專利名稱：用于中斷dc電流通路中電流流動(dòng)的電路和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓(HV)直流(DC)傳送，具體而言，涉及一種用于中斷DC電流通路中電流流動(dòng)的電路和方法。
背景技術(shù)：
由于各種原因，用于大規(guī)模地傳送能量的高壓直流傳送再次受到關(guān)注。DC輸電網(wǎng)(grid)的再次出現(xiàn)，與如何將功率驅(qū)動(dòng)到DC輸電網(wǎng)中的不同思路有密切聯(lián)系。將來的DC輸電網(wǎng)優(yōu)選可由電壓控制電源控制，也以電壓源變換器(VSC)著稱。在此類輸電網(wǎng)中，在發(fā)生短路的情況下，故障電流會非?？斓厣仙?，結(jié)果會加重系統(tǒng)可靠性的負(fù)擔(dān)。在傳統(tǒng)的交流輸電網(wǎng)中有短路的情況下，中斷的思路可受益于輸電網(wǎng)中交流電流的交變特性。當(dāng)打開交流電流通路中相關(guān)聯(lián)的斷路器時(shí)，電弧可電連接此類斷路器電極，并且可繼續(xù)允許電弧電流穿過斷路器。然而，由于交流驅(qū)動(dòng)電源的性質(zhì)，在交流電流通路中的此類正在進(jìn)行的電弧電流也會振蕩，并固有地可呈現(xiàn)零電流交叉。對于熄滅電弧和完全阻止電流流動(dòng)穿過斷路器，電流中的零交叉是符合需要的。然而，在DC輸電網(wǎng)中沒有此類零電流交叉作為驅(qū)動(dòng)電源的副產(chǎn)物出現(xiàn)，但是當(dāng)斷路器實(shí)現(xiàn)成其打開狀態(tài)時(shí)或之后，期望DC電流通路中的電流零通過其他方式產(chǎn)生。在一種途徑中，通過將振蕩反向電流注入DC電流通路中來造成電流零點(diǎn)。此類振蕩反向電流可與電弧電流相抵消并且可最終造成至少一個(gè)臨時(shí)電流零點(diǎn)出現(xiàn)在DC電流通路中，這又可被用來熄滅在斷路器的電弧并且使DC電流通路中電流流動(dòng)停止。引起振蕩反向電流的優(yōu)選方式是與斷路器并聯(lián)設(shè)置的諧振電路，在下文中該斷路器更一般地表示為可開關(guān)元件或開關(guān)元件。然而，在將諧振電路與開關(guān)元件并聯(lián)連接的情況下，在振蕩反向電流的幅度達(dá)到足夠補(bǔ)償穿過開關(guān)元件的電弧電流之前需要經(jīng)過一定的上升時(shí)間。此類上升時(shí)間可取決于電弧上的電壓降和諧振電路中現(xiàn)存的電容。在鑒于短的振蕩上升時(shí)間優(yōu)選大電容值時(shí)，相關(guān)聯(lián)的電容器成本很高。在W02009/149749A1中，公開了用于斷開超過2500A的DC電流的裝置。該裝置包括與中斷器并聯(lián)連接的諧振電路。電涌放電器與諧振電路并聯(lián)連接。諧振電路具有電容器和電感的串聯(lián)連接。諧振電路的以μF為單位的電容和以μH為單位的電感之間的關(guān)系是>=I。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是以非?？斓姆绞街袛郉C電流通路中的電流，以便保護(hù)DC電流通路的電路元件。該目的通過根據(jù)權(quán)利要求I的特征的電路裝置來實(shí)現(xiàn)。該目標(biāo)也可通過根據(jù)權(quán)利要求7的特征的方法來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，如果檢測到故障情形，則與DC電流通路的可開關(guān)元件串聯(lián)連接的電感上的電壓降被用于給諧振電路中的電容充電。此類充電電感可優(yōu)選是故障電流限制電感。在此上下文中，要注意到，在本發(fā)明的本方面和所有其他方面中的術(shù)語“諧振電路”優(yōu)選理解為包括電感和電容的LC電路，優(yōu)選串聯(lián)連接，其中電感可被實(shí)施為分開的元件或可被表示為諧振電路的線路的電感。術(shù)語“諧振電路”因此不需要表示閉合回路，而可以是如下電路，其在開關(guān)成閉合回路的情況下呈現(xiàn)諧振特性。響應(yīng)于檢測到DC電流通路的中斷情形，諧振電路與可開關(guān)元件和電感的串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接，用于從存儲在電感中的能量中給諧振電路的電容充電。優(yōu)選地，在給電容充電期間，可開關(guān)元件還沒有實(shí)現(xiàn)為打開狀態(tài)。