CN112187060A - 隔离低压直流切换电路、换路装置及控制方法 - Google Patents

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CN112187060A CN202011154987.4A CN202011154987A CN112187060A CN 112187060 A CN112187060 A CN 112187060A CN 202011154987 A CN202011154987 A CN 202011154987A CN 112187060 A CN112187060 A CN 112187060A
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袁晓冬
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庄舒仪
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张宸宇
葛雪峰
缪惠宇
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Abstract

本发明公开了隔离低压直流切换电路、换路装置及控制方法，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、负载侧整流二极管、网侧正极开关管、网侧负极开关管及三绕组变压器。本发明实现低压直流双极供电系统为高可靠负载供电；当低压双极供电系统中正极发生故障失电时，本发明所提换路装置可以将负载切换负极供电；当低压双极供电系统中负极发生故障失电时，本发明所提换路装置可以将负载切换正极供电。

Description

隔离低压直流切换电路、换路装置及控制方法
技术领域
本发明属于的是直流开关领域，具体涉及隔离低压直流切换电路、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，传统配电系统的特性被逐步改变，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，使用直流配电系统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，进一步地提升配电系统的综合效率。
对于低压双极直流供电系统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
本发明旨在解决低压双极供电系统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，提供隔离低压直流切换电路、换路装置及控制方法， 实现双极供电系统为单极供电负荷高可靠供电。
为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案。
第一方面，本发明提供隔离低压直流切换电路，包括三绕组直流变压器，所述三绕组直流变压器的原边包括网侧正极绕组、网侧负极绕组，其副边包括负载侧绕组，网侧正极和网侧中线能够通过相互连接的第一H桥变流器电路和网侧正极绕组接入所述切换电路，网侧中线和网侧负极能够通过相互连接的第二H桥变流器电路和网侧负极绕组接入所述切换电路；所述负载侧绕组连接H桥整流电路，负载侧绕组能够通过H桥整流电路向负载提供电源。
进一步地，还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和负载侧负极直流开关105，负载侧H桥整流电路包括负载侧整流二极管201、负载侧整流二极管202、负载侧整流二极管202和负载侧整流二极管204，所述第一H桥变流器电路包括网侧正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303和网侧正极开关管304，所述第二H桥变流器电路包括网侧负极开关管305、网侧负极开关管306和网侧负极开关管307和网侧负极开关管308；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系统的正极，另一端连接网侧正极开关管301的漏极和网侧正极开关管303的漏极，网侧正极开关管301的源极、网侧正极绕组的一端以及网侧正极开关管303的漏极相连，网侧正极开关管302的源极、网侧正极绕组的另一端以及网侧正极开关管304的漏极相连，网侧中线直流开关的一端能够被配置为连接双极供电系统的中线，另一端连接网侧正极开关管303的源极、网侧正极开关管304的源极、网侧负极开关管305的漏极以及网侧负极开关管306的漏极相连，网侧负极开关管305的源极连接网侧负极绕组的一端和网侧负极开关管307的漏极，所述网侧负极绕组的一端的另一端连接网侧负极开关管306的源极以及网侧负极开关管308的漏极，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系统的负极，另一端连接网侧负极开关管307的源极和网侧负极开关管308的源极；
所述负载侧正极直流开关104的一端能够被配置为连接负载的正极，另一端与负载侧整流二极管201的负极和负载侧整流二极管202的负极相连；负载侧整流二极管的正极201与负载侧整流二极管203的负极都与负载侧绕组的一端相连，负载侧整流二极管202的正极与负载侧整流二极管204的负极都与负载侧绕组的另一端相连，负载侧负极直流开关105的一端能够被配置未连接负载的负极，另一端与负载侧整流二极管203的正极和负载侧整流二极管204的正极相连。
第二方面，本发明提供一种隔离低压直流切换电路的控制方法，所述隔离低压直流切换电路采用如上述技术方案提供的所述的隔离低压直流切换电路，所述网侧正极直流开关101的一端被配置为连接双极供电系统的正极，所述网侧中线直流开关102的一端被配置为连接双极供电系统的中线，所述网侧负极直流开关103的一端被配置为连接双极供电系统的负极，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；协调控制网侧正极直流开关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向负载供电；
