本發(fā)明涉及用在鐵路直流變電站設(shè)施和直流輸配電設(shè)施中的直流高速電路斷路器。

背景技術(shù)：

直流電路斷路器難以實(shí)現(xiàn)中斷或切斷性能，這是因?yàn)榕c交流電路斷路器不同，在要切斷的電流中沒(méi)有零點(diǎn)。

空氣型電路斷路器被布置成中斷在熄弧溝中延伸的電弧。因此，空氣電路斷路器可能無(wú)法限制電流并造成接地故障。

如非專利文獻(xiàn)1和2中公開(kāi)的直流高速真空電路斷路器(hsvcb)所示，真空型電路斷路器被布置成例如通過(guò)在真空閥中在與主電路電流相反的方向上注入電流來(lái)強(qiáng)制產(chǎn)生零電流點(diǎn)，并由此中斷電流。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：“currentstateofdcfeedingcircuitandproblemsinthefuture”，noriakimunakata，railway&electrictechnology，2010年4月，21卷，4期，62～66頁(yè)。

非專利文獻(xiàn)2：“performanceverificationofdirectcurrenthighspeedcircuitbreakerelectricrailwaysubstationdirectcurrenthighspeedvacuumcircuitbreaker”，shinichihase以及五個(gè)其他人，railwaycyberneticssymposiumbulletin(2000.11.12)，論文640期，471～475頁(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

雖然真空型電路斷路器可以限制電流，但是用于強(qiáng)制生成電流零點(diǎn)的構(gòu)造非常復(fù)雜，維護(hù)和檢查是麻煩的，并且復(fù)雜的結(jié)構(gòu)增加了故障的可能性。

本發(fā)明的目的是提供一種直流中斷裝置，其可以消除對(duì)用于強(qiáng)制生成電流零點(diǎn)的電路的需要，并且其構(gòu)造簡(jiǎn)單且成本較低。

解決問(wèn)題的手段

根據(jù)如權(quán)利要求1所述的本發(fā)明的第一方面，直流高速真空電路斷路器的用于每個(gè)相的主觸點(diǎn)或主觸點(diǎn)單元的一端或第一端與整流器的用于一個(gè)相的正輸出端連接，整流器包括用于將交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力的半導(dǎo)體器件的橋，并且主觸點(diǎn)或主觸點(diǎn)單元的另一端或第二端連接在一起。

在上面提到的構(gòu)造中，脈沖狀電流流過(guò)整流器中每個(gè)相的臂，并且電流在相的臂之間相繼換向(sequentiallycommutate)，使得電流在換向之后變?yōu)榈扔诹?。直流高速真空電路斷路器中斷通過(guò)換向而被減小到零的電流。因此，中斷更容易。

因此，不需要用于強(qiáng)制產(chǎn)生電流零點(diǎn)的電路，簡(jiǎn)化了直流中斷裝置的構(gòu)造，維護(hù)和檢查更容易，并且成本降低。

根據(jù)如權(quán)利要求2所述的第二方面，在如權(quán)利要求1所述的第一方面的構(gòu)造中，直流高速真空電路斷路器被部署或安裝在直流配電板或開(kāi)關(guān)板中。

根據(jù)如權(quán)利要求3所述的第三方面，在如權(quán)利要求2所述的第二方面的構(gòu)造中，為每個(gè)相提供匯流排、總線或匯流線，并且各相的匯流線部署在直流配電板中并分別與整流器的各相的正輸出端連接。

在上面提到的構(gòu)造中，在整流器的各相的正輸出端連接在一起的接合點(diǎn)(共用連接)之前，為每個(gè)相提供匯流線。因而，能夠?qū)山M或更多組直流配電板和直流高速真空電路斷路器并聯(lián)地與用于各相的匯流線連接。因此，對(duì)于用于向相對(duì)于整流器并聯(lián)連接的多個(gè)直流負(fù)載發(fā)送和分配電力的設(shè)施，這種構(gòu)造是足夠的。

根據(jù)如權(quán)利要求4所述的第四方面，在如權(quán)利要求1至3所述的第一至第三方面的構(gòu)造中，整流器包括用于三相交流電源的所有相的全波整流的六相整流器。

