CN112186732B - 用于低压双极供电***的切换电路、换路装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于低压双极供电***的切换电路、换路装置及控制方法，包括网侧正极直流开关、网侧中线直流开关、网侧负极直流开关、负载侧正极直流开关、负载侧负极直流开关、正极晶闸管、中线正向二极管、负极晶闸管、中线负向二极管、电压稳定控制装置以及超级电容。本发明所提换路装置实现低压直流双极供电***为高可靠负载供电；当低压双极供电***中负载所连接的电极发生故障失电时，本发明所提换路装置可以将负载切换至另一极供电；本发明所提换路装置采用晶闸管控制换路，换路过程不存在直流电弧；本发明所提换路装置采用的非隔离结构，能够有效地降低装置成本。
Description
技术领域
本发明属于的是直流开关领域，涉及用于低压双极供电***的切换电路、换路装置及控制方法。
背景技术
随着分布式新能源大规模的接入，传统配电***的特性被逐步改变，分布式电源需要经过AC/DC变换接入交流配电网，极大的影响了分布式能源在传统交流配电网的本地综合消纳效率，使用直流配电***不但可以解决分布式能源的高效率接入，而且可以提升直流负荷的用电效率，进一步地提升配电***的综合效率。对于低压双极直流供电***为重要负荷供电场景中，正极和负极两个独立的供电通路互为备用，在一个供电通路发生故障的时候需要快速切换到另一个通路，因此需要一个快速换路装置实现正极供电通路和负极供电通路间的快速切换。
发明内容
本发明旨在提供一个快速换路装置实现正极供电通路和负极供电通路间的快速切换。为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案。
第一方面，本发明提供一种用于低压双极供电***的切换电路，包括：网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104、负载侧负极直流开关105、正极晶闸管201、中线正向二极管202、负极晶闸管204、中线负向二极管203、电压稳定控制装置301以及超级电容302；所述网侧正极直流开关101的一端能够被配置为连接双极供电***的正极，所述网侧正极直流开关101的另一端连接正极晶闸管201的正极；所述网侧中线直流开关102的一端能够被配置为连接双极供电***的中线，所述网侧中线直流开关102的另一端连接中线正向二极管202的正极和中线负向二极管203的负极；所述网侧负极直流开关103的一端能够被配置为连接双极供电***的负极，网侧负极直流开关103的另一端与负极晶闸管204的负极相连；正极晶闸管201的负极、中线正向二极管202的负极、电压稳定控制装置301的母线侧正极和负载侧正极直流开关104的一端相连；所述负载侧正极直流开关104的另一端能够被配置为连接负载的正极；负极晶闸管204的正极、中线负向二极管203的正极、电压稳定控制装置301的母线侧负极以及负载侧负极直流开关105的一端相连，所述负载侧负极直流开关105的另一端能够被配置为连接负载的负极；
所述正极晶闸管201和所述负极晶闸管204的控制端能够接收控制其打开或闭合的控制信号；所述电压稳定控制装置301的电容侧正负极分别与超级电容302正负极相连。
第二方面，本发明提供一种用于低压双极供电***的切换电路的控制方法，所述切换电路采用如以上技术方案所提供的一种用于低压双极供电***的切换电路，所述网侧正极直流开关101的正极被配置为连接双极供电***的正极，所述网侧中线直流开关102的正极被配置为连接双极供电***的中线，所述网侧负极直流开关103的正极被配置为连接双极供电***的负极，所述负载侧正极直流开关104被配置为连接负载的正极，所述负载侧负极直流开关105被配置为连接负载的负极；
所述控制方法包括：正常情况向下，所述网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104和负载侧负极直流开关105被配置为闭合状态；
若所述低压双极供电***采用正极供电，则将正极晶闸管201配置为打开状态，负极晶闸管204配置为关断状态；若所述低压双极供电***采负极供电，则将正极晶闸管201配置为关断状态，负极晶闸管204配置为打开状态；
若检测到负载正负极间电压下降到设定阈值以下，则分别输出控制信号至第一晶闸和负极晶闸管204的控制端，控制所述第一晶闸和负极晶闸管204同时改变状态，实现电路的切换。
