위치 라인(30)이 마련된다. 설명의 편의를 위하여, 리액터(22)와 제2커패시터(23) 사이를 제4노드(104)라고 하기로 한다.
스위치 라인(30)에는 제3다이오드(31)와 전류스위치(32)가 직렬로 설치될 수 있다. 제3다이오드(31)는 제1노드(101)에서 제4노드(104)를 향하는 방향으로 설치된다.
전류스위치(32)는 기계식 스위치 또는 턴-온(turn on), 턴-오프(turn off) 기능이 있는 전력 반도체 스위치로 구성이 가능하다. 이러한 전력 반도체 스위치로는 싸이리스터(Thyristor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), IGCT(Insulated Gate Controlled Thyristor), GTO(Gate Turn-off Thyristor) 등이 있다.
상기 주회로 라인(10)에는 보조 차단기(13)와 한류 리액터(Current Limiting Reactor, 14)가 직렬로 설치될 수 있다.
보조 차단기(13)는 잔류 전류 제거를 위해 마련된다. 보조 차단기(13)는 일반적인 기계식 차단기가 사용될 수 있다.
한류 리액터(14)는 단락 전류에 의한 기계의 기계적, 열적 장해를 방지하고, 차단해야 할 전류를 제한하여 차단기의 소요 용량을 경감하기 위하여 마련된다. 한류 리액터(14)는 불변 인덕턴스를 갖는 구성으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기의 작용을 설명하기로 한다.
주차단기(11)와, 보조 차단기(13)를 닫고(투입, 폐로) 전류스위치(32)를 열게(개방) 되면 주회로 라인(10)을 따라 정상 전류가 흐르게 된다(도 2에서 i1 회로). 이때, 충전회로 라인(20)의 제1커패시터(21)와 제2커패시터(23)에도 전류가 흘러 전기가 충전된다(도 2에서 i2 회로). 이때, 도 5에 나타나듯이 제1커패시터(21)와 제2커패시터(23)는 제2노드(102) 측이 양극, 제3노드(103) 측이 음극으로 형성된다. 여기서, 제1커패시터(21)와 제2커패시터(23)의 충전 전압은 제1저항(25)과 제2저항(26)에 의해 조절될 수 있음은 전술하였다. 제1커패시터(21)와 제2커패시터(23)에 충전이 완료되면 i2회로에는 더 이상 전류가 흐르지 않고 주회로 라인(10)의 전류는 모두 부하(19)가 있는 i1회로로 흐르게 된다.
만일, 주회로 라인(10)에 고장 전류가 발생하는 경우 고장 전류는 한류 리액터(14)에 의해 완만한 곡선을 그리게 된다(도 3의 고장 전류(Ical) 참조). 검출기(미도시) 등에 의해 고장 전류라고 판단되면 주차단기(11)를 개방하게 된다. 이때, 주차단기(11)는 기계적 절연거리를 확보하게 되지만, 아크에 의해 주차단기(11)를 거쳐 고장 전류는 계속 흐르는 상태에 놓인다.
이후, 주차단기(11)가 일정 전압을 견딜 수 있는 전압 레벨까지 개방되면 (즉, 일정 시간(수 ms)이 경과되면) 전류스위치(32)를 닫는다. 전류스위치(32)를 닫으면 제1노드(101)에서 제4노드(104) 및 제2노드(102)를 거쳐 제1노드(101)로 흐르는 회로(i3)가 형성된다. 이때, 제1커패시터(21)에 충전되어 있던 전기가 주차단기(11)에 고장 전류와 역방향으로 흐르면서 아크를 소호하고 고장 전류를 차단하게 된다. 즉, i1 경로를 통해 흐르는 아크 전류(고장 전류)는 i3경로를 통해 흐르는 역방향의 방전전류와 만나 전류 영점이 발생하게 되며 그 결과 주차단기(11)의 아크는 소호된다. 도 3을 참조하면, 고장 전류(Ical)와 차단기 작동시의 전류 파형(Itotal)이 나타나 있다. 제1커패시터(21)에는 정상 전류 통전시에 이미 전기의 충전이 완료된 상태이므로 별도의 충전의 필요 없이 즉각적으로 역전류를 발생시키게 된다. 한편, 아크 소호 후 남게 되는 역방향 전류는 제1다이오드(12)를 흐르게 된다.