根據(jù)如權(quán)利要求5所述的第五方面，在如權(quán)利要求1至3所述的第一至第三方面之一的構(gòu)造中，整流器包括十二相整流器，該十二相整流器包括第一整流器和第二整流器，第一整流器和第二整流器的交流側(cè)分別與多繞組變壓器的兩個(gè)相互絕緣的次級(jí)繞組連接，并且第一整流器和第二整流器的正輸出端被連接以使得第一整流器的用于一個(gè)相的正輸出端與第二整流器的用于同一個(gè)相的輸出端連接。

根據(jù)如權(quán)利要求6所述的第六方面，整流器包括十二相整流器，該十二相整流器包括第一整流器和第二整流器，第一整流器和第二整流器的交流側(cè)分別與多繞組變壓器的兩個(gè)相互絕緣的次級(jí)繞組連接，并且第一整流器和第二整流器的正輸出端被連接以使得第一整流器的用于一個(gè)相或給定相的正輸出端與第二整流器的用于與給定相不同的不同相的正輸出端連接。

在上面提到的構(gòu)造中，直流高速真空電路斷路器的一個(gè)相的主觸點(diǎn)交替地接收第一整流器的給定相的電流的流和第二整流器的與給定相不同的另一個(gè)相的電流的流。因此，流過(guò)直流高速真空電路斷路器的每個(gè)主觸點(diǎn)的電流的波形中的峰值或最高值較低，并且零點(diǎn)更頻繁地產(chǎn)生(與根據(jù)如權(quán)利要求5所述的第五方面的構(gòu)造相比為兩倍)，使得周期更短。因此，直流中斷裝置可以快速執(zhí)行中斷。

根據(jù)如權(quán)利要求7所述的第七方面，為每個(gè)相提供防回流二極管，并且直流高速真空電路斷路器的主觸點(diǎn)的第二端通過(guò)防回流二極管的陽(yáng)極-陰極結(jié)構(gòu)而被連接在一起。

在上面提到的構(gòu)造中，能夠防止電壓和電流從與匯流線連接的一個(gè)電路到另一個(gè)電路來(lái)回流動(dòng)，并由此保持每個(gè)相的電壓和電流獨(dú)立于其它相的電壓和電流。

根據(jù)如權(quán)利要求8所述的第八方面，在根據(jù)如權(quán)利要求1至7所述的第一至第七方面之一的構(gòu)造中，整流器的負(fù)電極端通過(guò)續(xù)流二極管的陽(yáng)極-陰極結(jié)構(gòu)連接到直流高速真空電路斷路器的主觸點(diǎn)的第二端所連接到的共用連接點(diǎn)。

在上面提到的結(jié)構(gòu)中，在直流高速真空電路斷路器中斷時(shí)，由于直流負(fù)載中包含的電抗的殘余能量引起的電流流過(guò)續(xù)流二極管，并且不通過(guò)直流高速真空電路斷路器。因此，能夠防止直到零點(diǎn)為止的時(shí)間被拉長(zhǎng)。

(1)根據(jù)如權(quán)利要求1至8所述的本發(fā)明的第一至第八方面，不需要用于強(qiáng)制產(chǎn)生零電流點(diǎn)的電路，簡(jiǎn)化了直流中斷裝置的構(gòu)造，維護(hù)和檢查的操作更容易，并且成本降低。

(2)根據(jù)如權(quán)利要求3所述的第三方面，能夠?qū)山M或更多組直流配電板和直流高速真空電路斷路器并聯(lián)地與匯流線連接，每個(gè)匯流線是為相中的一個(gè)提供的。因此，該構(gòu)造容易用于向相對(duì)于整流器并聯(lián)連接的多個(gè)直流負(fù)載發(fā)送和分配電力的設(shè)施。

(3)根據(jù)如權(quán)利要求6所述的第六方面，流過(guò)直流高速真空電路斷路器的電流的波形中的峰值較低，并且產(chǎn)生零點(diǎn)的周期較短(與根據(jù)如權(quán)利要求5所述的第五方面的構(gòu)造相比為兩倍)，并且中斷裝置可以快速地執(zhí)行中斷。

(4)根據(jù)如權(quán)利要求7所述的第七方面，能夠防止電壓和電流從與匯流線連接的一個(gè)電路到另一個(gè)電路來(lái)回流動(dòng)，并由此保持每個(gè)相的電壓和電流獨(dú)立于其它相的電壓和電流。

