CN110651348B - 电气dc开关系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于熄灭电弧的电气DC开关系统(1)，其中该电气DC开关系统(1)包括：具有第一触头(3a)和第二触头(3b)的主触头装置(3)，该主触头装置能够在闭合位置与断开位置之间操作；多个串联触头(4)，彼此串联连接并且与主触头装置(3)并联连接，每个串联触头(4)能够在闭合位置与断开位置之间操作，其中在电流分断操作中，在多个串联触头(4)被配置为被设置在其断开位置之前，主触头装置(3)被配置为被设置在断开位置；以及电流注入电路(5)，包括：谐振电路(6)，被配置为跨串联触头(4)连接；以及第一开关(S1)，被配置为在断开状态与闭合状态之间切换，并且被配置为连接到谐振电路(6)并且连接到串联触头，其中第一开关(S1)被配置为当串联触头(4)处于其断开位置时被设置在闭合状态，以使注入电流能够流过该谐振电路(6)，并且以第一流动方向流入串联触头(4)，该第一流动方向与流过串联触头(4)的电弧电流的流动方向相反。

Description

电气DC开关系统

技术领域

本公开总体涉及用于熄灭电弧的电气DC开关系统。具体地，本公开涉及一种用于灭弧目的的依赖于人工过零点的类型的电气DC开关系统。

背景技术

开关系统用于在电气故障(例如，由于短路)的情况下中断电流或保护电路。开关系统可以包括触头，该触头在正常操作期间处于机械连接。当触头彼此分离时，实现电流分断操作。除了分离触头之外，电流分断操作还涉及熄灭在触头之间的电弧，并且迫使电流至零。

交流(AC)开关系统利用流过开关系统的交流电流自然发生的过零点来熄灭电弧。

直流(DC)开关系统无法利用自然过零点，因为不存在自然过零点。为了能够执行电流分断操作，针对DC开关系统来创建人工过零点是已知的。获取人工过零点的一种方式是通过利用跨触头连接的谐振电路。该谐振电路包括电容器，该电容器通过能量源而被持续充电。该电容器被充电以获取极性，该极性使得电容器放电电流能够在相对于流过电弧的弧电流的相反方向上流过触头。该装置还包括通常在其断开状态的开关。当电流分断操作实现并且触头被分离时，该开关被闭合，其中电容器释放其电荷，并且谐振电路将电流脉冲提供到触头中。该电流脉冲以相对于弧电流的相反方向流动。通过选择在谐振电路中的电容器和电感的适合的值，人工过零点被获取。此时，在触头处生成的电弧可以通过在触头之间的间隙中的热等离子体和/或气体的去离子化而被熄灭，该电弧使得弧电流能够在触头的分离的断开之后继续流动。以这种方式，可以分断弧电流。

上文所描述的人工过零点的创建需要始终对电容器充电。更进一步地，需要电源以不断地对电容器充电。另外，人工过零点仅提供一次成功熄灭电弧并因此分断弧电流的机会。

WO 2016/131949 A1公开了一种用于分断电流的开关系统，该开关系统通过利用谐振电路和开关以使用弧电流重复地将反向电流注入到触头装置中来提供若干个后续的人工过零点，允许了用以成功熄灭电弧并因此分断弧电流的多次机会。

JP S6911326 A公开了一种DC断路器，该DC断路器包括多个串联连接触头，以及与串联连接触头并联连接、并且能够将反向电流注入串联触头的谐振电路。

发明内容

在用于分断电流的常规DC开关系统中，电弧跨分流板行进，其中每个分流板之间具有电压，该电压可以在大约25伏特的数量级。将这些电压求和到反向电压，该反向电压的幅度与由馈送触头的DC电压源提供的幅度相同。因此，作为示例，为了获取与2000V DC电压源的电压相等的反向电压，大约一百个的数量级的这种分流板是必须的。以这种方式，电流可以相对缓慢地从电弧电流值被减少至零。

在与弧电流相比的相反方向上将电流注入的类型的DC开关系统中，流过触头装置的电流将相对迅速地变为零。作为结果，一旦人工过零点已被生成，则跨分流板获取等于DC电压源电平的反向电压的非常迅速的累积。