i3회로를 통해 흐르는 역전류에 의해 주차단기(11)를 흐르는 고장 전류가 전류 영점에 도달하게 되면, 주회로 라인(10)을 흐르는 잔류 전류는 i4회로와 i5회로를 통해 흐르게 된다. 여기서 i4회로는 전원(18)에서 제1노드(101), 제4노드(104), 제2노드(102), 부하(19) 및 제3노드(103)를 거쳐 전원(18)으로 흐르는 회로이고, i5회로는 전원(18)에서 제1노드(101), 제4노드(104) 및 제3노드(103)를 거쳐 전원(18)으로 흐르는 회로이다. 이때, 제1커패시터(21)와 제2커패시터(23)에는 전기가 충전된다. 제1커패시터(21)와 제2커패시터(23)의 충전이 완료되면 i4, i5 경로를 통해 흐르는 전류는 자동으로 차단된다.
이후 보조 차단기(13)를 개방하여 잔류 전류를 차단하고, 직류 차단기(1)를 직류 계통에서 완전히 분리한다.
도 3과 도 4에는 고장 전류 발생 시 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기의 차단 동작을 PSCAD/EMTDC 프로그램을 통해 시뮬레이션한 전류, 전압 파형의 예가 도시되어 있다.
도 3에서 Ical은 직류 차단기가 작동하지 않을 때 고장 전류 파형, Itotal은 직류 차단기 동작 시 전류 파형, ECB는 직류 차단기 동작 시 전압 파형이며, 도 4에서 ECB는 직류 차단기 동작 시 전압 파형, Itotal은 직류 차단기 동작 시 전류 파형, IFS는 주차단기(11)를 통해 흐르는 전류 파형, Ibyp는 전류스위치(32)를 통해 흐르는 전류 파형이다.
정상상태로 정격전류(0.0ms 이전)가 흐르고 있다가 0.0ms에서 고장 전류가 발생하면 한류 리액터(14)에 의해 고장 전류가 완만하게 상승하게 된다. 본 해석에서는 2kA에서 직류 차단기가 동작 되도록 설정하였으므로, 약 0.5ms에서 주차단기(11)의 개방 동작 신호에 따라 주차단기(11)가 개방 동작을 시작하게 된다. 주차단기(11)가 개방 동작을 시작하여 소정 시간이 경과된 대략 2.7ms 정도에서 전류스위치(32)가 닫히게 되면 역방향의 전류가 흐르게 되며(도 4의 Ibyp), 주차단기(11)에 흐르는 아크 전류(도 4의 IFS)는 역방향의 전류(Ibyp)와 만나 전류 영점을 생성하며 소호되게 된다. 이후 약 6.0ms에서 제1커패시터(21)와 제2커패시터(23)의 충전이 완료되어 직류 차단기의 차단 동작이 완료되는 것을 확인할 수 있다.
도 5에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직류 차단기(2)의 회로 구조도가 도시되어 있다. 이 실시예에서는 제1커패시터(21)와 제2커패시터(23)의 충전 전압을 제어하도록 다이오드와 비선형저항기가 추가로 구성되어 있다.
먼저, 상기 제1커패시터(21)의 전단과 리액터(22)의 후단에 병렬로 연결되는 라인에 제4다이오드(27)와 제1비선형저항기(28)가 직렬로 설치될 수 있다. 또한, 상기 제2커패시터(23)에는 제2비선형저항기(29)가 병렬로 연결될 수 있다. 비선형저항기는 일정 전압 이상이 되면 전류를 통과시키는 특성을 가지고 있으므로, 제1,제2커패시터(21,23)가 과충전되면, 병렬로 연결된 제1,제2비선형저항기(28,29)를 통해 전류가 흐르게 되어 제1,제2커패시터(21,23)가 과충전되는 현상을 방지할 수 있다.
