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高壓直流系統以其經濟性、穩定性和可調理性等優勢，在許多輸電領域具有出色的打開前景，依據換流原理的高壓直流開斷辦法，經過在斷口疊加反向的高頻電流，使電弧電流過零后暫停，是高壓直流開斷的有用辦法之一。
經典研討以為高壓戶內外真空斷路器開斷電流的極限在于其電流改變率di/dt，有學者經過多種換流支路參數進行實驗并得出結論：依據換流原理的高壓戶內外真空斷路器的開斷極限由所開斷的電流值和換流時刻選擇。
有學者運用CMOS高速攝像機觀測了依據換流原理的高壓真空直流開斷進程中電弧的形狀及轉移進程，結果表明當注入持平的電弧能量，換流頻率選擇較低時，電流轉移時刻變長，電弧形狀演化較慢，有利于電弧暫停后電極空位介質絕緣強度的恢復。但在開斷數十kA的大電流時，電極急劇加熱，在電極空位將產生更多的金屬蒸氣和離子，比較電流轉移時刻的影響，電流零點時刻的粒子密度更大程度上取決于開斷電流的巨細。
現在依據換流原理的高壓直流真空開斷研討較多，但缺少換流投入時刻、換流時刻與最小安全開距等換流參數的概念及細節的深究，結論也缺少滿足的論證。
跟著快速操動安排的打開，機械式斷路器現已可以完結快速開斷，技術愈加老到。依據換流原理的機械式高壓戶內外真空斷路器，其換流時刻與最小安全開距的協作是選擇開關能否成功開斷的要害，最小安全開距是機械式高壓戶內外真空斷路器規劃的重要參看依據。此外，某種意義上可以以為換流時刻和最小安全開距是選擇電弧暫停后兩電極間的介質恢復強度的要害因素之一。
換流時刻與換流電流幅值及電弧電流過零前電流改變率相關，二階微分方程無法解出含動態真空電弧特征的開斷進程。大連理工大學電氣工程學院、國網遼寧省電力有限公司電力科學研討院的研討人員，以依據換流原理的機械式高壓戶內外真空斷路器為研討布景，定義并剖析了換流時刻、換流時刻、換流比等換流參數以及它們與最小安全開距的聯絡，經過直流開斷實驗剖析不同換流參數對開斷功用的影響。
圖1 依據換流原理的機械式高壓戶內外真空斷路器的基礎結構
圖2 直流開斷實驗回路
研討人員終究得出以下結論：
1）換流時刻選擇過早會導致電弧因觸頭開距缺少而重燃，實驗條件下，換流頻率3kHz，開斷5kA直流電流，換流時刻最早約為0.193ms，最小安全開距約為0.60mm。
2）當換流頻率和換流比一守時，跟著開斷電流幅值的增大，換流時刻不變，斷口恢復電壓增大而介質恢復強度較低，對最小安全開距的要求近似呈線性增加。
3）當換流比相一同，跟著換流頻率的增加，換流時刻顯著縮短，加重開斷擔負。此時最小安全開距與換流電容預充電壓及斷口恢復電壓相關。
4）當換流頻率相一同，跟著換流比的增加，對最小安全開距有更高的要求。
