1.一种新型的双向直流短路电流阻断电路拓扑结构,包括两个输入输出端口P1和P2、一个电容C、两个晶闸管Q1和Q2、一个双向晶闸管Q3、两个开关管S1和S2、一个电阻R和一个压敏电阻MOV,其特征在于:(1)开关管S1和S2为全控型半导体器件,包括但不限于IGBT、MOS管、GTO、IGCT器件;
(2)开关管S1和S2并联连接;
(3)晶闸管Q1和Q2反向并联后与电容C进行串联;
(4)双向晶闸管Q3和电阻R串联后,与压敏电阻MOV并联,与电容C并联;
(5)开关管S1的集电极与开关管S2的发射极,与晶闸管Q1的阳极,与晶闸管Q2的阴极相连;
(6)开关管S1的发射极与开关管S2的集电极,与电阻R的一极,与电容C的一极,与压敏电阻MOV的一极相连;
(7)电容C的另一极与晶闸管Q1的阴极,与晶闸管Q2的阳极,与双向晶闸管Q3的阳极,与压敏电阻MOV的另一极相连;
(8)输入输出端口P1连接在开关管S1的集电极与开关管S2的发射极连接点处,输入输出端口P2连接在开关管S1的发射极与开关管S2的集电极连接点处。
2.如权利要求1所述的一种新型的双向直流短路电流阻断电路拓扑结构,其特征在于:
所述电路通过输入输出端口P1和输入输出端口P2串联在直流电网的正极接线或负极接线上,功能是阻断来自电路两端的短路电流。
3.如权利要求1或2所述的一种新型的双向直流短路电流阻断电路拓扑结构,其特征在于:当电路串联在直流电网中,不启动阻断功能时,电路通过控制开关管S1和S2来导通电路;其中电路通过控制开关管S1、晶闸管Q1的控制极信号为高电平,开关管S2、晶闸管Q2、双向晶闸管Q3的控制极信号为低电平,让电流沿着P1-S1-P2路径流通;电路通过开关管S2、晶闸管Q2控制极信号为高电平,开关管S1、晶闸管Q1、Q3的控制极信号为低电平,让电流沿着P2-S2-P1路径流通;电流双向通过电路,开关管S1和S2由于阻抗较小,导通电路基本不产生压降。
4.如权利要求1或2所述的一种新型的双向直流短路电流阻断电路拓扑结构,其特征在于:当电路串联在直流电网中,启动阻断功能时,电路通过控制开关管S1和S2,晶闸管Q1和Q2来是实现电路的阻断功能;其中电路通过控制开关管S1的控制极信号由高电平变为低电平,开关管S2、晶闸管Q2、晶闸管Q3保持为低电平,晶闸管Q1保持为高电平,让电流沿着P1-Q1-C-P2的路径流通;电路通过开关管S2的控制极信号由高电平变为低电平,开关管S1、晶闸管Q1、晶闸管Q3保持为低电平,晶闸管Q2保持为高电平,让电流沿着P2-C-Q2-P1的路径流通;此时电流给电容C单方向充电,最终使得电容C电压足够高,阻断P1、P2间电流。
5.如权利要求3所述的一种新型的双向直流短路电流阻断电路拓扑结构,其特征在于:
当电路成功阻断短路电流且确认故障清除后,电路恢复到不启动阻断功能状态,此时双向晶闸管Q3导通一段时间,使得电容C对电阻R进行放电,将电容C中存储的能量泄放掉。
6.如权利要求1或2所述的一种新型的双向直流短路电流阻断电路拓扑结构,其特征在于:压敏电阻MOV对电容C起到保护作用,当电容C因短路电流充电而导致两端电压过高时,MOV将能量释放掉。