諧振電路可優(yōu)選借助于第一開關(guān)與可開關(guān)元件和電感的串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接。本上下文中的開關(guān)可以是要可控地閉合并且在其觸點(diǎn)之間提供電連接的裝置。此類開關(guān)會可控地或不可避免地被重新打開。在一個(gè)實(shí)施例中，第一開關(guān)可以是承受期望電流的傳統(tǒng)開關(guān)。在另一實(shí)施例中，第一開關(guān)可以是火花隙，其可通過開啟其觸點(diǎn)之間的火花隙來被主動(dòng) 地(actively)觸發(fā)進(jìn)入閉合狀態(tài)并且可在火花電流中斷之后自動(dòng)中斷。在一些時(shí)間點(diǎn)，而且優(yōu)選在電容充電到足夠電平之后，DC電流通路中可開關(guān)元件可實(shí)現(xiàn)為打開狀態(tài)。在此類打開狀態(tài)中，穿過可開關(guān)元件的電流可能沒有完全中斷，因?yàn)榕月烽_關(guān)元件的打開的觸點(diǎn)的電弧可持續(xù)允許電流在DC電流通路中流動(dòng)。此類電流也被表示為電弧電流。開關(guān)元件的觸發(fā)或?qū)崿F(xiàn)為打開狀態(tài)可優(yōu)選地?cái)嚅_諧振電路與從其相關(guān)于可開關(guān)元件和電感的串聯(lián)連接的并聯(lián)連接是同步的，或在此類斷開連接之后實(shí)現(xiàn)。在打開可開關(guān)元件時(shí)，或，優(yōu)選地在可開關(guān)元件的此類打開之后，可將諧振電路與可開關(guān)元件并聯(lián)連接，并且優(yōu)選地只與開關(guān)元件并聯(lián)連接，即不與電感并聯(lián)連接。因此，“只”應(yīng)特別指諧振電路與開關(guān)元件而不是電感相連接；“只”不需要排除除了目前的電感以外的元件。為了這樣做，優(yōu)選提供另一開關(guān)，例如以火花隙的形式?？梢约僭O(shè)，當(dāng)另一開關(guān)被觸發(fā)閉合并將諧振電路并聯(lián)連接到可開關(guān)元件時(shí)，先前用于將諧振電路與可開關(guān)元件和電感的串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接的開關(guān)可處于重新打開的狀態(tài)，以便電感不會短路。在將諧振電路與可開關(guān)元件相連接時(shí)，已充電電容可以被放電并且可引起其幅值足以用于補(bǔ)償電弧電流并且用于產(chǎn)生至少一個(gè)臨時(shí)電流零點(diǎn)的振蕩反向電流。一般而言，在該申請通篇中，先前的開關(guān)或第一開關(guān)和另一開關(guān)或第二開關(guān)應(yīng)是分開的裝置。而且，一般而言，第一開關(guān)和第二開關(guān)應(yīng)設(shè)置在不同的位置。特別是，第一開關(guān)應(yīng)位于包括諧振電路和可開關(guān)元件和電感的串聯(lián)連接的第一電路，并且第一開關(guān)應(yīng)能夠閉合和打開所述第一電路。并且特別是，第二開關(guān)應(yīng)位于包括諧振電路和可開關(guān)元件但不包括電感的第二電路，并且第二開關(guān)應(yīng)能夠閉合和打開所述第二電路。結(jié)果，可以是故障電流限制(FCL)電感的電感被用于給諧振電路中的電容預(yù)充電。當(dāng)在DC電流通路中或在連接的DC輸電網(wǎng)中檢測到故障電流時(shí)，給電容充電到相對高的電壓電平，另一方面這需要僅在諧振電路中設(shè)置相對小的電容值。這樣，電容僅承受大充電電壓非常短的時(shí)間，例如幾毫秒。不需要附加裝置來給電容充電。不需要給電容持久地充電。不需要預(yù)充電電容。并且，由于不需要給電容持久地充電，所以不需要持久地監(jiān)視電容的充電水平的部件。當(dāng)DC電流通路中的標(biāo)稱電流或額定電流或工作電流轉(zhuǎn)變?yōu)楣收想娏鲿r(shí)，無源諧振電流被應(yīng)用或切換到DC電流通路。在此類實(shí)施例中，能實(shí)現(xiàn)快速中斷時(shí)間，例如，在自故障事件的起點(diǎn)開始或從檢測到故障事件開始等于或小于10毫秒(ms)的范圍內(nèi)。