因此，根据常规途径，反向电压跨分流板被累积，以由此获取电流减小，从而在反向电压已累积至DC电压源的电平之后相对缓慢地将电流减小至零。根据常规途径，需要大量的分流板以累积所要求的电压电平。如前文所指出的，所要求的分流板的数目可以例如在一百的数量级。另一方面，电流注入途径通过在相反的方向上注入电流来将电流设置为零，并且当电流为零时，跨分流板的反向瞬态电压会累积至DC电压源的电压幅度。因此，电流注入途径的电弧熄灭原理与常规途径的电弧熄灭原理非常不同。特别地，根据电流注入方法，分流板仅用作使弧后气体去离子化的部件，而并非如在常规情况中的那样用作反向电压源，该反向电压源总和为幅度与由馈送触头的DC电压源所提供的电压的幅度相同的反向电压。这意味着，不存在从例如一百个分流板之间的电弧电压的总和累积反向电压来产生过零点的需要。当与电流注入途径相结合时，所需要的分流板的数目仅由弧后间隙的承受能力决定，并且在此相同示例中将仅约为十个。

换句话说，因为借助于电流注入电路途径，作为电流达到零的结果而基本上获得了反向电压，所以分流板的数目不需要被选择得如常规情况那样多，并且因此与在常规情况中相比，每个相邻分流板之间的电势差可以被允许至达到高得多的瞬态电压电平。在相邻分流板之间的电势差可以特别地比在常规状况中的电势差高大约十倍的数量级。这意味着在电流注入情况中，分流板的数目可以被减少约90％。

当结合电流注入途径使用分流板时，电弧将经由电弧流道(runner)行进到分流板。这意味着，必须延迟用以获取过零点的电流注入，直到电弧已到达分流板为止。否则，因为将在电弧流道之间的气体有效地冷却是困难的，所以存在在电弧流道之间将电弧重新点燃的风险。

WO2015091844是基于常规反向电压累积途径的，但是针对电弧熄灭使用了不同的方法。WO2015091844公开了一种DC开关设备，包括第一开关触头和与该第一开关触头并联布置的第二电流路径。第二电流路径具有串联布置的多个第二开关触头和被设计为使第二开关触头彼此断开连接的时序电路。在电流中断的第一步骤中，第一开关触头被断开连接，并且在第二步骤中，第二开关触头彼此断开连接。电流到第二电流路径的换向确保在断开时电弧跨第二开关立即出现。

WO2015091844的缺点是其无法针对更高的电压来被使用。将电流换向到太多的串联触头中是不可能的，这在WO2015091844中是必须的，以获取在跨第二开关触头被累积的足够的反向电压来获取电流减小。触头电阻乘以电流必须小于跨第一开关触头的电压，并且触头电阻随着第二开关触头的数目增加。

在已经意识到了关于在常规途径与电流注入途径之间的不同操作原理的前述考虑的情况下，本发明人已经找到了解决上述问题、同时确保电气DC开关系统获取小的占地面积和低的材料成本的手段。本发明人惊奇地发现，借助于电流注入途径并且组合使用与主触头装置并联连接的多个串联连接的串联触头，与在WO2015091844中公开的情况相比，当组合了电流注入途径时，串联连接的串联触头的数目可以减少约90％。因为触头的数目可以被减少，所以本电气DC开关系统的额定电压可以被显著地增加，同时保持将电流从主触头装置换向到串联连接的串联触头中的功能。

鉴于以上内容，本公开的目的是提供一种解决或至少减轻现有技术的问题的电气DC开关系统。

因此，提供了一种用于熄灭电弧的电气DC开关系统，其中电气DC开关系统包括：主触头装置，具有第一触头和第二触头，该主触头装置能够在闭合位置与断开位置之间操作；多个串联触头，彼此串联连接并且与该主触头装置并联连接，每个串联触头能够在闭合位置与断开位置之间操作，其中在电流分断操作中，在多个串联触头被配置为被设置在其断开位置之前，该主触头装置被配置为被设置在该断开位置；以及电流注入电路，包括：谐振电路，被配置为跨该串联触头连接；以及第一开关，被配置为在断开状态与闭合状态之间切换，并且被配置为连接到该谐振电路并且连接到该串联触头，其中该第一开关被配置为当该串联触头处于其断开位置时被设置在该闭合状态，以使注入电流能够流过该谐振电路，并且以第一流动方向流入该串联触头，该第一流动方向与流过串联触头的弧电流的流动方向相反，其中每个串联触头由非磁性材料组成。