若检测到系统正极对中线电压下降到设定阈值以下，则闭锁网侧正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303和网侧正极开关管304，阻断正极通路；双极供电系统转为控制网侧负极开关管305、网侧负极开关管306和网侧负极开关管307和网侧负极开关管308，通过负极通路向负载供电；
若检测到系统中线对负极电压下降到设定阈值以下，则阻断网侧负极开关管305、网侧负极开关管306和网侧负极开关管307和网侧负极开关管308，双极供电系统转为控制网侧正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303和网侧正极开关管304，通过正极通路向负载供电。
第三方面，本发明提供了隔离低压直流换路装置，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、负载侧整流二极管201、负载侧整流二极管202、负载侧整流二极管203、负载侧整流二极管204、网侧正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303、网侧正极开关管304、网侧负极开关管305、网侧负极开关管306、网侧负极开关管307、网侧负极开关管308及三绕组变压器，其中三绕组变压器包括一个网侧正极绕组、一个网侧负极绕组和一个负载侧绕组；其中三绕组变压器共拥有网侧正极接线端子401、网侧中线正接线端子402、网侧中线负接线端子403、网侧负极接线端子404、负载侧正极接线端子405和负载侧正极接线端子406；
网侧正极端子501与网侧正极直流开关101相连，网侧正极直流开关101的另一端连接网侧正极开关管的漏极301和网侧正极开关管302的漏极，网侧正极开关管301的源极、网侧正极绕组一端的网侧正极接线端子401以及网侧正极开关管303的漏极相连，网侧正极开关管302的源极、网侧正极绕组另一端网侧中线正接线端子402以及网侧正极开关管304的漏极相连，网侧中线直流开关102的一端连接网侧中线端子502，另一端连接网侧正极开关管303的源极、网侧正极开关管的源极304、网侧负极开关管305的漏极以及网侧负极开关管306的漏极相连，网侧负极开关管305的源极连接网侧负极绕组一端网侧中线负接线端子403和网侧负极开关管307的漏极，所述网侧负极绕组的另一端网侧负极接线端子404连接网侧负极开关管308的源极以及网侧负极开关管306的漏极，所述网侧负极直流开关103一端连接网侧负极端子503，另一端连接网侧负极开关管307的源极和网侧负极开关管308的源极；
所述负载侧正极直流开关104的一端连接负载侧正极端子504，另一端与负载侧整流二极管201的负极和负载侧整流二极管202的负极相连；负载侧整流二极管201的正极与负载侧整流二极管203的负极都与三绕组变压器中负载侧绕组一端负载侧正极接线端子406相连，负载侧整流二极管202的正极与负载侧整流二极管204的负极都与三绕组变压器中负载侧绕组另一端负载侧正极接线端子406相连，负载侧负极直流开关105一端负载侧负极端子505，另一端与负载侧整流二极管203的正极和负载侧整流二极管204的正极相连。
进一步地，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。
进一步地，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。
第四方面，本发明提供了一种隔离低压直流换路装置的控制方法，所述隔离低压直流换路装置采用如权利要求4所述的隔离低压直流换路装置，网侧正极端子501、网侧中线端子502、网侧负极端子503分别与双极供电系统的正极、中线、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、负极相连;
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；协调控制网侧正极直流开关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向负载供电；
若检测到系统正极对中线电压下降到设定阈值以下，则闭锁网侧正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303、网侧正极开关管304，阻断正极通路；双极供电系统转为控制网侧负极开关管305、网侧负极开关管306、网侧负极开关管307、网侧负极开关管308，通过负极通路向负载供电；
若检测到系统中线对负极电压下降到设定阈值以下，则阻断网侧负极开关管305、网侧负极开关管306、网侧负极开关管307、网侧负极开关管308，双极供电系统转为控制网侧正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303、网侧正极开关管304，通过正极通路向负载供电。
有益技术效果：本发明实现低压直流双极供电系统为高可靠负载供电；当低压双极供电系统中正极发生故障失电时，本发明所提换路装置可以将负载切换负极供电；当低压双极供电系统中负极发生故障失电时，本发明所提换路装置可以将负载切换正极供电；本发明所提换路装置采用全控开关器件，换路过程不存在直流电弧；本发明所提换路装置采用隔离结构，对负载的接地方式没有要求。本发明解决了低压双极供电系统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，实现双极供电系统为单极供电负荷高可靠供电。
附图说明
图1是本发明具体实施例提供的切换电路原理图；
图2是本发明具体实施例提供的装置电气拓扑示意图。
具体实施方式
