混合式直流断路器强迫换流电路

换流回路可按照以下方法设计:先设计电感，为了减少换流过程所需能量，电感Lc电感值应尽量小，如微亨级;然后设定换流时间以及电流动作阈值，进而得到回路电流下降到零的变化率，估算电容电压初始值。

基于设定的换流时间和电感值，利用LC振荡回路计算电容容值Cc，为确保机械开关无弧分断，LC回路需在T1触发后设定换流时间内，电感电流发生反向，假设设定换流时间为t1，需满足上式进而得到电容取值。

通过以上方法初步得到设计参数如下:电感L_c、电容初始电压U_co、电容值C_c，再将以上参数代入仿真模型加以验证。

混合式直流断路器半导体选择

在中压或高压应用场合，半导体支路由若干个串联的半导体组成。IGBT一般可关断自身4倍的额定电流，因此非常适用于大故障电流分断场合。由于IGBT自身存在反向二极管，因此半导体支路需要二极管与IGBT串联，如图8所示。

混合式直流断路器预充电方法

本拓扑直流断路器需要一个预充电电容，可选择如下若干电容预充电方法:

1) DC/DC变换器:采用DC/DC变换器从直流电网获取能量。如图9所示，隔离型DC/DC变换器输入端连接直流母线，输出端为直流断路器电容供电。此种方法适用于低压直流系统应用场合。

2)激光送能:在高压直流输电应用场合，由于直流电网电压很高，几乎没有可能从直流电网直接获取能量，此时可以采用激光送能的方法为电容预先充电。充电原理如图10所示，光电池组为断路器电容提供充电电源。