(5)根據(jù)如權(quán)利要求8所述的第八方面，在直流高速真空電路斷路器中斷時(shí)，由于直流負(fù)載中所包含的電抗的殘余能量引起的電流流過(guò)續(xù)流二極管，并且不通過(guò)直流高速真空電路斷路器。因此，能夠防止直到零點(diǎn)為止的時(shí)間被拉長(zhǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例的圖。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)例的直流變電站的圖。

圖3是示出用于仿真根據(jù)第一實(shí)例的直流變電站的各個(gè)部分中的電流和電壓的電路的電路圖。

圖4是示出在圖3的電路的各個(gè)部分的電壓和電流的波形的視圖。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)例的直流變電站的圖。

圖6是示出用于仿真根據(jù)第二實(shí)例的直流變電站的各個(gè)部分中的電流和電壓的電路的電路圖。

圖7是示出在圖6的電路的各個(gè)部分的電壓和電流的波形的視圖。

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)例的直流變電站的圖。

圖9是示出用于仿真根據(jù)第三實(shí)例的直流變電站的各個(gè)部分的電流和電壓的電路的電路圖。

圖10是示出在圖9的電路的各個(gè)部分的電壓和電流的波形的視圖。

圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)例的直流變電站的圖。

具體實(shí)施方式

雖然下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行解釋，但是本發(fā)明不限于(一個(gè)或多個(gè))實(shí)施例的示例。先前技術(shù)的直流變電站被布置成將整流器的直流輸出的正側(cè)與直流開(kāi)關(guān)板或直流配電板連接，并通過(guò)單極直流電路斷路器將電力發(fā)送到用于鐵路的(一條或多條)接觸線或(一條或多條)電車線。在(一個(gè)或多個(gè))實(shí)施例的示例中，相比之下，用于整流器的各相的臂單獨(dú)地連接到直流配電或開(kāi)關(guān)板，而不連接在一起，并且相的電流被合并在一起成為三極直流電路斷路器的輸出側(cè)上的直流輸出。

例如，根據(jù)一實(shí)施例的變電站如圖1中所示那樣構(gòu)造。整流器20被布置成將三相交流電力源或電源10的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力。例如，整流器20包括諸如二極管的半導(dǎo)體器件的三相橋式連接。整流器20包括用于每個(gè)相的正側(cè)輸出端或端子(即，上臂的二極管的陰極端子)。直流高速真空電路斷路器或中斷設(shè)備30包括用于每個(gè)相的主觸點(diǎn)30a、30b或30c。圖1中所示的直流高速真空電路斷路器30安裝在直流配電板或開(kāi)關(guān)板100中。每個(gè)相的主觸點(diǎn)或主觸點(diǎn)單元或斷流器30a、30b或30c包括與整流器20的正側(cè)輸出端中對(duì)應(yīng)的一個(gè)連接的一端或第一端。主觸點(diǎn)30a、30b和30c的另一端或第二端連接在一起，并由此形成整流器20的正側(cè)輸出線40。負(fù)載50連接在整流器20的正側(cè)輸出線40和負(fù)電極之間。

雖然正側(cè)輸出線40在圖1中的配線板100中形成，但是正側(cè)輸出線40可以在配電板100的外部形成。

而且，可選地通過(guò)將主觸點(diǎn)30a、30b和30c的第二端連接在一起來(lái)形成連接點(diǎn)，而不是形成正側(cè)輸出線40。

通過(guò)零點(diǎn)的脈沖形電流在整流器20的每個(gè)相的臂中流動(dòng)，并且脈沖形電流在臂之間相繼換向。在圖1的構(gòu)造中，通過(guò)直流高速真空電路斷路器30的主觸點(diǎn)30a、30b和30c的電流處于通過(guò)零點(diǎn)的脈沖波形。因此，通過(guò)電路斷路器的中斷更容易。

以這種方式，直流高速真空電路斷路器30被布置成切斷具有通過(guò)換向生成的零點(diǎn)的電流。因此，直流高速真空電路斷路器30不需要如先前技術(shù)的直流高速真空電路斷路器中那樣強(qiáng)制產(chǎn)生電流零點(diǎn)的電路，因此使得能夠簡(jiǎn)化直流中斷裝置的構(gòu)造，以便于維護(hù)和檢查并降低成本。

