直流电网的电源侧通常由内阻很小的电压源型变流器构成，且直流线路及平波电抗形成的阻抗较小，故障时多个直流电压源均会向故障点注入电流，因此通常情况下，尤其在电压源近端处，直流短路电流增长很快。直流电网短路故障等效电路如图1所示，可得:

AC/DC换流器用于连接交直流电网，发生短路故障时，应尽量防止直流电网电压大幅跌落，以维持直流电网的稳定。如果换流器在短路故障发生时无法快速隔离故障点，那么直流电网电压会因为短路电流过大被迅速拉低，严重时甚至会影响到交流系统稳定运行。为了防止直流电网电压被快速拉低，需要在几毫秒内清除直流短路故障，因此需要研制能够可靠且快速隔离故障线路的直流断路器。

一种强迫换流混合式直流断路器拓扑如图2所示，该拓扑引入了强迫换流回路。强迫换流回路原理具体如下:强迫换流支路由预充电电容Cc和储能电感Lc组成，假设忽略T1管压降，在T1触发瞬间，强迫换流回路等效为二阶电路，如图3所示，电容电压和电感电流初始值已知，并将直流系统电流is看做不受断路器换流回路影响的电流源，通过计算该二阶电路的全状态响应，得到电感电流i_L(t)表达式。为确保换流成功，需保证电流i_L在一段时间后能够反向，进而使电容电压反向，将系统电流强迫换流至T2支路。

但该断路器存在如下问题:如果电容储能过大，会造成电容产生较大反向电压，那么机械开关的电流被强迫换流到零后还会继续反向增长，无法实现无弧分断;如果电容储能过小，则电容电压无法实现反向，系统电流LG则无法被转移至T2支路。

因此，此拓扑的电容值、电容预充电电压、电感值以及切断电流四者之间需要进行精确的设计，做到参数高度匹配，否则机械开关就无法实现无弧分断。一旦参数确定，断路器能切断的电流值也是固定的，在实际应用过程中，需要分断的故障电流会根据故障类型等因素而变化，因此无法确保机械开关每次都做到无弧分断。