具有输电距离远、损耗小、输电量大等优点的柔性直流输电则是解决可再生能源接入电网的有效措施，而高压直流断路器则是构建可靠柔性直流输电网的关键设备之一。随着柔性直流输电电压等级不断地提高与发展，在发生故障时直流断路器需要开断的故障电流也会随之增大，在开断故障电流后避雷器需要吸收上百兆焦的能量，这对现有避雷器的制造和加工提出了更高的要求。本文主要针对直流断路器开断过程避雷器的吸能以及对吸能的优化拓扑进行了研究。
　　本文首先对机械式直流断路器开断过程中能量的流动进行了分析，得出开断过程中避雷器需要吸收的总能量为平波电感中储存的能量与直流电压源提供的能量总和。建立了等效避雷器的简化伏安特性曲线，并将避雷器的等效模型与直流断路器开断过程相结合，通过仿真与理论分析得到避雷器的吸能与直流系统以及避雷器参数之间的关系：直流断路器开断过程中避雷器的吸能随着避雷器起始动作电压系数和避雷器压比的增大而降低，随着直流系统平波电感和故障电流幅值增大而升高。
　　根据理论与仿真结果，本文提出了一种降低等效电感的优化吸能拓扑。阐述了降低等效电感优化吸能拓扑的结构，并对其工作原理进行了理论分析，建立了其开断仿真模型，理论分析和仿真结果表明，通过在平波电感两端并联吸能电阻，能够降低线路电流下降过程中的等效电感，加快了线路电流衰减至零的时间，进一步降低了直流电压源提供的能量，从而有效减少了避雷器的吸能。
　　由于故障电流幅值也是影响避雷器吸能的重要因素，因此本文提出了一种限流式优化吸能拓扑。该拓扑通过耦合电抗器将线路电感与限流单元连接，通过低压侧电容与耦合电抗器原边电感振荡，在线路电感感应出与故障电流相反的感应电流，从而起到限流与降低避雷器吸能的作用。对限流式优化吸能拓扑的结构与开断过程能量流动理论分析，得出限流型拓扑的参数选取依据。搭建仿真模型，验证了限流式优化吸能拓扑限流作用以及降低避雷器吸能的有效性。