以下是將根據(jù)本發(fā)明的直流中斷裝置應(yīng)用到鐵路直流變電站設(shè)施的實(shí)例的說(shuō)明。

實(shí)例1

在示出了第一實(shí)例的構(gòu)造的圖2中，本發(fā)明應(yīng)用到六相(三相全波)整流器(六脈沖整流器(脈沖＝轉(zhuǎn)換相數(shù)))20a。而且，匯流線或匯流排110a、110b和110c在與整流器20a一起提供的直流開(kāi)關(guān)板或直流配電板100a和100b中提供。每條匯流線或總線110a、110b或110c是與六相整流器20a的對(duì)應(yīng)的一個(gè)相的正輸出端以及直流高速真空電路斷路器30a和30b的對(duì)應(yīng)相的主觸點(diǎn)30a、30b或30c之間的共用連接點(diǎn)連接的導(dǎo)體。

在圖2中，部件11a是用于整流器的變壓器。整流變壓器11a的初級(jí)側(cè)與更高電平的交流電源連接。整流變壓器11a具有δ-δ連接的結(jié)構(gòu)。部件200a和200b是分別與正側(cè)輸出線40a和40b連接的電動(dòng)車線或電車線。區(qū)段210是空段(deadsection)。設(shè)有一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)車220。六相整流器20a的負(fù)極側(cè)與(一條或多條)軌道230連接。

六相整流器20a的輸出電力通過(guò)直流配電板100a和100b中的匯流線110a、110b和110c，直流高速真空電路斷路器30a和30b的主觸點(diǎn)30a、30b和30c，正側(cè)輸出線40a和40b以及電動(dòng)車線200a和200b供應(yīng)給電動(dòng)車或鐵路車輛220。

以這種方式，提供匯流線110a、110b和110c以使得為每個(gè)相提供一條匯流線。因而，能夠并聯(lián)連接多個(gè)直流配電板(100a、100b)和多個(gè)直流高速真空電路斷路器(30a、30b)，并且向關(guān)于六相整流器20a并聯(lián)連接的多個(gè)負(fù)載(沿著電動(dòng)車線200a、200b行駛的(一個(gè)或多個(gè))電動(dòng)車220)供給電力。

圖3和圖4示出了用于檢查在圖2的直流變電站的各個(gè)部分的電壓和電流的仿真的結(jié)果。圖3示出了電路構(gòu)造，并且使用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)指示圖2中所示的相同部件。

在圖3中，交流電源為415v、50hz的源，并且δ-δ連接的整流變壓器11a的額定容量為0.6mva、415/415v。在圖3中省略了圖2的直流配電板100a、100b，匯流線110a、110b、110c，直流高速真空電路斷路器30a、30b的主觸點(diǎn)30a、30b、30c以及負(fù)載設(shè)施。

流過(guò)整流變壓器11a的初級(jí)繞組的相電流ia、ib和ic在圖4的(a)中示出。圖4的(d)、圖4的(e)和圖4的(f)分別示出了根據(jù)這個(gè)實(shí)例的流過(guò)直流高速真空電路斷路器30a的相的主觸點(diǎn)30a、30b和30c的電流ida、idb和idc。電流ida、idb和idc中的每一個(gè)是流過(guò)在六相整流器20a的用于一個(gè)相的正側(cè)輸出端子與正側(cè)輸出線40a之間的電路段的電流。圖4的(b)示出在正側(cè)輸出線40a與六相整流器20a的負(fù)端子之間的直流電壓v_dc。圖4的(c)示出從正側(cè)輸出線40a流向負(fù)載的電流idc_s。

如圖4的(d)、圖4的(e)和圖4的(f)中所示，每個(gè)相的電流ida、idb或idc是脈沖形波形(稱為兔耳形)的形式，并且這些電流相繼換向，因此零點(diǎn)相繼出現(xiàn)。因此，直流高速真空電路斷路器30a可以在電流零點(diǎn)容易地中斷電流。

直流高速真空電路斷路器30b可以以相同的方式操作。

實(shí)例2

在第二實(shí)例中，本發(fā)明應(yīng)用到如圖5中所示的12相整流器(12脈沖整流器)20b。相同的部件被給予與圖2中相同的標(biāo)號(hào)。

在圖5中，部件11b是用于整流器的變壓器。整流變壓器11b的初級(jí)側(cè)的星形繞組部分與更高電平的交流電源連接，并且整流變壓器11b具有包括y-y連接和y-δ連接的結(jié)構(gòu)。12相整流器20b包括整流器21a和整流器21b，整流器21a包括與整流變壓器11b的次級(jí)側(cè)上的星形繞組部分連接的交流側(cè)，而整流器21b包括與整流變壓器11b的次級(jí)側(cè)上的δ繞組部分連接的交流側(cè)。整流器21a和21b的用于同一個(gè)相的正輸出端(上臂的二極管的陰極端子)連接在一起。

