当直流线路正常运行时，半导体开关支路处于断开状态，快速机械隔离开关和负载转换开关导通并流过直流电流。
当检测到直流线路发生短路时，首先导通半导体断路器，关断负载转换开关，线路上的电流转移到半导体开关支路上，负载转换开关承受半导体短路器的导通电压。
由于快速机械隔离开关此时流过的电流为零，快速机械隔离开关迅速打开。
当快速机械隔离开关打开后，半导体断路器开关断开，直流线路上的能量通过与半导体断路器并联的氧化锌避雷器吸收，短路电流下降。
ABB所设计的半导体断路器单元设计图如下图所示，采用IGBT作为半导体开关，并进行阀组串联。
该混合式高压直流断路器通过开断短路电流8.5kA的短路试验，其开断时间为5毫秒。