第三方面，本发明提供一种用于低压双极供电***的换路装置，包括：网侧正极端子501、网侧中线端子502、网侧负极端子503、负载侧正极端子504、负载侧负极端子505、网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104、负载侧负极直流开关105、正极晶闸管201、负极晶闸管204、中线正向二极管202、中线负向二极管203、电压稳定控制装置301和超级电容302；
其中网侧正极端子501与网侧正极直流开关101的一端相连，网侧正极直流开关101的另一端与正极晶闸管201的正极相连；网侧负极端子503与网侧负极直流开关103的一端相连，网侧负极直流开关103的另一端与负极晶闸管204的负极相连；网侧中线端子502与网侧中线直流开关102的一端相连，网侧正极直流开关102的另一端与中线正向二极管202的正极和中线负向二极管203的负极相连；正极晶闸管201的负极、中线正向二极管202的负极、电压稳定控制装置301的母线侧正极端子和负载侧正极直流开关104的一端相连；负载侧正极直流开关104的另一端与负载侧正极端子504相连；负极晶闸管204的正极、中线负向二极管203的正极、电压稳定控制装置301的母线侧负极端子与负载侧负极直流开关相连105的一端相连；负载侧负极直流开关相连105的另一端和负载侧负极端子505相连；电压稳定控制装置301的电容侧正负极分别与超级电容302的正负极相连。
第四方面，本发明提供一种用于低压双极供电***的换路装置的控制方法，所述换路装置采用如以上技术方案提供的用于低压双极供电***的换路装置，网侧正极端子501、网侧中线端子502、网侧负极端子503分别与双极供电***的正极、中线和负极相连，装置的负载侧正极端子504、负载侧负极端子505分别与负载的正极和负极相连；所述控制方法包括：正常工况下，所述网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104和负载侧负极直流开关105均被配置为闭合状态；若所述低压双极供电***采用正极供电，则将正极晶闸管201配置为打开状态，负极晶闸管204配置为关断状态；若所述低压双极供电***采负极供电，则将正极晶闸管201配置为关断状态，负极晶闸管204配置为打开状态；
若检测到负载正负极间电压下降到设定阈值以下，则分别输出控制信号至正极晶闸管201和负极晶闸管204的控制端，控制所述正极晶闸管201和负极晶闸管204同时改变状态，实现电路的切换。
本发明所取得的有益技术效果：1本发明所提换路装置实现低压直流双极供电***为高可靠负载供电；2当低压双极供电***中负载所连接的电极发生故障失电时，本发明所提换路装置可以将负载切换至另一极供电；3本发明所提换路装置采用晶闸管控制换路，换路过程不存在直流电弧；4本发明所提换路装置采用的非隔离结构，能够有效地降低装置成本。
附图说明
图1为本发明具体实施例提供的切换电路示意图；
图2为本发明具体实施例提供的装置电气拓扑结构示意图。
实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例一、一种用于低压双极供电***的切换电路，如图1所示，包括：网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104、负载侧负极直流开关105、正极晶闸管201、中线正向二极管202、负极晶闸管204、中线负向二极管203、电压稳定控制装置301以及超级电容302；所述网侧正极直流开关101的一端能够被配置为连接双极供电***的正极，所述网侧正极直流开关101的另一端连接正极晶闸管201的正极；所述网侧中线直流开关102的一端能够被配置为连接双极供电***的中线，所述网侧中线直流开关102的另一端连接中线正向二极管202的正极和中线负向二极管203的负极；所述网侧负极直流开关103的一端能够被配置为连接双极供电***的负极，网侧负极直流开关103的另一端与负极晶闸管204的负极相连；
正极晶闸管201的负极、中线正向二极管202的负极、电压稳定控制装置301的母线侧正极和负载侧正极直流开关104的一端相连；所述负载侧正极直流开关104的另一端能够被配置为连接负载的正极；负极晶闸管204的正极、中线负向二极管203的正极、电压稳定控制装置301的母线侧负极以及负载侧负极直流开关105的一端相连，所述负载侧负极直流开关105的另一端能够被配置为连接负载的负极；所述正极晶闸管201和所述负极晶闸管204的控制端能够接收控制其打开或闭合的控制信号；所述电压稳定控制装置301的电容侧正负极分别与超级电容302正负极相连。