12相整流器20b的輸出電力通過(guò)直流配電板100a和100b中的匯流線110a、110b和110c，直流高速真空電路斷路器30a和30b的主觸點(diǎn)30a、30b和30c，正側(cè)輸出線40a和40b以及電動(dòng)車線200a和200b供應(yīng)給一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)車220。

以這種方式，提供匯流線110a、110b和110c以使得為每個(gè)相提供一條匯流線。因而，能夠并聯(lián)連接多個(gè)直流配電板或配電板(100a，100b)和多個(gè)直流高速真空電路斷路器(30a，30b)，并將電力供應(yīng)到關(guān)于12相整流器20b并聯(lián)連接的多個(gè)負(fù)載(沿著電動(dòng)車線200a、200b行駛的(一個(gè)或多個(gè))電動(dòng)車220)。

圖6和圖7示出了在圖5的直流變電站的各個(gè)部分檢查電壓和電流的仿真的結(jié)果。圖6示出了電路構(gòu)造，并且使用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)指示圖5中所示的相同部件。

在圖6中，交流電源為415v、50hz的源，并且具有y-y連接和y-δ連接的整流變壓器11b的額定容量為0.6mva、415/415v。在圖6中省略了圖5的直流配電板100a、100b，匯流線110a、110b、110c，直流高速真空電路斷路器30a、30b的主觸點(diǎn)30a、30b、30c以及負(fù)載設(shè)施。

流過(guò)整流變壓器11b的初級(jí)繞組的相電流ia、ib和ic在圖7的(a)中示出。圖7的(d)、圖7的(e)和圖7的(f)分別示出了根據(jù)這個(gè)實(shí)例的流過(guò)直流高速真空電路斷路器30a的相的主觸點(diǎn)30a、30b和30c的電流ida、idb和idc。電流ida、idb和idc是分別流過(guò)在12相整流器20b的用于各相的正側(cè)輸出端子與正側(cè)輸出線40a之間的電路段的電流。圖7的(b)示出了在正側(cè)輸出線40a與12相整流器20b的負(fù)側(cè)之間的直流電壓v_dc。圖7的(c)示出了從正側(cè)輸出線40a流向負(fù)載的電流idc_s。

如圖7的(d)、圖7的(e)和圖7的(f)中所示，每個(gè)相的電流ida、idb或idc具有脈沖形波形(稱為兔耳形)，并且這些電流相繼換向，因此零點(diǎn)相繼出現(xiàn)。因此，直流高速真空電路斷路器30a可以在電流零點(diǎn)容易地中斷電流。

直流高速真空電路斷路器30b可以以相同的方式操作。

在第二實(shí)例中，整流器21a和21b的同一相的正輸出端連接在一起。因此，整流器21a的電流和整流器21b的電流在同一定時(shí)對(duì)于同一個(gè)相被相加。因而，如圖7的(d)、圖7的(e)和圖7的(f)中所示，電流具有更高的峰值。

圖5中所示的直流高速真空電路斷路器30a的觸點(diǎn)30a、30b和30c的中斷定時(shí)在下面參考圖7的(d)、圖7的(e)和圖7的(f)來(lái)說(shuō)明，這些圖示出了電流波形，其中水平軸表示時(shí)間(t)，并且垂直軸表示電流值。

(1)首先，在時(shí)刻0.410(s)，例如，直流高速真空電路斷路器30a的主觸點(diǎn)30a、30b和30c的電極被斷開(kāi)。在這種情況下，在三個(gè)極中的一個(gè)處的電流已經(jīng)等于零。在這個(gè)示例中，電流idc(流過(guò)主觸點(diǎn)30c的電流)等于零，如圖7的(f)中所示。因此，電流idc的中斷完成。

在時(shí)刻0.410(s)之后，不規(guī)則的8脈沖電流繼續(xù)流過(guò)剩余兩個(gè)極的主觸點(diǎn)30a和30b。

(2)在時(shí)刻0.411(s)，通過(guò)在剩余兩個(gè)極中電流首先變得等于零的極的主觸點(diǎn)30a完成電流ida的中斷。在時(shí)刻0.411(s)之后，不規(guī)則的8脈沖電流繼續(xù)流過(guò)剩余一個(gè)極的主觸點(diǎn)30b。