鉴于JP S6911326 A，通过上述区别能够获得的效果在于，电弧被重新点燃的风险由于通过具有主触头而被降低，针对用于电弧熄灭的串联触头可以自由选择具有非常好的恢复耐压的材料，特别是非磁性材料。然而，这种材料不适合用于承载的目的。

在使用由非磁性材料组成的串联触头优化电弧熄灭特性的同时，主触头装置可以被选择以由针对正常操作的最优材料制成，以承载负载电流。在JP S6911326 A中，串联触头承载负载电流并且还用作熄灭电弧，并且因此无法针对不同的目的被优化。

能够使用较少串联触头的一个优点是，与常规途径相比，在DC开关系统内部生成的总能量是很小的部分(<十分之一)。因此，显著缓解了照顾热气体和电弧能量的问题。

根据一个实施例，主触头装置包括银或银合金。因此，第一触头和第二触头可以包括银或银合金。银和银合金是针对负载承载目的的适合材料的示例。

根据一个实施例，主触头装置由银或银合金组成。因此第一触头和第二触头可以由银或银合金组成。

如果非磁性材料被使用在串联触头中，在相邻串联触头之间的耐压在电流为零之后将立即显著地高于电弧电压，通常高于十倍。因此，串联触头的数目可以被减少到仅约十分之一，因为如常规途径那样，电弧电压之和并不重要。

不需要在串联触头中使用磁性材料，因为不必像当使用分流板时那样吸引电弧。

根据一个实施例，非磁性材料是黄铜或锌。

根据一个实施例，谐振电路包括电容器和电感器。

根据一个实施例，电流注入电路包括DC电源，该DC电源被配置为当第一开关处于断开位置时对电容器充电。

一个实施例包括控制系统，其中电流注入电路包括第二开关，该第二开关连接到谐振电路并且连接到串联触头，其中第二开关被配置为在断开状态与闭合状态之间切换，其中在闭合状态中，第二开关被配置为使电流能够以与第一流动方向相反的第二流动方向流过谐振电路，以及其中控制系统被配置为：在电流分断操作时，交替地首先设置第一开关首先处于闭合状态并随后处于断开状态以及随后设置第二开关首先处于闭合状态并随后处于断开状态，直到电流脉冲的振幅达到等于或大于弧电流的幅度为止，该电流脉冲从由弧电流供应的能量发出、流过谐振电路、并且流入串联触头。

根据一个实施例，其中在交替地首先设置第一开关首先处于闭合状态并随后处于断开状态以及随后设置第二开关首先处于闭合状态并随后处于断开状态的每个迭代中，控制系统被配置为：将第一开关设置在闭合位置，从而使得第一电流脉冲能够以第一流动方向流过谐振电路；首先将第一开关设置在断开状态，以及随后当第一电流脉冲已经变为零时，将第二开关设置在闭合状态，以使得第二电流脉冲能够以第二流动方向流过谐振电路；以及当第二电流脉冲首先已经变为零时，将第二开关设置在断开状态。

根据一个实施例，第二开关跨谐振电路连接。

根据一个实施例，谐振电路包括电容器和电感器。

根据一个实施例，电流注入电路包括DC电源，该DC电源被配置为当第一开关处于断开位置时对电容器充电。DC电源特别地被配置为对电容器充电，使得当第一开关被设置在闭合状态时，流过谐振电路并且流入触头装置的注入电流是在相对于触头装置弧电流相反的方向上。