從而，在本發(fā)明的第一方面，提供一種電路裝置，用于中斷DC電流通路中的電流流動(dòng)。該電路裝置包括與可開關(guān)元件串聯(lián)連接的電感，該可開關(guān)元件設(shè)置在DC電流通路中，電路裝置 還包括諧振電路，適配成借助于第一開關(guān)可與電感和可開關(guān)元件的串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接，該諧振電路還適配成借助于另一開關(guān)或第二開關(guān)可與可開關(guān)元件而不是電感并聯(lián)連接。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種方法，用于中斷DC電流通路中的電流流動(dòng)。對于包括可開關(guān)元件的DC電流通路檢測中斷情形。電感串聯(lián)連接到可開關(guān)元件。響應(yīng)于檢測到中斷情形，諧振電路與可開關(guān)元件和電感的串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接來給諧振電路的電容充電。實(shí)現(xiàn)可開關(guān)元件的打開狀態(tài)，并且諧振電路與可開關(guān)元件進(jìn)行并聯(lián)連接而不與電感并聯(lián)連接。在從屬權(quán)利要求中或權(quán)利要求組合中以及下面的說明書中列出了有利的實(shí)施例。描述的實(shí)施例類似地涉及電路裝置和方法?？蓮倪@些實(shí)施例的不同組合中產(chǎn)生協(xié)同效果，但可能沒有對它們進(jìn)行詳細(xì)描述。另外，應(yīng)注意的是，涉及方法的本發(fā)明所有實(shí)施例可按照所描述的步驟順序或按照任何其他順序執(zhí)行。本發(fā)明的公開內(nèi)容和范圍應(yīng)包括步驟的任何順序，而與權(quán)利要求中列出的順序無關(guān)。


根據(jù)下面對本發(fā)明的詳細(xì)描述，將更好地理解本發(fā)明的實(shí)施例，并且除了上面闡述的目標(biāo)以外的其他目標(biāo)變得清楚。此類描述參照附圖，其中附圖如下所示圖I根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的電路裝置的方塊電路圖，圖2圖表，該圖表示出了當(dāng)發(fā)生短路期間采用根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例應(yīng)用的、中斷DC電流通路中電流流動(dòng)的方法的情況下，在DC電流通路中隨時(shí)間變化的樣本電流特性，圖3圖表，該圖表示出當(dāng)傳統(tǒng)方法應(yīng)用于中斷標(biāo)稱或額定或工作電流時(shí)DC電流通路中隨時(shí)間變化的樣本電流特性，和圖4流程圖，該流程圖示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于中斷DC電流通路中電流流動(dòng)的方法。
具體實(shí)施例方式圖I的方塊電路圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的、包括DC電流通路4的電路裝置。DC電流通路4可直接連接到或間接地經(jīng)由DC輸電網(wǎng)5連接到具有例如320kV的標(biāo)稱供電電壓或額定供電電壓或工作供電電壓的電壓源變換器。DC電流通路4可優(yōu)選實(shí)施為用于傳送電流的傳送通路，該電流也稱為標(biāo)稱電流或額定電流或工作電流。工作電流優(yōu)選為1.5kA以及更大，特別是在1.5kA和2. 5kA之間。在目前實(shí)施例中，DC電流通路4表示DC輸電網(wǎng)5的部段，該DC電流通路4包括可開關(guān)元件1，并且該部段可特別地可連接到諧振電路3。DC輸電網(wǎng)5可包括用于DC電流的傳送通路(并且因此DC電流通路4可包括用于DC電流的傳送通路)，并優(yōu)選可以是傳送線路。功能性術(shù)語“用于DC電流”意思應(yīng)是在常規(guī)工作模式下傳送DC電流。然而，在故障處理模式下具有交變極性的電流可在DC輸電網(wǎng)5和DC電流通路4中被傳送(如果需要或如果它可發(fā)生)。