在图1所示的切换电路实际使用时，双极供电***的中线可以接地，也可以不接地；负载的接地形式为浮地。
进一步地，可选的，所述网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103为三个分立的直流开关装置，或者是一个三通道直流开关装置。采用如图1所示的一种用于低压双极供电***的切换电路，相应的，该切换电路的控制方法包括：所述网侧正极直流开关101的正极被配置为连接双极供电***的正极，所述网侧中线直流开关102的正极被配置为连接双极供电***的中线，所述网侧负极直流开关103的正极被配置为连接双极供电***的负极，所述负载侧正极直流开关104被配置为连接负载的正极，所述负载侧负极直流开关105被配置为连接负载的负极；
所述控制方法包括：正常情况向下，所述网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104和负载侧负极直流开关105被配置为闭合状态；双极供电***在装置处的正极对中线电压为U1，中线对负极电压为U2，负载正负极间电压为U3。
若所述低压双极供电***采用正极供电，则将正极晶闸管配置201为打开状态，负极晶闸管204配置为关断状态。正极通路通过网侧正极直流开关101、正极晶闸管201、负载侧正极直流开关104、负载、负载侧负极直流开关105、中线负向二极管203、网侧中线直流开关102和中线连接的通路向负载供电，U1与U3相近。当双极供电***的电网侧正极对中线短路时，U1迅速下降，与之相随的U3也迅速下降。当U3低于设定值U4时，电压稳定控制装置301将超级电容302上储存的能量向负载以恒定电压U4向负载短时供电，供电时间为T1；同时，关断正极晶闸管201，打开负极晶闸管204。双极供电***转为由负极通路通过网侧正极直流开关102、中线正向二极管202、负载侧正极直流开关104、负载、负载侧负极直流开关105、负极晶闸管204、网侧负极直流开关103以及中线连接的通路向负载供电。
若所述低压双极供电***采负极供电，则将正极晶闸管配置为关断状态，负极晶闸管配置为打开状态。同样的，当负极通路通过网侧中线直流开关102、中线正向二极管202、负载侧正极直流开关104、负载、负载侧负极直流开关105、负极晶闸管204、网侧负极直流开关103以及负极连接的通路向负载供电。U2与U3相近。当电网侧负极对中线短路时，U2迅速下降，与之相随的U3也迅速下降。当U3低于设定值U4时，电压稳定控制装置301将超级电容302上储存的能量向负载以恒定电压U4向负载短时供电，供电时间为T1；同时，关断负极晶闸管204，打开正极晶闸管201。双极供电***转为由正极通路通过网侧正极直流开关101、正极晶闸管201、负载侧正极直流开关104、负载、负载侧负极直流开关105、中线负向二极管203、网侧中线直流开关102向负载供电。装置换路过程中，U4低于U3且U4和U3间的差值宜设定为U3的5％；T1由晶闸管动作时间决定，正极晶闸管201和负极晶闸管202的导通时间和关断周期分别为T2和T3，T1设定宜大于2*T2+T3。
需要说明的是，采用现有技术能够检测负载正负极间电压U3，在本申请中不再详细说明。
实施例三、一种用于低压双极供电***的换路装置，其装置拓扑结构示意图如图2所示。图2中虚线框内为本发明提出的装置的电气拓扑，装置由网侧正极端子501、网侧中线端子502、网侧负极端子503、负载侧正极端子504、负载侧负极端子505、网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104、负载侧负极直流开关105、正极晶闸管201、负极晶闸管204、中线正向二极管202、中线负向二极管203、电压稳定控制装置301、超级电容302构成。
其中网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103可以为三个分立的直流开关装置，也可以是一个三通道直流开关装置；负载侧正极直流开关104、负载侧负极直流开关105可以为两个个分立的直流开关装置，也可以是一个三通道直流开关装置。
