近年来,直流电力系统在高压直流输电系统(HVDC)、船舶电力系统、轨道交通等领域的应用不断扩展,使得对直流输配电系统设备的需求不断增长,直流断路器作为系统的关键设备成为研究热点。由于直流系统的电流没有自然过零点,用于交流和直流系统断路器的要求又显著不同。以舰船直流系统为例,当直流系统中出现短路故障时,电流上升率可达到20A/ps以上,峰值电流达到110kA以上2,难以分断,需要特殊设计分断、灭弧、触头系统来实现保护,且线路电感中存储的大量能量需要释放,这将提高系统的耐压水平和绝缘强度。虽然直流系统有很多分断方法4,但其基本分断机理有两种,即电弧耗能分断和电流转移分断。与交流系统不同,分断直流系统需要考虑系统存储的大量能量,尤其在中高压系统中,单纯采用电弧耗能分断将严重影响断路器寿命,且由于其不能够快速分断,从而导致系统故障电流骤升。通过合理的电流转移换流手段,可以使直流系统迅速过零,同时吸收存储在系统电感中的大量能量。
光伏塑壳断路器,可适用直流电网电路中,光伏塑壳断路器具有过载长延时保护、短路瞬时保护功能,光伏塑壳断路器用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、短路等故障的危害。
光伏塑壳断路器也可以用于太阳能发电系统,工作电压最高可达DC1000V,可迅速分断直流配电系统的故障电流,保护太阳能发电系统中的重要器件-光伏模块免受直流侧反向电流和逆变器故障导致的交流侧反馈电流的危害,光伏塑壳断路器保证太阳能光伏发电系统的可靠运行。光伏塑壳断路器的操作机构具有快速闭合和快速分断功能,结构紧凑,体积小,使用方便。