DC電流通路4包括可開關(guān)元件1，例如，以斷路器的形式，其與電感2串聯(lián)連接。在目前的示例中，電感2設(shè)置在DC輸電網(wǎng)5中，但仍然與DC電流通路4的可開關(guān)元件I串聯(lián)連接。可開關(guān)元件I設(shè)置為在出故障(例如短路)的情況下，用于中斷DC電流通路4中的電流流動(dòng)，以便保護(hù)電路元件、負(fù)載等等。斷路器可以是基于真空的斷路器、基于氣體的斷路器、其組合或任何其他合適的斷路器。提供電感2，用于分別限制DC電流通路4中的電流和DC輸電網(wǎng)5中的電流，并且特別用于限制故障電流上升的斜率。在DC電流通路4中或DC輸電網(wǎng)5中發(fā)生短路的情況下，DC電流通路4中的電流可從工作電流電平增大到更高的故障電流電平?？蓪㈦姼?的大小定為優(yōu)選大于SOmH且小于120mH的值。然而，電感2可僅僅延長故障電流的上升時(shí)間而不是其幅值。由于此類原因，可能希望DC電流通路4中的故障電流被斷路器I中斷。電路裝置的諧振電路3包括與另一個(gè)電感31串聯(lián)設(shè)置的電容32。另一個(gè)電感31 可以是分開的電路元件或可以是表示諧振電路3的布線的電感。例如，另一個(gè)電感31的值可在0.5mH和2mH之間。此外，可能需要將諧振電路3自身的歐姆電阻考慮進(jìn)來，并且諧振電路3自身的歐姆電阻的值可例如在10μ Ohm和100μ Ohm之間。電涌放電器6可與電容32并聯(lián)連接。諧振電路3能夠借助于第一開關(guān)34與電感2和可開關(guān)元件I的串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接。第一開關(guān)34可以是能夠可控地在接通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)之間開關(guān)以及在關(guān)斷狀態(tài)和接通狀態(tài)之間開關(guān)的開關(guān)，或可以是能夠可控地從關(guān)斷狀態(tài)開關(guān)到接通狀態(tài)并自主地返回到關(guān)斷狀態(tài)的開關(guān)，例如火花隙可以如此。在DC電流通路4的工作條件下，第一開關(guān)34通常處于打開狀態(tài)，而可開關(guān)元件I處于閉合狀態(tài)。結(jié)果，工作電流在DC電流通路4中流動(dòng)。在此狀態(tài)下，諧振電路3被第一開關(guān)34的打開狀態(tài)中斷，以便諧振電路3中無電流流動(dòng)。例如，借助于測量DC輸電網(wǎng)5中的電流或DC電流通路4中的電流，或借助于測量電感2上的電壓降，DC輸電網(wǎng)5或DC電流通路4的失靈可被檢測到。優(yōu)選地，借助于電流和/或電壓測量值超過閾值(其可以是故障模式的指示器)，可檢測到短路的DC輸電網(wǎng)5。在此類事件中，可觸發(fā)第一開關(guān)34閉合。在一個(gè)實(shí)施例中，可在此類第一開關(guān)34中引起火花隙。確定第一開關(guān)34自身或第一開關(guān)34的觸發(fā)控制的大小，以便第一開關(guān)34保持閉合的時(shí)間足夠使電容32充電到引起DC電流通路4中電流零點(diǎn)所需的電平，將在后面會對此進(jìn)行解釋。例如，在第一開關(guān)34是火花隙的情況下，縮放火花隙以便火花隙允許足夠時(shí)間的連接來給電容32充分充電。另一個(gè)開關(guān)33 (被稱為第二開關(guān)33，用于將諧振電路3只與可開關(guān)元件I連接而在此類閉合回路中不包括電感2)在上述檢測故障事件和給電容32充電的步驟期間保持在打開狀態(tài)。在電容32被充電之后，第一開關(guān)34可被再次打開并且電容32保持已充電。換而言之，在故障事件的情況下，DC電流通路中的電流以上升速率從工作電流電平上升到故障電流電平，該上升速率是根據(jù)di/dt = U/L由工作電壓U和電感值L限定的。由于處于SOmH和120mH之間的大電感值L，所以幾乎所有電壓降都將在電感2上。相同的電壓降是在第一開關(guān)34的打開的觸點(diǎn)之間。借助于在此類故障情形下閉合第一開關(guān)34，電容32將被非?？焖俚爻潆姟＝o電容32充電的示范時(shí)段可大約是lms。電容32的值可位于I μ F和15 μ F之間，并且優(yōu)選地小于20 μ F。在第一開關(guān)34的重新打開的同時(shí)或之后，可開關(guān)元件I實(shí)現(xiàn)為打開?？砷_關(guān)元件I的打開可與用于閉合第二開關(guān)33的閉合信號同時(shí)發(fā)生。一旦第二開關(guān)33被激活且閉合，LC諧振電路3就并聯(lián)連接到可開關(guān)元件I而不是充電的電感2。雖然可開關(guān)元件I處于打開狀態(tài)，但由于所涉及高電壓可出現(xiàn)電弧。此類電弧可允許電流在DC電流通路4中流動(dòng)。通過閉合第二開關(guān)33，諧振電路3形成電弧上的閉合回路。