如图2所示，网侧正极端子501与网侧正极直流开关101的一端相连，网侧正极直流开关101的另一端与正极晶闸管201的正极相连；网侧负极端子503与网侧负极直流开关103的一端相连，网侧负极直流开关103的另一端与负极晶闸管204的负极相连；网侧中线端子502与网侧中线直流开关102的一端相连，网侧正极直流开关102的另一端与中线正向二极管202的正极和中线负向二极管203的负极相连；正极晶闸管201的负极、中线正向二极管202的负极、电压稳定控制装置301的母线侧正极端子和负载侧正极直流开关104的一端相连；负载侧正极直流开关104的另一端与负载侧正极端子504相连；负极晶闸管204的正极、中线负向二极管203的正极、电压稳定控制装置301的母线侧负极端子与负载侧负极直流开关相连105的一端相连；负载侧负极直流开关相连105的另一端和负载侧负极端子505相连；电压稳定控制装置301的电容侧正负极分别与超级电容302的正负极相连。
本发明所提装置的网侧正极端子501、网侧中线端子502、网侧负极端子503分别与双极供电***的正极、中线、负极相连，双极供电***的中线可以接地，也可以不接地；装置的负载侧正极端子504、负载侧负极端子505分别与负载的正极、负极相连，负载的接地形式必须为浮地。
实施例四、采用如图2所示的换路装置，该换路装置的控制方法如下：网侧正极端子501、网侧中线端子502、网侧负极端子503分别与双极供电***的正极、中线和负极相连，装置的负载侧正极端子504、负载侧负极端子505分别与负载的正极和负极相连；
正常工况下，网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104、负载侧负极直流开关105均为闭合状态。若所述低压双极供电***采用正极供电，则将正极晶闸管201配置为打开状态，负极晶闸管204配置为关断状态；若所述低压双极供电***采负极供电，则将正极晶闸管201配置为关断状态，负极晶闸管204配置为打开状态；
双极供电***在装置处的正极对中线电压为U1，中线对负极电压为U2，负载正负极间电压为U3。
当正极通路通过网侧正极端子501、网侧正极直流开关101、正极晶闸管201、负载侧正极直流开关104、负载侧正极端子504以及负载侧负极端子505、负载侧负极直流开关105、中线负向二极管203、网侧中线直流开关102、网侧中线端子502向负载供电，U1与U3相近。当电网侧正极对中线短路时，U1迅速下降，与之相随的U3也迅速下降。当U3低于设定值U4时，电压稳定控制装置301将超级电容302上储存的能量向负载以恒定电压U4向负载短时供电，供电时间为T1；同时，关断正极晶闸管201，打开负极晶闸管204。双极供电***转为由负极通路通过网侧中线端子502、网侧中线直流开关102、中线正向二极管202、负载侧正极直流开关104、负载侧正极端子504以及负载侧负极端子505、负载侧负极直流开关105、负极晶闸管204、网侧负极直流开关103、网侧负极端子503向负载供电。
同样的，当负极通路通过网侧中线端子502、网侧中线直流开关102、中线正向二极管202、负载侧正极直流开关104、负载侧正极端子504以及负载侧负极端子505、负载侧负极直流开关105、负极晶闸管204、网侧负极直流开关103、网侧负极端子503向负载供电。U2与U3相近。当电网侧负极对中线短路时，U2迅速下降，与之相随的U3也迅速下降。当U3低于设定值U4时，电压稳定控制装置301将超级电容302上储存的能量向负载以恒定电压U4向负载短时供电，供电时间为T1；同时，关断负极晶闸管204，打开正极晶闸管201。双极供电***转为由正极通路通过网侧正极端子501、网侧正极直流开关101、正极晶闸管201、负载侧正极直流开关104、负载侧正极端子504以及负载侧负极端子505、负载侧负极直流开关105、中线负向二极管203、网侧中线直流开关102、网侧中线端子502向负载供电。
装置换路过程中，U4低于U3且U4和U3间的差值宜设定为U3的5％；T1由晶闸管动作时间决定，正极晶闸管201和负极晶闸管202的导通时间和关断周期分别为T2和T3，T1设定宜大于2*T2+T3。
需要说明的是，采用现有技术能够检测负载正负极间电压U3，在本申请中不再详细说明。
装置检修时，网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104、负载侧负极直流开关105均为开断状态。