一个实施例包括控制系统，其中电流注入电路包括第二开关，该第二开关连接到谐振电路并且连接到触头装置的第二触头，其中第二开关被配置为在断开状态与闭合状态之间切换，其中在闭合状态中，第二开关被配置为使电流能够以与第一流动方向相反的第二流动方向流过谐振电路；以及控制系统，其中控制系统被配置为：在电流分断操作时，交替地首先设置第一开关首先处于闭合状态并随后处于断开状态、以及随后设置第二开关首先处于闭合状态并随后处于断开状态，直到电流脉冲的振幅达到等于或大于触头装置的弧电流的幅度为止，该电流脉冲从由触头装置供应的能量发出、流过谐振电路并且流入触头装置、并且此后流入分流板。

根据一个实施例，其中在交替地首先设置第一开关首先处于闭合状态并随后处于断开状态以及随后设置第二开关首先处于闭合状态并随后处于断开状态的每次迭代中，控制系统被配置为：将第一开关设置在闭合位置，从而使得第一电流脉冲能够以第一流动方向流过谐振电路；首先将第一开关设置在断开状态，以及随后当第一电流脉冲已经变为零时将第二开关设置在闭合状态，以使得第二电流脉冲能够以第二流动方向流过谐振电路；以及当第二电流脉冲首先已经变为零时，将第二开关设置在断开状态。

根据一个实施例，第二开关跨谐振电路连接。

一个实施例包括压敏电阻器，该压敏电阻器与主触头装置并联连接。压敏电阻器可以例如是金属氧化物压敏电阻器(MOV)。借助于压敏电阻器，跨主触头装置的瞬态恢复电压可以被减少，从而减少电弧重新点燃的风险。

通常，在权利要求中所使用的所有术语将根据它们在本技术领域中的普通含义来解释，除非本文中另有明确地定义。对“一/一个/该元件、装置、组件、部件等”的所有引用将被开放式地解释为表示元件、装置、组件、部件等的至少一个实例，除非另外明确相反说明。

附图说明

现在，将通过示例的方式，参考附图来描述本发明构思的特定实施例，在附图中：

图1示出了用于分断电流的电气DC开关系统的示例；

图2示出了具有电流注入电路的第一实现方式的图1中的电气DC开关系统；

图3示出了具有电流注入电路的第二实现方式的图1中的电气DC开关系统；以及

图4a至图4c示意性地示出了借助于电气DC开关系统的示例的电流分断操作。

具体实施方式

现在，将在下文中参考附图更全面地描述本发明构思，在附图中示出了示例性实施例。然而，本发明构思可以以许多不同的形式来实施，并且不应当被解释为限于本文所阐述的实施例；相反，这些实施例以示例的方式提供，使得本公开将是透彻和完整的，并且将向本领域技术人员全面地传达本发明构思的范围。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。

本文将对用于分断电流的电气DC开关系统的若干种变型进行描述。电气DC开关系统包括主触头装置，该主触头装置具有可移动断路器触头和固定触头。断路器触头可以在闭合位置与断开位置之间被致动，在闭合位置中，断路器触头与固定触头处于机械接触，在断开位置中，断路器触头从固定触头机械地分离。可移动断路器触头限定了触头装置的第一触头，以及固定触头限定了触头装置的第二触头。主触头装置可以例如包括银或银合金、或者由银或银合金组成。因此，可移动断路器触头和固定触头可以包括银或银合金、或者由银或银合金组成。

电气DC开关系统包括多个串联触头，该多个串联触头彼此串联连接并且与主触头装置并联连接。每个串联触头被配置为在闭合位置与断开位置之间被操作。每个串联触头可以包括固定触头和断路器触头，该断路器触头相对于固定触头可移动地被布置。在串联触头的闭合位置中，对应的固定触头与断路器触头处于机械接触。在断开位置中，断路器触头从固定触头机械地分离。

串联触头由非磁性材料组成。非磁性材料的示例为：黄铜、锌、银、金、镁或上述材料的各种合金。

串联触头可以以多种不同方式被构造。通常有利的是使由串联触头形成的封装尽可能地小，以确保电气DC开关系统的小的占地面积。串联触头可以例如机械地彼此平行、并排且彼此相邻地被布置，其中电绝缘分隔壁被布置在每个相邻的串联触头之间。以此方式，可以设置紧凑的串联触头封装。也设想了多个其他串联触头配置。