도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 직류 차단기(3)의 회로 구조도가 도시되어 있다. 이 실시예에서는 이전 실시예의 직류 차단기에 제2주차단기(41), 제5, 제6다이오드(42, 43), 제2전류차단기(44)가 추가적으로 구성되어 있다. 여기서, 제2주차단기(41), 제5, 제6다이오드(42, 43), 제2전류차단기(44)는 상기 충전회로 라인(20)을 기준으로 주차단기(11), 제1,제3다이오드(12,31), 전류스위치(32)에 대칭적으로 설치된다. 또한, 전원(18)과 반대 방향으로 흐르는 제2전원(17)이 구비된다. 이에 따라, 양방향의 전류에 대해 차단이 가능하게 된다.
본 발명의 각 실시예에 따른 직류 차단기에 의하면, 정상상태에서 제1커패시터가 이미 충전되어 있으므로 차단 동작시 즉시적으로 역전류를 발생시킬 수 있다. 즉, 종래기술과 같은 역충전이 불필요하다. 이에 따라 차단 동작에 소요되는 시간이 감소하게 되며, 또한 보다 작은 크기의 고장 전류에 대응하여 차단을 할 수 있게 되는 효과가 있다. 따라서, 소요되는 차단 성능이 감소하여 용량이 작은 기계식 차단기 및 커패시터를 사용할 수 있으므로 생산비용이 절감되는 효과가 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 본 발명을 구현하는 실시예들로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1,2,3 직류 차단기 10 주회로 라인
11 주차단기 12 제1다이오드
13 보조 차단기 14 한류 리액터
17 제2전원 18 전원
19 부하 20 충전회로 라인
21 제1커패시터 22 리액터
23 제2커패시터 24 제2다이오드
25 제1저항 26 제2저항
27 제4다이오드 28 제1비선형저항기
29 제2비선형저항기 30 스위치 라인
31 제3다이오드 32 전류스위치
41 제2주차단기 44 제2전류차단기
101 제1노드 102 제2노드
103 제3노드 104 제4노드

Claims (9)

  1. 전원과 부하 사이에 연결되며, 일부에는 주차단기와 제1다이오드가 병렬로 설치되는 주회로 라인;
    상기 주차단기의 후단에 상기 부하와 병렬로 연결되며, 제1커패시터, 리액터, 제2다이오드가 직렬로 설치되는 충전회로 라인; 및
    일단이 상기 주차단기의 전단에 연결되고, 타단이 상기 리액터와 제2다이오드 사이에 연결되며, 제3다이오드와 전류스위치가 직렬로 설치되는 스위치 라인;을 포함하는 직류 차단기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주회로 라인에는 보조 차단기와 한류 리액터가 직렬로 설치되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 충전회로 라인에는 제2커패시터가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1커패시터와 제2커패시터에는 제1저항과 제2저항이 각각 병렬로 연결되어 상기 제1커패시터와 제2커패시터의 충전용량을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 주차단기는 기계식 스위치 또는 고속스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전류스위치는 기계식 스위치 또는 전력 반도체 스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  7. 제1항에 있어서, 제4다이오드와 제1비선형저항기가 직렬로 설치된 회로가 상기 제1커패시터의 전단과 리액터의 후단에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  8. 제3항에 있어서, 상기 제2커패시터에는 제2비선형저항기가 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  9. 제1항에 있어서, 상기 충전회로 라인을 기준으로 제2주차단기, 제5다이오드, 제6다이오드, 제2전류차단기가 상기 주차단기, 제1다이오드, 제3다이오드, 전류스위치에 대칭적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
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