本实施例中额定电压375V、阻值为370ohm的电阻负载通过本发明所提出的换路装置接入额定电压为±375V的双极供电***中，双极供电***的中线在源侧接地，源侧到本发明提出装置网侧端子的线路等效电阻为3ohm，装置的中线正负向二极管的正向导通压降约为1.2V，正负极晶闸管的正向导通压降约为1.7V。双极供电***的正极、中线、负极分别接入到本发明提出装置的网侧正极端子501、网侧中线端子502、网侧负极端子503；负载的正极和负极接线分别接入本发明所提装置的负载侧正极端子504和负载侧负极端子505。设定U4＝350V，T1＝5ms。
网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104、负载侧负极直流开关105均为闭合状态。
本发明所提装置设置正极通路优先供电，双极供电***正常状态下，本发明所提装置通过网侧正极端子501、网侧正极直流开关101、正极晶闸管201、负载侧正极直流开关104、负载侧正极端子504以及负载侧负极端子505、负载侧负极直流开关105、中线负向二极管203、网侧中线直流开关102、网侧中线端子502向负载提供额定电压为375V的低压直流电。当双极***正极发生故障闭锁，正极电压下降到350V以下，电压稳定控制装置301将超级电容302上储存的能量向负载以恒定375V向负载供电，此时关断正极晶闸管201，并导通负极晶闸管204。装置通过网侧中线端子502、网侧中线直流开关102、中线正向二极管202、负载侧正极直流开关104、负载侧正极端子504以及负载侧负极端子505、负载侧负极直流开关105、负极晶闸管204、网侧负极直流开关103、网侧负极端子503向负载提供额定电压为375V的低压直流电。
本发明是为了解决低压双极供电***为重要负载高可靠供电中，正极和负极供电通路间快速换路，实现双极供电***为单极供电负荷高可靠供电。本发明所提换路装置实现低压直流双极供电***为高可靠负载供电；当低压双极供电***中负载所连接的电极发生故障失电时，本发明所提换路装置可以将负载切换至另一极供电；本发明所提换路装置采用晶闸管控制换路，换路过程不存在直流电弧；本发明所提换路装置采用的非隔离结构，能够有效地降低装置成本。
以上实例包括示例性的步骤，但是这些步骤不必要按照所示的顺序执行。根据所公开的实施例的精神和范围，步骤可被酌情添加、取代、改变顺序和/或删除。以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于低压双极供电***的切换电路，其特征在于，包括：网侧正极直流开关（101）、网侧中线直流开关（102）、网侧负极直流开关（103）、负载侧正极直流开关（104）、负载侧负极直流开关（105）、正极晶闸管（201）、中线正向二极管（202）、负极晶闸管（204）、中线负向二极管（203）、电压稳定控制装置（301）以及超级电容（302）；所述网侧正极直流开关（101）的一端能够被配置为连接双极供电***的正极，所述网侧正极直流开关（101）的另一端连接正极晶闸管（201）的正极；所述网侧中线直流开关（102）的一端能够被配置为连接双极供电***的中线，所述网侧中线直流开关（102）的另一端连接中线正向二极管(202)的正极和中线负向二极管(203)的负极；所述网侧负极直流开关（103）的一端能够被配置为连接双极供电***的负极，网侧负极直流开关（103）的另一端与负极晶闸管（204）的负极相连；
正极晶闸管（201）的负极、中线正向二极管(202)的负极、电压稳定控制装置（301）的母线侧正极和负载侧正极直流开关（104）的一端相连；所述负载侧正极直流开关（104）的另一端能够被配置为连接负载的正极；负极晶闸管（204）的正极、中线负向二极管(203)的正极、电压稳定控制装置（301）的母线侧负极以及负载侧负极直流开关（105）的一端相连，所述负载侧负极直流开关（105）的另一端能够被配置为连接负载的负极；
所述正极晶闸管（201）和所述负极晶闸管（204）的控制端能够接收控制其打开或闭合的控制信号；所述电压稳定控制装置（301）的电容侧正负极分别与超级电容（302）正负极相连；
所述网侧正极直流开关（101）的一端被配置为连接双极供电***的正极，所述网侧中线直流开关（102）的一端被配置为连接双极供电***的中线，所述网侧负极直流开关（103）的一端被配置为连接双极供电***的负极，所述负载侧正极直流开关（104）的一端被配置为连接负载的正极，所述负载侧负极直流开关（105）的一端被配置为连接负载的负极；