主触头装置和串联触头通常被设置在其闭合位置。因此，当电气DC开关系统被连接的电系统正常操作而没有任何故障时，主触头装置和串联触头被设置在其闭合位置。在电流分断操作中，主触头装置首先被配置为被设置在断开位置。电流因此被换向到串联触头。此后，串联触头被配置为被设置在其断开位置。串联触头被配置为被同时地设置在其相应的断开位置。

电气DC开关系统包括电流注入电路和第一开关，该电流注入电路是包括电容器和电感器的LC电路。电感器可以是电感器组件或者被连接到电容器的导体的固有电感。

谐振电路被配置为跨串联触头连接。第一开关被配置为在闭合状态与断开状态之间切换。当串联触头被设置在其断开位置时，第一开关被配置为被设置在闭合状态。当在闭合状态时，注入电流能够流过谐振电路，并且以与流过串联触头的弧电流的流动方向相反的方向流入串联触头。电流注入电路经由谐振电路被配置为注入具有等于或大于弧电流幅度的振幅的注入电流。以此方式，可以提供电弧熄灭。

现将参考图1至图3来说明电气DC开关系统的多个示例。

图1示出了用于分断电流并且熄灭电弧的电气DC开关系统1的总体示例。DC开关系统1包括具有第一触头3a和第二触头3b的主触头装置3。第一触头3a可以是可移动断路器触头，以及第二触头3b可以是固定触头。通过将断路器触头远离固定触头移动，主触头装置3可以被设置在断开位置，以及主触头装置3可以被设置在闭合位置，在闭合位置中断路器触头与固定触头处于机械接触。

电气DC开关系统1包括彼此串联连接的多个串联触头4。串联触头4与主触头装置3并联连接。尽管在示例中四个串联触头4被示出，但应当注意，可以设置少于四个串联触头或多于四个串联触头。串联触头的数目通常取决于电气DC开关系统1的额定电压。

在正常操作中，当没有要熄灭的电弧时，主触头装置3和串联触头4在闭合位置。在这种情况下，由于例如较低的触头电阻，DC电流将主要流过主触头装置3。当主触头装置3被设置在断开位置时，DC电流将被换向到串联触头4。

电气DC开关系统1还包括电流注入电路5和第一开关S1，电流注入电路5包括跨串联触头4连接的谐振电路6。谐振电路6包括电容器和电感器。备选地，电感器包括注入电流的电路路径的电感，从而形成LC电路。

图2示出了电气DC开关系统1-1的示例，其包括控制系统11，控制系统11被配置为控制第一开关S1。谐振电路6包括电容器C和电感器L(备选地，电路电感)。示例性电流注入电路5-1还包括DC电源9，该DC电源9被配置为对电容器C充电，以获取相对于馈送主触头装置3的电源(未示出)的极性相反的电压。当第一开关S1在断开状态时，DC电源9被配置为将电容器C保持在充电状态。

在电路分断或电弧熄灭操作的情况下，第一触头3a首先将被远离第二触头3b移动，并且因此主触头装置3被设置在断开位置。由此，电流从主触头装置3被换向到串联触头4，该串联触头4仍然在其闭合位置。当电流已经被换向到串联触头4时，串联触头4被设置在其断开位置。接下来，控制系统11被配置为设置第一开关在闭合状态，从而将反向电流注入串联触头4。

电气DC开关系统的另一个示例在图3中被示出。根据在图3中的示例，电气DC开关系统1-2包括控制系统11和电流注入电路5-2，电流注入电路5-2包括谐振电路6、第一开关S1和第二开关S2，该谐振电路6包括电容器C和电感器L(或备选地包括电路电感)。如将在下文中更加详细说明的，电流注入电路5-2是泵浦电路(pumping circuit)。

谐振电路6被配置为跨串联触头4连接。特别地，谐振电路6被配置为借助于第一开关S1并借助于第二开关S2而跨串联触头4连接。第一开关S1被配置为在断开状态与闭合状态之间切换。第一开关S1被连接至在串联触头4的第一端处的第一串联触头4，并且被连接至谐振电路6。第一开关S1以这种方式被连接，使得在闭合状态中，第一开关S1使得从由弧电流提供的能量发出的电流脉冲能够以穿过谐振电路6的第一流动方向流动。此外，这使得该电流能够以与弧电流流动方向相反的方向流入串联触头4，该弧电流经由电弧而流过串联触头4。

