近日，平高集團(tuán)清華平高研究中心研制出首臺百萬次低壓配電系統(tǒng)用全固態(tài)直流斷路器樣機(jī)，該斷路器雙極雙向通流、額定電壓750VDC、額定電流1000A、額定極限短路分?jǐn)嚯娏?0kA、分?jǐn)鄷r(shí)間小于100μs、使用壽命大于100萬次。
該項(xiàng)目成果在國家電器安全質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心（浙江）順利通過了開斷、電流耐受、高低溫操作、操作循環(huán)能力、溫升、絕緣、電磁兼容等全部型式試驗(yàn)，斷路器開斷時(shí)間73.5μs，最大開斷電流10kA，操作循環(huán)100萬次無故障，有效證實(shí)了該斷路器無弧開斷、超快速開斷、超長電氣壽命等優(yōu)點(diǎn)。
1.產(chǎn)品優(yōu)勢
全固態(tài)直流斷路器的功率開關(guān)器件采用國產(chǎn)化大容量功率器件RB-IGCT，該器件具有高反向阻斷電壓，減少拓?fù)潆娐分蟹较蚨O管，體積更小等優(yōu)點(diǎn)，適用于低頻大容量開關(guān)場合應(yīng)用。
2.一體式集成壓裝結(jié)構(gòu)及高效散熱方案
項(xiàng)目組采用全固態(tài)直流斷路器功率閥串與散熱器一體式集成壓裝結(jié)構(gòu)，采用強(qiáng)制風(fēng)冷加蒸發(fā)冷卻方式實(shí)現(xiàn)較高效率散熱。項(xiàng)目組根據(jù)固態(tài)斷路器功率閥串冷卻設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)模型尺寸，對冷卻系統(tǒng)的風(fēng)速、散熱器溫度分布情況等進(jìn)行了仿真計(jì)算，并在實(shí)際整機(jī)測量試驗(yàn)中驗(yàn)證一致。
3.集成多功能模塊的控保單元
本項(xiàng)目自主研制控保單元，該控保單元集成了光纖通信、通用串口通信、DIDO、功率驅(qū)動(dòng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、邏輯處理、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和電源等功能模塊。對上完成柔直保護(hù)、控制系統(tǒng)的信息交互，對下滿足對電子開關(guān)的控制及自我保護(hù)功能。
4.應(yīng)用潛力巨大
低壓直流系統(tǒng)具有回路電感小，故障后電流上升快、頻繁開斷的特點(diǎn)，傳統(tǒng)斷路器關(guān)斷速度慢、電氣壽命短，難以滿足當(dāng)前低壓直流系統(tǒng)的使用需求。全固態(tài)直流斷路器具有超快速開斷、超長電氣壽命等優(yōu)點(diǎn)，無論是在新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，還是在數(shù)據(jù)中心、儲(chǔ)能系統(tǒng)、軌道牽引系等特殊低壓直流系統(tǒng)的應(yīng)用潛力都很大。平高集團(tuán)全固態(tài)直流斷路器的研制對今后低壓配電新型電網(wǎng)的建設(shè)以及直流斷路器的技術(shù)迭代具有重要意義。
清華大學(xué)(電機(jī)系)-平高集團(tuán)有限公司電氣技術(shù)聯(lián)合研究中心(簡稱“清華平高聯(lián)合中心”)是平高集團(tuán)校企合作科研平臺，也是清華大學(xué)第一家校企合作科研單位。成立于2000年3月，多次獲評校級優(yōu)秀合作典范。
成果涵蓋滅弧室開斷技術(shù)、直流場開關(guān)技術(shù)、智能化驅(qū)動(dòng)技術(shù)、電力電子應(yīng)用技術(shù)4大類，包括智能驅(qū)動(dòng)系列化開關(guān)、智能線路監(jiān)測金具、電力電子變流器等12種產(chǎn)品。截至目前攻克關(guān)鍵核心技術(shù)15項(xiàng)，形成科技成果137項(xiàng)。其中獲得國際領(lǐng)先成果4項(xiàng)、省部級獎(jiǎng)項(xiàng)7項(xiàng)、地市級獎(jiǎng)項(xiàng)12項(xiàng)、頒布實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)、授權(quán)專利54項(xiàng)、發(fā)表核心論文61篇。
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