故障电流检测与判断

直流断路器作为开断故障电流的关键设备，其控制系统应准确检测回路电流动态变化，可靠识别短路故障、电流暂升和电流波动等各类工况并迅速响应。

电流类保护策略主要有过流速断保护、电流增量保护和电流变化率保护等。过流速断保护检测到电流超过整定值后立即跳闸，一般用于快速切除故障场合，准确性和可靠性较差;电流上升率和电流增量保护根据稳态电流和故障电流上升率之间的差异实现保护，对保护校验的要求较高，实际中两种保护以同一个电流上升率整定值作为启动条件，启动后进入各自的延时阶段，相互配合完成保护功能。两种保护的动作过程如下：

电流上升率保护通过不断检测电流上升率，当其高于保护阈值时，保护启动并进入延时阶段。在延时阶段内，若电流上升率一直高于整定值则保护动作，反之则保护返回。

电流增量保护和电流上升率保护在同一时刻启动，继电器以启动时刻电流为基准计算电流相对增量。当电流上升率一直高于电流增量保护整定的斜率且在延时后值达到动作闭值，则保护动作。在电流增量计算过程中，允许电流上升率在短时间内回落到整定值之下，如果这段时间不超过返回延时整定值，保护不返回；反之则保护返回。

分、合闸时序控制策略

随着直流断路器拓扑不断发展，其各部分往往包含不同类型的元件，如全控型器件、半控型器件、机械开关和无源、有源电路等。在直流断路器动作过程中，各元件之间可靠的时序配合控制策略决定了换流过程和关断过程能否正常进行，对电力电子器件运行在安全工作区也具有重要意义。

一般而言，对于含有多条并联支路的直流断路器拓扑，合理的分、合闸时序应满足以下基本要求：

(1)动作时刻按电流闭值整定并考虑各元件动作延时，动作持续时间满足热设计要求。

(2)保证机械开关在零电弧或小电弧下分断。

(3)在某条支路开断时，应保证上一条通流支路已完全换流并可靠开断。

(4)避免电力电子器件过压、过流。

(5)防止能量吸收支路避雷器误动作。