一、研究背景：随着我国新型电力系统加速构建，新能源占比持续提升，电网结构日趋复杂，短路故障引发的电压暂降、越级跳闸及设备损伤问题日益严峻。传统断路器因分闸速度慢（数十毫秒）、燃弧时间长，导致故障切除延迟，引发敏感设备非计划停机、故障范围扩大及设备严重损毁，造成重大经济损失。亟需研发具备超高速分闸能力的新型断路器，以实现短路故障的快速隔离，保障电网安全稳定运行。 二、开发难点：项目需突破“快速识别-驱动-灭弧”全链条技术瓶颈，涉及软件算法、电磁驱动、机械结构、强电与弱电协同等多学科深度协同，技术复杂度高、创新难度大，是电力装备领域的重大挑战。 三、先进性、创新性： 1. 超高速故障识别技术 电流瞬时值与变化率相结合，实现了短路故障1ms内精准识别；三相电流过零点准确预测，误差＜0.2ms。 2. 超高速分闸技术 高压电容瞬态释能驱动的超高速分闸技术，触头机械动作时间从传统数十毫秒缩短至1.5ms，离散性小于0.15ms。 3. 分相相控技术 检测到故障后精准控制各相开关在该相电流过零时刻完成机械动作，有效缩短了燃弧时间、减轻了电弧能量对设备的损伤，显著提升了开断能力，有效延长了电寿命。 4. 国际首创“双速”技术 提出断路器“双速”运行模式：在日常频繁操作场景采用常速模式（触头行程速度1m/s），机械寿命达数万次；仅在需要切除短路故障电流时自动转为超高速模式（触头行程速度5m/s），解决了开断速度与机械寿命的矛盾。 四、技术价值 1. 防设备损伤：分闸速度的提升（如从2~3m/s提高到5m/s）能够大幅缩短燃弧时间（从几十毫秒缩短至几毫秒），减少电弧能量对触头和其他设备的烧蚀。 2. 防故障扩散：快速分闸能够在短路故障发生的初期（几毫秒内）切除故障电流，防止故障电流蔓延至上级电网或其他支路。 3. 防电能质量下降：快速切除短路故障能够显著减少电压暂降的时间和幅度，避免敏感设备（如变频器、数据中心、精密仪器）因电压波动而停机或损坏。