以下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、隔离低压直流切换电路，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、负载侧整流二极管201、负载侧整流二极管202、负载侧整流二极管203、负载侧整流二极管204、网侧正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303、网侧正极开关管304、网侧负极开关管305、网侧负极开关管306、网侧负极开关管307、网侧负极开关管308及三绕组变压器41，其中三绕组变压器41包括一个网侧正极绕组、一个网侧负极绕组和一个负载侧绕组；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系统的正极，另一端连接网侧正极开关管301的漏极和网侧正极开关管302的漏极，网侧正极开关管301的源极、网侧正极绕组的一端以及网侧正极开关管303的漏极相连，网侧正极开关管302的源极、网侧正极绕组的另一端以及网侧正极开关管304的漏极相连，网侧中线直流开关102的一端能够被配置为连接双极供电系统的中线，另一端连接网侧正极开关管303的源极、网侧正极开关管304的源极、网侧负极开关管305的漏极以及网侧负极开关管306的漏极相连，网侧负极开关管305的源极连接网侧负极绕组的一端和网侧负极开关管307的漏极，所述网侧负极绕组的一端的另一端连接网侧负极开关管306的源极以及网侧负极开关管308的漏极，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系统的负极，另一端连接网侧负极开关管307的源极和网侧负极开关管308的源极；
所述负载侧正极直流开关104的一端能够被配置为连接负载的正极，另一端与负载侧整流二极管201的负极和负载侧整流二极管202的负极相连；负载侧整流二极管201的正极与负载侧整流二极管203的负极都与三绕组变压器41中负载侧绕组的一端相连，负载侧整流二极管202的正极与负载侧整流二极管204的负极都与三绕组变压器41中负载侧绕组的另一端相连，负载侧负极直流开关105的一端能够被配置未连接负载的负极，另一端与负载侧整流二极管203的正极和负载侧整流二极管204的正极相连。
该实施例提供的隔离低压直流切换电路在使用时，所述网侧正极直流开关101的一端被配置为连接双极供电系统的正极，所述网侧中线直流开关102的一端被配置为连接双极供电系统的中线，所述网侧负极直流开关103的一端被配置为连接双极供电系统的负极，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；
实施例二、隔离低压直流换路装置，图2中虚线框内为本方案提出的装置的电气拓扑所示，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、负载侧整流二极管201、负载侧整流二极管202、负载侧整流二极管203、负载侧整流二极管204、网侧正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303、网侧正极开关管304、网侧负极开关管305、网侧负极开关管306、网侧负极开关管307、网侧负极开关管308及三绕组变压器41，其中三绕组变压器41包括一个网侧正极绕组、一个网侧负极绕组和一个负载侧绕组；其中三绕组变压器41共拥有网侧正极接线端子401、网侧中线正接线端子402、网侧中线负接线端子403、网侧负极接线端子404、负载侧正极接线端子405和负载侧正极接线端子406；
网侧正极端子501与网侧正极直流开关101相连，网侧正极直流开关101的另一端连接网侧正极开关管301的漏极和网侧正极开关管302的漏极，网侧正极开关管301的源极、网侧正极绕组一端的网侧正极接线端子401以及网侧正极开关管303的漏极相连，网侧正极开关管302的源极、网侧正极绕组另一端网侧中线正接线端子402以及网侧正极开关管304的漏极相连，网侧中线直流开关102的一端连接网侧中线端子502，另一端连接网侧正极开关管303的源极、网侧正极开关管304的源极、网侧负极开关管305的漏极以及网侧负极开关管306的漏极相连，网侧负极开关管305的源极连接网侧负极绕组一端网侧中线负接线端子403和网侧负极开关管307的漏极，所述网侧负极绕组的另一端网侧负极接线端子404连接网侧负极开关管306的源极以及网侧负极开关管308的漏极，所述网侧负极直流开关103一端连接网侧负极端子503，另一端连接网侧负极开关管307的源极和网侧负极开关管308的源极；
所述负载侧正极直流开关104的一端连接负载侧正极端子504，另一端与负载侧整流二极管201的负极和负载侧整流二极管202的负极相连；负载侧整流二极管201的正极与负载侧整流二极管203的负极都与三绕组变压器41中负载侧绕组一端负载侧正极接线端子405相连，负载侧整流二极管202的正极与负载侧整流二极管204的负极都与三绕组变压器41中负载侧绕组另一端负载侧正极接线端子406相连，负载侧负极直流开关105一端负载侧负极端子505，另一端与负载侧整流二极管203的正极和负载侧整流二极管204的正极相连。
该实施例提供的隔离低压直流换路装置在使用时，所述网侧正极直流开关101的一端被配置为连接双极供电系统的正极，所述网侧中线直流开关102的一端被配置为连接双极供电系统的中线，所述网侧负极直流开关103的一端被配置为连接双极供电系统的负极，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；网侧正极端子501、网侧中线端子502、网侧负极端子503分别与双极供电系统的正极、中线、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、负极相连
对于实施例一提供的隔离低压直流切换电路和实施例二提供的隔离低压直流换路装置均可采用以下控制方法进行控制。
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。
双极供电系统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。双极供电系统通过由协调控制正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303、网侧正极开关管304以及网侧负极开关管305、网侧负极开关管306、网侧负极开关管307、网侧负极开关管308向负载供电。
当双极供电系统正极出现故障时，U1低于设定值U4，装置闭锁正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303、网侧正极开关管304，阻断正极通路。双极供电系统转为控制负极开关管305、网侧负极开关管306、网侧负极开关管307、网侧负极开关管308，通过负极通路向负载供电，以维持U3不低于U4。
