高壓直流斷路器可以分為機械式高壓直流斷路器（mechanical HVDC circuit breaker）、固態(tài)高壓直流斷路器（solid-state HVDC circuit breaker）與混合式高壓直流斷路器（hybrid HVDC circuit breaker）。其開(kāi)斷短路電流的方法各有不同。

1. 機械式高壓直流斷路器

機械式高壓直流斷路器利用快速機械開(kāi)關(guān)來(lái)開(kāi)斷短路電流。

優(yōu)點(diǎn)：運行穩定、開(kāi)斷故障電流能力強、通態(tài)損耗小等。

缺點(diǎn)：由于自身結構的制約，斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電弧易損壞觸頭，故障電流切除時(shí)間較長(cháng)，難以滿(mǎn)足直流系統快速分斷故障電流的要求。

2. 固態(tài)高壓直流斷路器

固態(tài)高壓直流斷路器的基本框圖如下圖所示，包含一個(gè)主開(kāi)關(guān)、一個(gè)輔助開(kāi)關(guān)和一組無(wú)源組件。主開(kāi)關(guān)承載正常操作期間的電流；當故障發(fā)生時(shí)，輔助開(kāi)關(guān)和無(wú)源組件斷開(kāi)電路并耗散故障能量。

優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)斷時(shí)間短；體積較小且無(wú)電弧產(chǎn)生。

缺點(diǎn)：容易過(guò)壓過(guò)流、通態(tài)損耗高等。

固態(tài)高壓直流斷路器開(kāi)斷短路電流的方式可以分為兩種：（1） 電壓換向；（2） 電流換向

2.1 電流換向

在電流換向方式中，將一個(gè)附加電路與電力電子開(kāi)關(guān)電路并聯(lián)以承載正常電流。在正常情況下，沒(méi)有電流流過(guò)該并聯(lián)路徑。在故障狀態(tài)下，該并聯(lián)電路向主開(kāi)關(guān)所在的主路徑注入電流，以這樣的方式限制流通在主路徑中的故障電流，且隨后將主開(kāi)關(guān)關(guān)斷。

2.2 電壓換向

在電壓換向方式中，施加一反向電壓以關(guān)斷主開(kāi)關(guān)（主開(kāi)關(guān)在正常情況下導通，并提供正常電流的路徑），并限制故障電流在主回路中流通。

3. 混合式高壓直流斷路器

混合式直流斷路器的基本框圖如下圖所示，其機械開(kāi)關(guān)和固態(tài)開(kāi)關(guān)并聯(lián)。在正常情況下，機械開(kāi)關(guān)承載主回路電流，固態(tài)開(kāi)關(guān)支路沒(méi)有電流流過(guò)。混合式直流斷路器的接通和斷開(kāi)過(guò)程由功率半導體器件完成。當機械開(kāi)關(guān)打開(kāi)以提供電流隔離時(shí)，在下一個(gè)電流過(guò)零點(diǎn)關(guān)斷功率半導體器件，電路能量被能量吸收裝置吸收以抑制故障。

優(yōu)點(diǎn)：通態(tài)損耗小、開(kāi)斷時(shí)間短、無(wú)需專(zhuān)用冷卻設備等。

混合式高壓直流斷路器開(kāi)斷短路電流的方式可以分為三種：

（1） 電流注入；（2） 阻抗注入；（3） 電壓注入。

3.1 阻抗注入

在正常情況下，主開(kāi)關(guān)保持導通，以使電流從電源到負載流通。當檢測到故障后，提供一跳閘指令信號給機械開(kāi)關(guān)，機械開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)開(kāi)始分離以分斷故障電流。由于機械開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)分離，對于故障電流產(chǎn)生一個(gè)高阻抗路徑。一般故障電流較大，在機械開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)之間會(huì )拉弧。當檢測到觸點(diǎn)之間的電弧電壓后，待其達到預定的閾值限制時(shí)，給半導體開(kāi)關(guān)裝置發(fā)送導通指令。當半導體開(kāi)關(guān)器件導通，故障電流被換向到該半導體開(kāi)關(guān)器件所產(chǎn)生的低阻抗路徑。當機械開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)之間的距離達到其完全分斷所需，在故障電流的下一個(gè)過(guò)零點(diǎn)將半導體開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷。對于直流線(xiàn)路，需要額外的無(wú)源組件以強制制造電流過(guò)零點(diǎn)。然后，殘留在電路中的能量通過(guò)能量吸收裝置吸收，如變阻器，故障被最終清除。

3.2 電流注入

當發(fā)生故障時(shí)，根據當前電流的方向，半導體開(kāi)關(guān)器件中的T1或T2導通。電容器Cc1和Cc2被預充電到一個(gè)足夠的電壓，一旦T1或T2導通，一個(gè)電流脈沖注入到主電流路徑中。這迫使故障電流迅速降至零，其時(shí)間取決于依故障電流的大小和反向注入電流的大小。當電流為零時(shí)，機械開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)斷開(kāi)，故障被清除。電路中的剩余能量，將由并聯(lián)連接的能量吸收設備吸收，如變阻器。

3.3 電壓注入

發(fā)生故障時(shí)，打開(kāi)機械開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)。同時(shí)，根據當前電流的方向，半導體開(kāi)關(guān)器件中的T1或T2導通。這將導致電流由主回路向由T1（或T2）和CC構建的并聯(lián)支路換向。CC兩端的電壓開(kāi)始緩慢增加。因此，機械開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)間產(chǎn)生的電弧可以被熄滅。由于避免了氣隙擊穿的風(fēng)險，該電路可以安全地斷開(kāi)。該非線(xiàn)性電阻被設計為阻斷電壓大于電網(wǎng)電壓，因此，它會(huì )吸收存儲在電路中的剩余能量。