(3)在時(shí)刻0.418(s)，最后一個(gè)極的主觸點(diǎn)30b在idb的電流零點(diǎn)處完成電流idb的中斷。

以這種方式，電流中斷在直流高速真空電路斷路器30a的所有主觸點(diǎn)處完成。

直流高速真空電路斷路器30b以相同的方式操作。

實(shí)例3

在第三實(shí)例中，本發(fā)明應(yīng)用到圖8中所示的12相整流器(12脈沖整流器)20c。相同的部件被給予與圖5中相同的標(biāo)號(hào)。

在圖8中，部件11b是用于整流器的變壓器。整流變壓器11b的初級(jí)側(cè)的星形繞組部分與更高電平的交流電源連接，并且整流變壓器11b具有包括y-y連接和y-δ連接的結(jié)構(gòu)。12相整流器20c包括整流器22a和整流器22b，整流器22a包括與整流變壓器11b的次級(jí)側(cè)上的星形繞組部分連接的交流側(cè)，而整流器22b包括與整流變壓器11b的次級(jí)側(cè)上的δ繞組部分連接的交流側(cè)。整流器22a和22b的用于兩個(gè)不同相的正輸出端(上臂的二極管的陰極端子)連接在一起。

12相整流器20c的輸出電力通過(guò)直流配電板100a和100b中的匯流線110a、110b和110c，直流高速真空電路斷路器30a和30b的主觸點(diǎn)30a、30b和30c，正側(cè)輸出線40a和40b以及電動(dòng)車線200a和200b供應(yīng)給一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)車220。

以這種方式，提供匯流線110a、110b和110c以使得為每個(gè)相提供一條匯流線。因而，能夠并聯(lián)連接多個(gè)直流配電板或配電板(100a，100b)和多個(gè)直流高速真空電路斷路器(30a，30b)，并將電力供應(yīng)到關(guān)于12相整流器20c并聯(lián)連接的多個(gè)負(fù)載(沿著電動(dòng)車線200a、200b行駛的(一個(gè)或多個(gè))電動(dòng)車220)。

圖9和圖10示出在圖8的直流變電站的各個(gè)部分檢查電壓和電流的仿真的結(jié)果。圖9示出了電路構(gòu)造，并且使用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)指示圖8中所示的相同部件。

在圖9中，交流電源為415v、50hz的源，并且具有y-y連接和y-δ連接的整流變壓器11b的額定容量為0.6mva、415/415v。在圖9中省略了圖8的直流配電板100a、100b，匯流線110a、110b、110c，直流高速真空電路斷路器30a、30b的主觸點(diǎn)30a、30b、30c以及負(fù)載設(shè)施。

流過(guò)整流變壓器11b的初級(jí)繞組的相電流ia、ib和ic在圖10的(a)中示出。圖10的(d)、圖10的(e)和圖10的(f)分別示出了根據(jù)這個(gè)實(shí)例的流過(guò)直流高速真空電路斷路器30a的相的主觸點(diǎn)30a、30b、30c的電流ida、idb和idc。電流ida、idb和idc是分別流過(guò)在12相整流器20c的用于各相的正側(cè)輸出端子與正側(cè)輸出線40a之間的電路段的電流。圖10的(b)示出了在正側(cè)輸出線40a與12相整流器20c的負(fù)側(cè)之間的直流電壓v_dc。圖10的(c)示出了從正側(cè)輸出線40a流向負(fù)載的電流idc_s。

如圖10的(d)、圖10的(e)和圖10的(f)中所示，每個(gè)相的電流ida、idb或idc具有脈沖形波形(稱為兔耳形)，并且這些電流相繼換向，因此零點(diǎn)相繼出現(xiàn)。因此，直流高速真空電路斷路器30a可以在電流零點(diǎn)容易地中斷電流。

在第三實(shí)例中，整流器22a的用于每個(gè)相的正輸出端與整流器22b的用于另一個(gè)相的正輸出端連接。因此，來(lái)自整流器22a、22b的電流在不同的定時(shí)交替流動(dòng)。因而，如圖10的(d)、圖10的(e)和圖10的(f)中所示，相電流ida、idb和idc具有較低的峰值。