所述切换电路的控制方法包括：正常情况向下，所述网侧正极直流开关（101）、网侧中线直流开关（102）、网侧负极直流开关（103）、负载侧正极直流开关（104）和负载侧负极直流开关（105）被配置为闭合状态；
若所述低压双极供电***采用正极供电，则将正极晶闸管（201）配置为打开状态，负极晶闸管（204）配置为关断状态；若所述低压双极供电***采负极供电，则将正极晶闸管（201）配置为关断状态，负极晶闸管（204）配置为打开状态；若检测到负载正负极间电压下降到设定阈值以下，则分别输出控制信号至正极晶闸管（201）和负极晶闸管（204）的控制端，控制所述正极晶闸管（201）和负极晶闸管（204）同时改变状态，实现电路的切换。
2.如权利要求1所述的一种用于低压双极供电***的切换电路的一种用于低压双极供电***的切换电路，其特征在于，双极供电***的中线接地或者不接地；负载的接地形式为浮地。
3.如权利要求1所述的一种用于低压双极供电***的切换电路的一种用于低压双极供电***的切换电路，所述网侧正极直流开关（101）、网侧中线直流开关（102）、网侧负极直流开关（103）为三个分立的直流开关装置，或者是一个三通道直流开关装置。
4.一种用于低压双极供电***的换路装置，其特征在于，包括：网侧正极端子（501）、网侧中线端子（502）、网侧负极端子（503）、负载侧正极端子（504）、负载侧负极端子（505）、网侧正极直流开关（101）、网侧中线直流开关（102）、网侧负极直流开关（103）、负载侧正极直流开关（104）、负载侧负极直流开关（105）、正极晶闸管（201）、负极晶闸管（204）、中线正向二极管（202）、中线负向二极管（203）、电压稳定控制装置（301）和超级电容（302）；其中网侧正极端子（501）与网侧正极直流开关（101）的一端相连，网侧正极直流开关（101）的另一端与正极晶闸管（201）的正极相连；网侧负极端子（503）与网侧负极直流开关（103）的一端相连，网侧负极直流开关（103）的另一端与负极晶闸管（204）的负极相连；网侧中线端子（502）与网侧中线直流开关（102）的一端相连，网侧正极直流开关（102）的另一端与中线正向二极管（202）的正极和中线负向二极管（203）的负极相连；正极晶闸管（201）的负极、中线正向二极管（202）的负极、电压稳定控制装置（301）的母线侧正极端子和负载侧正极直流开关（104）的一端相连；负载侧正极直流开关（104）的另一端与负载侧正极端子（504）相连；负极晶闸管（204）的正极、中线负向二极管（203）的正极、电压稳定控制装置（301）的母线侧负极端子与负载侧负极直流开关相连（105）的一端相连；负载侧负极直流开关相连（105）的另一端和负载侧负极端子（505）相连；电压稳定控制装置（301）的电容侧正负极分别与超级电容（302）的正负极相连；
网侧正极端子（501）、网侧中线端子（502）、网侧负极端子（503）分别与双极供电***的正极、中线和负极相连，装置的负载侧正极端子（504）、负载侧负极端子（505）分别与负载的正极和负极相连；
所述控制方法包括：正常工况下，所述网侧正极直流开关（101）、网侧中线直流开关（102）、网侧负极直流开关（103）、负载侧正极直流开关（104）和负载侧负极直流开关（105）均被配置为闭合状态；若所述低压双极供电***采用正极供电，则将正极晶闸管（201）配置为打开状态，负极晶闸管（204）配置为关断状态；若所述低压双极供电***采负极供电，则将正极晶闸管（201）配置为关断状态，负极晶闸管（204）配置为打开状态；
若检测到负载正负极间电压下降到设定阈值以下，则分别输出控制信号至正极晶闸管（201）和负极晶闸管（204）的控制端，控制所述正极晶闸管（201）和负极晶闸管（204）同时改变状态，实现电路的切换。
5.根据权利要求4所述的一种用于低压双极供电***的换路装置，其特征在于，所述网侧正极直流开关（101）、网侧中线直流开关（102）、网侧负极直流开关（103）为三个分立的直流开关装置，或者是一个三通道直流开关装置。
6.根据权利要求4所述的一种用于低压双极供电***的换路装置，其特征在于，所述负载侧正极直流开关（104）和负载侧负极直流开关（105）为两个个分立的直流开关装置，或者是一个三通道直流开关装置。
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