摘要：为研究不同间隙串联用于高压直流开断的介质恢复特性,分析了基于真空与SF6气体串联间隙的新型高压直流断路器结构与工作原理,得到其分压措施和'电压零休'创造方式。然后分别从固有和实际两方面研究了直流开断时真空与SF6气体串联间隙的介质恢复特性,采用60 k V/8μs的高压脉冲源测试其固有介质恢复特性,系统研究了不同开距/不同电流下降率时真空间隙与SF6气体间隙固有介质恢复特性,并基于试验结果理论推导了新型高压直流断路器理想介质恢复强度;通过搭建新型高压直流断路器试验样机进行了开断测试,研究了有/无'电压零休'、有/无分压措施对实际介质恢复强度的影响。研究表明:真空与SF6气体间隙分别为5~7 mm和25~45 mm开距时介质恢复时间分别为20μs和200μs,最终的介质恢复强度(即介质的击穿电压)可达40 kV和60 kV,可推导得出'电压零休'时间为100μs时真空与SF6气体串联间隙理想介质恢复强度可达80 kV。实际直流开断验证了'电压零休'方式和分压措施可以实现真空与SF6气体串联间隙协同开断,为新型高压直流断路器研制提供了参考依据。

关键词：真空间隙 sf6气体间隙 高压直流断路器 电压零休 介质恢复特性 

单位：郑州大学电气工程学院; 郑州450001; 河南省输配电装备与电气绝缘工程技术研究中心; 郑州450001