因此，電流零點(diǎn)以更短的周期更頻繁地(兩倍快)生成，因此裝置可以更快地中斷電流。

實(shí)例4

如果在圖2、圖5和圖8的構(gòu)造中多個(gè)電路與匯流線110a、110b和110c連接的情況下，電路斷路器已經(jīng)對(duì)另一個(gè)電路設(shè)置為接通或關(guān)斷，則匯流線110a、110b和110c短路并且各相的電流和電壓不能維持獨(dú)立性。

因而，在第四實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)防回流二極管插在電路斷路器的輸出端與電流接合點(diǎn)(正側(cè)輸出線40a、40b)之間。

而且，當(dāng)負(fù)載側(cè)直流電路中包含的電抗大于預(yù)定值時(shí)，該電抗中存儲(chǔ)的能量使大電流(諸如短路電流)中斷時(shí)的電流中斷變得遲鈍，并由此增加了直到達(dá)到電流零點(diǎn)為止的時(shí)間。

為了防止這個(gè)問(wèn)題，在第四實(shí)例中，由于電抗中的殘余能量引起的電流與通過(guò)電路斷路器的電流被連接在整流器的負(fù)端與正側(cè)輸出線40a、40b之間的續(xù)流二極管分離。

圖11示出了第四實(shí)例的示例的構(gòu)造。相同的標(biāo)號(hào)用于在圖8中出現(xiàn)的相同部分。在圖11中，部件11c是用于整流器的變壓器。整流變壓器11c的初級(jí)側(cè)的δ繞組部分與更高電平的交流電源連接，并且整流變壓器11c具有包括δ-δ連接和δ-y連接的結(jié)構(gòu)。

12相整流器20d包括整流器23a和整流器23b，其中整流器23a包括與整流變壓器11c的次級(jí)側(cè)上的星形繞組部分連接的交流側(cè)，而整流器23b包括與整流變壓器11c的次級(jí)側(cè)上的δ繞組部分連接的交流側(cè)。整流器23a和23b的用于兩個(gè)不同相的正輸出端(上臂的二極管的陰極端子)連接在一起。

直流配電板100a中的匯流線110a、110b和110c分別通過(guò)直流高速真空電路斷路器30a的主觸點(diǎn)30a、30b和30c以及防回流二極管50a、50b和50c的陽(yáng)極-陰極結(jié)構(gòu)與正側(cè)輸出線40a連接。

直流配電板100b中的匯流線110a、110b和110c分別通過(guò)直流高速真空電路斷路器30b的主觸點(diǎn)30a、30b和30c以及防回流二極管50a、50b和50c的陽(yáng)極-陰極結(jié)構(gòu)與正側(cè)輸出線40b連接。

防回流二極管50a、50b和50c可以在配電板100a、100b中提供，或者可以部署在配電板100a、100b的外部。

整流器23a和23b的負(fù)端通過(guò)續(xù)流二極管60a的陽(yáng)極-陰極結(jié)構(gòu)連接到正側(cè)輸出線40a，并且通過(guò)續(xù)流二極管60b的陽(yáng)極-陰極結(jié)構(gòu)連接到正側(cè)輸出線40b。在圖11中，l是包括在負(fù)載側(cè)直流電路中的電抗。

在這種構(gòu)造中，防回流二極管50a、50b和50c防止來(lái)自正側(cè)輸出線40a和40b的電流流到各相的匯流線110a、110b和110c。因此，該裝置可以防止電壓和電流從一個(gè)電路到另一個(gè)電路來(lái)回流動(dòng)，并維持用于每個(gè)相的電壓和電流的獨(dú)立性。

此外，在直流高速真空電路斷路器30a、30b中斷時(shí)，由于電抗l的殘余能量引起的電流流過(guò)續(xù)流二極管60a或60b而不通過(guò)直流高速真空電路斷路器30a、30b。因此，這種構(gòu)造可以防止直到電流零點(diǎn)為止的時(shí)間的延長(zhǎng)。

一個(gè)或多個(gè)防回流二極管50a、50b和50c以及一個(gè)或多個(gè)續(xù)流二極管60a、60b的添加可適用于圖2和圖5中所示的直流變電站，而不限于圖11的直流變電站。在這種添加應(yīng)用到圖2和圖5的變電站的情況下，可以實(shí)現(xiàn)相同的操作和效果。

本發(fā)明不僅適用于六相整流器和十二相整流器，而且適用于其它多相整流器。在這種情況下，也可以實(shí)現(xiàn)相同的操作和效果。