第二开关S2被配置为在断开状态与闭合状态之间切换。第二开关S2被连接到在串联触头4的第二端处的第二串联触头4，并且被连接至谐振电路6。特别地，第二开关S2跨谐振电路6连接。

如前文所述，在电路分断或电弧熄灭操作的情况下，主触头装置3被设置在断开位置，使得电流换向到仍在其闭合位置的串联触头4。随后，串联触头4被设置在其断开位置。当串联触头4已经被设置在其断开位置时，控制系统11被配置为：交替地首先在第一开关S1的断开状态与闭合状态之间切换第一开关S1，并且随后在第二开关S2的断开状态与闭合状态之间切换第二开关S2。由此，获得了注入电流的泵浦功能。控制系统11被配置为：通过由流过现在处于其断开位置的串联触头4弧电流提供的能量而被触发，以控制第一开关S1和第二开关S2。控制系统11被配置为：交替地首先在第一开关S1的断开状态与闭合状态之间切换第一开关S1，并且随后在第二开关S2的断开状态与闭合状态之间切换第二开关S2，直到电流脉冲的振幅等于或优选地大于串联触头4的弧电流的幅度为止，该电流脉冲从由弧电流供应的能量发出、流过谐振电路6、并且经由第一开关S1而流入串联触头4。在电流脉冲的振幅等于弧电流的幅度时，人工过零点在串联触头4处被创建，从而有助于将串联触头之上的电弧熄灭。

第一开关S1、第二开关S2以及谐振电路6形成泵浦电路，该泵浦电路被配置为：针对每次重复(即，针对交替地首先设置第一开关首先处于闭合状态并随后处于断开状态以及随后设置第二开关首先处于闭合状态并随后处于断开状态的每次迭代)来注入具有越来越高的振幅的电流脉冲。取决于开关的数目以及开关到谐振电路的连接，可以获得如上面例示的半波泵浦电路或者如在WO 2016/131949 A1中公开的全波泵浦电路。

第一开关S1和第二开关S2可以例如是半导体开关，诸如晶闸管或晶体管。根据本文所提供的任何示例的控制系统11可以包括例如用于半导体开关的栅极驱动单元。

根据本文呈现的任何示例，电气DC开关系统可以包括变阻器(例如MOV)，该变阻器与主触头装置并联连接。

图4a至图4c示出了在操作中的电气DC开关系统1。在图4a中，示出了当主触头装置3和串联触头4全部在其闭合位置时的电气DC开关系统。DC电流I_DC流过主触头装置3。此时，基本上将不会存在流过串联触头4的电流。

图4b示出了在电流分断操作中的主触头装置3已经被设置在断开位置的情况。因此，在第一触头3a与第二触头3b之间的机械接触已经被破坏。因此，电弧将在第一触头3a与第二触头3b之间被点燃。串联触头4将仍短时地在其闭合位置。因此，电流I_DC将被换向到串联触头4，并且跨主触头装置3的电弧将被熄灭。

在如图4c中所示的下一阶段中，串联触头4也已经被设置在其断开位置，并且串联连接的电弧电压U跨串联触头4被生成。该电弧电压U可以触发电流注入电路5以将注入电流I_inj提供到串联触头4中。在图2和图3中示出的示例中，控制系统11可以被配置为通过电弧电压U而被触发，以提供第一开关S1的切换。当注入电流I_inj的幅度等于电流I_DC时，人工过零点在串联触头4中被生成。在这种方式中，在串联触头4之上的电弧可以被熄灭，并且可以获得电流分断操作。

本文中所呈现的电气DC开关系统可以例如为断路器、接触器或电流限制器，并且可以被利用在DC应用中，例如被利用在低压(LV)应用或中压(MV)应用中。

以上主要参照几个示例描述了本发明构思。然而，如本领域技术人员容易理解的，在如由所附权利要求限定的本发明构思的范围内，与以上公开的实施例不同的其他实施例同样是可能的。

