橡树岭国家实验室(ORNL)研究人员开发出一种新型断路器，其运行速度比传统断路器快数百倍，为美国电网更安全、高效发展铺平道路。

研究团队称，他们开发出能以较低成本处理更高直流电流的中压断路器。该设备可在不到50微秒的时间内中断1400伏的电流，这一速度对保护下一代直流(DC)电力系统至关重要。

研究人员在新闻稿中表示，此前半导体断路器价格昂贵，既无法在经济上与交流电的机械断路器竞争，也无法推动直流电网扩大使用。并且，没有商用断路器能处理2000伏以上的直流电压，多数断路器连这一数值的一半都达不到。

此次突破使大功率直流电网广泛应用成为可能。ORNL团队已证明，该技术可通过串联断路器实现扩展。研究人员设计了解决方案，并在一系列运行电压高达1800伏的断路器中进行了测试。目前，他们正在研究能处理未来人工智能数据中心等应用所需的10000伏电压的系统。

该团队使用一种名为晶闸管的廉价而坚固的半导体制造断路器。新闻稿解释，晶闸管价格低廉，首次使基于半导体的开关具有竞争力。不过，晶闸管存在不能轻易关闭的关键限制，ORNL工程师通过设计新型外部电路强制停止电流，解决了这一问题，使该技术首次具备经济竞争力。

首席研究员Prasad Kandula指出，他们选择了强大、高效且廉价的基础技术。这种速度将改变直流电格局，标准交流电(AC)因电流每秒多次自然降至零，机械开关有安全开启窗口，易被中断;而直流电始终沿一个方向流动，“零电流”时刻消失，机械开关无法在热量积聚和起火前快速阻止故障。