通過將回路閉合，表示為反向電流的振蕩電流由諧振電路3產(chǎn)生，特別是通過使電容32放電來產(chǎn)生。此類引起的振蕩電流與DC電流通路4中的電弧電流相疊加并在DC電流通路4中的總電流中至少暫時(shí)地實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)電流零點(diǎn)值。此類電流零點(diǎn)值又是通過可開關(guān)元件I的熄滅部件完全斷開穿過可開關(guān)元件I的電流的條件。因?yàn)樵诠收系那闆r下電感2上的電壓降用于給電容32充電(由于電感2的大小該電壓降是大幅電壓降)，所以以高電壓給電容32預(yù)充電，這又需要僅相對低的電容值 ，例如10 μ F。此類電容值可足以感應(yīng)振蕩的反向電流，其幅值用于暫時(shí)補(bǔ)償DC電流通路4中的故障電流。這又可減少電路裝置的成本。圖4示出了表示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的、用于中斷DC電流通路中電流的方法的流程圖。在下文中，術(shù)語“步驟”意思是“方法要素”，并且不要求或暗示步驟或方法要素的順序或排序?qū)⒏鶕?jù)步驟或方法要素的編號被執(zhí)行。在步驟SI，監(jiān)視DC電流通路或DC輸電網(wǎng)是否有例如短路的故障事件，例如，通過監(jiān)視相關(guān)聯(lián)的電流。在步驟S2，確定此類電流是否超過可用作故障事件指示器的閾值。在電流未達(dá)到或超過閾值(N)的情況下，DC電流通路或DC輸電網(wǎng)分別繼續(xù)被監(jiān)視。在步驟S3中，在電流超過閾值⑴的情況下，第一開關(guān)連接諧振電路，該諧振電路包括至少一個(gè)電容，其與可開關(guān)元件(例如斷路器)和故障電流限制電感的串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接。下面的計(jì)時(shí)器T指示了第一開關(guān)可在閉合狀態(tài)保持特定時(shí)間Τ，該時(shí)間被認(rèn)為足以用由電感上的電壓降得到的高電壓給諧振電路的電容充電。在時(shí)間T之后，在步驟S4中，在火花隙的情況下，可通過主動(dòng)控制方式或通過第一開關(guān)觸點(diǎn)的自主打開來斷開該連接。在步驟S5 (其可在步驟S4之后或可與步驟S4同時(shí)發(fā)生)，操作可開關(guān)元件進(jìn)入打開狀態(tài)。結(jié)果，電弧電流在DC電流通路中流動(dòng)。在步驟S6(其可在步驟S5之后或可與步驟S5同時(shí)發(fā)生)，閉合第二開關(guān)來將諧振電路僅與可開關(guān)元件相連接，也就是不與電感2連接。第二開關(guān)33現(xiàn)在是閉合的，同時(shí)第一開關(guān)34再次處于重新打開狀態(tài)。這感應(yīng)DC電流通路中的振蕩反向電流。在步驟S7，監(jiān)視反向電流是否已經(jīng)具有或還沒有足以完全補(bǔ)償電弧電流的幅值，即DC電流通路中的總電流是否還沒呈現(xiàn)零交叉。如果不是這種情況(N)，系統(tǒng)繼續(xù)在步驟S7監(jiān)視。如果是這種情況(Y)，通過已知的方式熄滅可開關(guān)元件I上的電弧。在圖2中，示范圖描繪了在故障情形下DC電流通路中的電流特性，其中應(yīng)用了上述電路裝置和上述方法。在時(shí)間tl之前，DC電流通路中的電流等于工作電流，例如， 2kA。在時(shí)間tl，DC電流通路中出現(xiàn)故障并導(dǎo)致電流上升。在時(shí)間T2，檢測到此類故障電流，并且諧振電路3與電感2和可開關(guān)元件I的串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接來給諧振電路3中的電容32充電。在時(shí)間t3，正在給電容32充電，并且電容32可與DC電流通路4斷開連接?？砷_關(guān)元件I被激活到打開狀態(tài)。電弧將被產(chǎn)生并且諧振電路3將連接到可開關(guān)元件I以便使電容32放電以及接著構(gòu)建與電弧電流疊加的振蕩反向電流。假設(shè)所有這些發(fā)生在時(shí)間t3。結(jié)果，DC電流通路4中的總電流呈現(xiàn)電流零交叉，甚至在時(shí)間t4振蕩反向電流的第一個(gè)正弦波內(nèi)。在此類時(shí)間點(diǎn)或任何具有電流零點(diǎn)的隨后時(shí)間點(diǎn)，可通過已知方式來熄滅電弧。與之相反，圖3示出在傳統(tǒng)電路裝置中DC電流通路中的電流特性的圖表以供比較。