近年来,我国轨道交通技术得到了快速发展,并在实际中得到广泛应用,缓解了城市交通的压力,促进了城市和相关区域经济的协调发展。直流断路器是直流供电保护系统的关键器件,它对线路供电系统的稳定运行具有重要的作用。目前直流断路器技术取得了重要进展,其产品已在轨道交通系统中的的得到应用,但存在开关时间较长,导致短路烧毁现象严重问题,需要进一步研究解决。本文结合实际项目,研究了基于IGBT控制的高速直流断路器设计与实现问题,主要工作如下:(1)根据有轨电车实际应用,设计了系统方案,并进行了主要器件电感、IGBT及电容的参数设计和选型。(2)设计了IGBT控制的高速直流断路器,主要包括主电路设计、辅助电路设计、微机控制系统硬件设计以及微机控制系统软件设计,解决了主电路元器件参数匹配、IGBT驱动及其保护等问题。(3)进行了IGBT控制的高速直流断路器的实物平台搭建及试验验证,编制了相应的控制系统软件。本文所研制IGBT控制的高速直流断路器,可对供电系统短路进行快速诊断及快速保护,在1-2ms内将短路点与供电电源隔离,从而大幅度降低了短路电流及其上升时间,减少电弧能量,提高电力供电系统主要器件的使用寿命。(4)完成了IGBT控制的高速直流断路器的实验样机试制,进行了系统联调、测试、验证,并在实际工程中应用。本文研制的IGBT控制的高速直流断路器达到了预先设计的技术指标,具有操控简单、运行可靠、快速动作等特点,适合在电力系统和轨道交通牵引供电系统中应用。