Claims (9)

1.一种用于熄灭电弧的电气DC开关系统(1；1-1；1-2)，其中所述电气DC开关系统(1；1-1；1-2)包括：

主触头装置(3)，具有第一触头(3a)和第二触头(3b)，所述主触头装置能够在闭合位置与断开位置之间操作；

多个串联触头(4)，彼此串联连接并且与所述主触头装置(3)并联连接，每个串联触头(4)能够在闭合位置与断开位置之间操作，

其中在电流分断操作中，在所述多个串联触头(4)被配置为被设置在其断开位置之前，所述主触头装置(3)被配置为被设置在所述断开位置；以及

电流注入电路(5；5-1；5-2)，包括谐振电路(6)以及第一开关(S1)，所述谐振电路(6)被配置为跨所述串联触头(4)连接，所述第一开关(S1)被配置为在断开状态与闭合状态之间切换，以及被配置为连接到所述谐振电路(6)和连接到所述串联触头，其中所述第一开关(S1)被配置为：当所述串联触头(4)处于其断开位置时被设置在所述闭合状态，以使得注入电流能够流过所述谐振电路(6)并且以第一流动方向流入所述串联触头(4)，所述第一流动方向与流过所述串联触头(4)的弧电流的流动方向相反，

其中每个串联触头(4)由非磁性材料组成。

2.根据权利要求1所述的电气DC开关系统(1；1-1；1-2)，其中所述主触头装置(3)由银或银合金组成。

3.根据权利要求1或2所述的电气DC开关系统(1；1-1；1-2)，其中所述非磁性材料是黄铜或锌。

4.根据权利要求1或2所述的电气DC开关系统(1；1-1；1-2)，其中所述谐振电路(6)包括电容器(C)和电感器(L)。

5.根据权利要求4所述的电气DC开关系统(1；1-1)，其中所述电流注入电路(5-1)包括DC电源(9)，所述DC电源(9)被配置为当所述第一开关(S1)在所述断开位置时对所述电容器(C)充电。

6.根据权利要求1所述的电气DC开关系统(1；1-2)，包括：

控制系统(11)，

其中所述电流注入电路(5-2)包括第二开关(S2)，所述第二开关(S2)连接到所述谐振电路(6)并且连接到所述串联触头(4)，其中所述第二开关(S2)被配置为在断开状态与闭合状态之间切换，其中在所述闭合状态中，所述第二开关被配置为使得电流能够以第二流动方向流过所述谐振电路(6)，所述第二流动方向与所述第一流动方向相反，并且

其中所述控制系统(11)被配置为：在电流分断操作时，交替地首先设置所述第一开关(S1)首先处于所述闭合状态并随后处于所述断开状态、以及随后设置所述第二开关(S2)首先处于所述闭合状态并随后处于所述断开状态，直到电流脉冲的振幅达到等于或大于所述弧电流的幅度为止，所述电流脉冲从由所述弧电流供应的能量发出、流过所述谐振电路(6)并且流入所述串联触头(4)。

7.根据权利要求6所述的电气DC开关系统(1；1-2)，其中在交替地首先设置所述第一开关(S1)首先处于所述闭合状态并随后处于所述断开状态、以及随后设置所述第二开关(S2)首先处于所述闭合状态并随后处于所述断开状态的每次迭代中，所述控制系统(11)被配置为：

-将所述第一开关(S1)设置在所述闭合位置，使得第一电流脉冲能够以所述第一流动方向流过所述谐振电路(6)，

-首先将所述第一开关(S1)设置在所述断开状态，并随后当所述第一电流脉冲已经变成零时，将所述第二开关(S2)设置在所述闭合状态，以使得第二电流脉冲能够以所述第二流动方向流过所述谐振电路(6)，以及

-当所述第二电流脉冲首先已经变成零时，将所述第二开关(S2)设置在所述断开状态。

8.根据权利要求6或7所述的电气DC开关系统(1；1-2)，其中所述第二开关(S2)跨所述谐振电路(6)连接。

9.根据权利要求1或2所述的电气DC开关系统，包括压敏电阻器，所述压敏电阻器与所述主触头装置并联连接。

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