在此類傳統(tǒng)的無源電路裝置中，通過將諧振電路應(yīng)用到DC電流通路且諧振電路中的電容不被預(yù)先充電， 2kA的工作電流被中斷。在此類情形下，產(chǎn)生需要相當(dāng)長的時(shí)間來增加幅值的振蕩。在該傳統(tǒng)無源電路中可在t4= 18ms時(shí)達(dá)到電流零點(diǎn)交叉。相反，通過應(yīng)用用于中斷故障電流的本發(fā)明方法，有利地可在t4 = 3. 25ms時(shí)已達(dá)到電流零點(diǎn)交叉,如圖2所示。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，對于高達(dá)2. 5kA的工作電流，故障可被定義在與標(biāo)稱工 作電流至少10%的偏差，并且此類故障電流可被上文公開的電路裝置和/或方法非?？焖俚刂袛?。所有隨附權(quán)利要求作為整體并包含所有其權(quán)利要求的從屬關(guān)系，在字面上通過引用合并入說明書。
權(quán)利要求
1.一種用于中斷DC電流通路⑷中電流流動(dòng)的電路裝置，所述電路裝置包括 電感(2)，其與設(shè)置在所述DC電流通路(4)中的可開關(guān)元件(I)串聯(lián)連接， 諧振電路(3)，其適配成可借助于第一開關(guān)(34)與所述電感(2)和所述可開關(guān)元件(I)的所述串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接， 所述諧振電路(3)進(jìn)一步適配成可借助于第二開關(guān)(33)與所述可開關(guān)元件(I)而不是所述電感(2)并聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的電路裝置，其中所述諧振電路⑶包括串聯(lián)連接的電容(32)和另 外的電感(31)，并且當(dāng)所述第一開關(guān)(34)閉合時(shí)所述電感(2)用于給所述電容(32)充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的電路裝置，其中所述電感⑵是故障電流限制電感(2)，和/或其中所述可開關(guān)元件(I)包括其電弧電壓-過電流特性中具有負(fù)斜率的斷路器。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的電路裝置，其中所述第一開關(guān)(34)和所述第二開關(guān)(33)是分開的裝置，和/或所述第一開關(guān)(34)和所述第二開關(guān)(33)設(shè)置在不同位置，和/或所述第一開關(guān)(34)和所述第二開關(guān)(33)中的至少一個(gè)包括火花隙。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的電路裝置，其中所述電感(2)的電感值在80mH和120mH之間。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)的電路裝置，其中所述電容(32)的電容值小于20 μ F。
7.用于中斷DC電流通路(4)中電流流動(dòng)的方法，特別是用于在前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電路裝置中實(shí)施的方法，所述方法包括 對于包括可開關(guān)元件(I)的所述DC電流通路(4)檢測中斷情形， 將諧振電路(3)與電感(2)和所述可開關(guān)元件(I)的串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接，以便給所述諧振電路⑶的電容(32)充電， 實(shí)現(xiàn)所述可開關(guān)元件(I)的打開狀態(tài)，和 將所述諧振電路(3)與所述可開關(guān)元件(I)而不與所述電感(2)并聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，包括為了檢測中斷情形，監(jiān)視如下中的至少一個(gè)包括所述DC電流通路⑷的DC輸電網(wǎng)⑶中的電流和所述電感⑵上的電壓降。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其中在將所述諧振電路(3)與所述可開關(guān)元件(I)和所述電感(2)的串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接之前，所述電容(32)處于未充電狀態(tài)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)的方法，其中在所述諧振電路(3)與所述可開關(guān)元件(I)和所述電感(2)的串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接期間，所述可開關(guān)元件(I)保持在閉合狀態(tài)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求7-10中任一項(xiàng)的方法，其中借助于激活第一開關(guān)(34)使所述諧振電路(3)與所述可開關(guān)元件(I)和所述電感(2)的所述串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接，并且其中所述諧振電路(3)與所述可開關(guān)元件(I)而不與所述電感(2)并聯(lián)連接，特別是其中借助于激活第二開關(guān)(33)使所述諧振電路(3)只與所述可開關(guān)元件(I)并聯(lián)連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述第一開關(guān)(34)和所述第二開關(guān)(33)是分開的裝置，和/或所述第一開關(guān)(34)和所述第二開關(guān)(33)設(shè)置在不同位置，和/或所述第一開關(guān)(34)和所述第二開關(guān)(33)中的至少一個(gè)包括火花隙。
13.根據(jù)權(quán)利要求7-12中任一項(xiàng)的方法，其中所述電感⑵是故障電流限制電感(2)，和/或其中所述可開關(guān)元件(I)包括電弧電壓-過電流特性中具有負(fù)斜率的斷路器。
14.根據(jù)權(quán)利要求7-13中任一項(xiàng)的方法，其中，在實(shí)現(xiàn)所述可開關(guān)元件(I)的打開狀態(tài)的同時(shí)或之后，所述諧振電路(3)與所述可開關(guān)元件(I)而不是所述電感(2)并聯(lián)連接，特別是其中所述諧振電路(3)只與所述可開關(guān)元件(I)并聯(lián)連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求7-14中任一項(xiàng)的方法，其中在將所述諧振電路(3)與所述可開關(guān)元件(I)而不是所述電感(2)并聯(lián)連接之前，所述諧振電路(3)與所述可開關(guān)元件(I)和所述電感(2)的所述串聯(lián)連接斷開連接，特別是通過打開所述第一開關(guān)(34)。
16.根據(jù)權(quán)利要求7-15中任一項(xiàng)的方法，其中所述諧振電路(3)與所述可開關(guān)元件 (I)而不是所述電感(2)并聯(lián)連接，同時(shí)所述可開關(guān)元件(I)處于其打開狀態(tài)，以通過使所述電容(32)放電來實(shí)現(xiàn)所述DC電流通路(4)中的反向電流，并且所述反向電流與所述DC電流通路(4)中流經(jīng)旁路所述打開狀態(tài)可開關(guān)元件(I)的電弧的電弧電流相疊加。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中所述反向電流是振蕩的反向電流，其幅度足以暫時(shí)補(bǔ)償所述電弧電流并在所述DC電流通路(4)中實(shí)現(xiàn)暫時(shí)的電流零點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明名稱為用于中斷DC電流通路中電流流動(dòng)的電路和方法。一種用于DC功率傳送的DC電流通路(4)包括可開關(guān)元件(1)。電感(2)與可開關(guān)元件(1)串聯(lián)連接。當(dāng)檢測到中斷情形時(shí)，諧振電路(3)與可開關(guān)元件(1)和電感(2)的串聯(lián)連接進(jìn)行并聯(lián)連接以便給諧振電路(3)的電容(32)充電。實(shí)現(xiàn)可開關(guān)元件(1)的打開狀態(tài)，并且諧振電路(3)與可開關(guān)元件(1)并聯(lián)連接。借助于此類裝置和方法能實(shí)現(xiàn)非常有利、快速的中斷時(shí)間。
文檔編號H02H3/087GK102780201SQ20121023476
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
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