同样的，当负极供电系统正极出现故障时U2低于设定值U4，装置闭锁，阻断负极通路负极开关管305、网侧负极开关管306、网侧负极开关管307、网侧负极开关管308。双极供电系统转为控制正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303、网侧正极开关管304，通过正极通路向负载供电，以维持U3不低于U4。
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；
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。
以上实施例中，可选地，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。
具体实施例中，额定电压375V、阻值为370ohm的电阻负载通过本方案所提出的换路装置接入额定电压为±375V的双极供电系统中，双极供电系统的中线在源侧接地，源侧到本发明提出隔离低压直流换路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。双极供电系统的正极、中线、负极分别接入到本发明提出隔离低压直流换路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方案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。
双极供电系统正常状态下，本方案所提装置向负载提供额定电压为375V的低压直流电。当双极系统正极发生故障闭锁，正极电压下降到350V以下，装置闭锁正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303、网侧正极开关管304，装置控制负极开关管305、网侧负极开关管306、网侧负极开关管307、网侧负极开关管308通过负极通路向负载提供额定电压为375V的低压直流电。
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 (8)

1.隔离低压直流切换电路，其特征在于，包括三绕组直流变压器，所述三绕组直流变压器的原边包括网侧正极绕组、网侧负极绕组，其副边包括负载侧绕组，网侧正极和网侧中线能够通过相互连接的第一H桥变流器电路和网侧正极绕组接入所述切换电路，网侧中线和网侧负极能够通过相互连接的第二H桥变流器电路和网侧负极绕组接入所述切换电路；所述负载侧绕组连接H桥整流电路，负载侧绕组能够通过H桥整流电路向负载提供电源。
2.根据权利要求1所述的隔离低压直流切换电路，其特征在于，
所述隔离低压直流切换电路还包括网侧正极直流开关(101)、网侧中线直流开关(102)和网侧负极直流开关(103)，所述第一H桥变流器电路包括网侧正极开关管(301)、网侧正极开关管(302)、网侧正极开关管(303)和网侧正极开关管(304)，所述第二H桥变流器电路包括网侧负极开关管(305)、网侧负极开关管(306)和网侧负极开关管(307)和网侧负极开关管(308)；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系统的正极，另一端连接网侧正极开关管(301)的漏极和网侧正极开关管(303)的漏极，网侧正极开关管(301)的源极、网侧正极绕组的一端以及网侧正极开关管(303)的漏极相连，网侧正极开关管(302)的源极、网侧正极绕组的另一端以及网侧正极开关管(304)的漏极相连，网侧中线直流开关的一端能够被配置为连接双极供电系统的中线，另一端连接网侧正极开关管(303)的源极、网侧正极开关管(304)的源极、网侧负极开关管(305)的漏极以及网侧负极开关管(306)的漏极相连，网侧负极开关管(305)的源极连接网侧负极绕组的一端和网侧负极开关管(307)的漏极，所述网侧负极绕组的一端的另一端连接网侧负极开关管(306)的源极以及网侧负极开关管(308)的漏极，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系统的负极，另一端连接网侧负极开关管(307)的源极和网侧负极开关管(308)的源极。
3.根据权利要求2所述的隔离低压直流切换电路，其特征在于，所述隔离低压直流切换电路还包括负载侧正极直流开关(104)和负载侧负极直流开关(105)，所述负载侧H桥整流电路包括负载侧整流二极管(201)、负载侧整流二极管(202)、负载侧整流二极管(202)和负载侧整流二极管(204)，所述负载侧正极直流开关(104)的一端能够被配置为连接负载的正极，另一端与负载侧整流二极管(201)的负极和负载侧整流二极管(202)的负极相连；负载侧整流二极管的正极(201)与负载侧整流二极管(203)的负极都与负载侧绕组的一端相连，负载侧整流二极管(202)的正极与负载侧整流二极管(204)的负极都与负载侧绕组的另一端相连，负载侧负极直流开关(105)的一端能够被配置未连接负载的负极，另一端与负载侧整流二极管(203)的正极和负载侧整流二极管(204)的正极相连。
4.一种隔离低压直流切换电路的控制方法，其特征在于，所述隔离低压直流切换电路采用如权利要求3所述的隔离低压直流切换电路，所述网侧正极直流开关(101)的一端被配置为连接双极供电系统的正极，所述网侧中线直流开关(102)的一端被配置为连接双极供电系统的中线，所述网侧负极直流开关(103)的一端被配置为连接双极供电系统的负极，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；协调控制网侧正极直流开关(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)向负载供电；
若检测到系统正极对中线电压下降到设定阈值以下，则闭锁网侧正极开关管(301)、网侧正极开关管(302)、网侧正极开关管(303)和网侧正极开关管(304)，阻断正极通路；双极供电系统转为控制网侧负极开关管(305)、网侧负极开关管(306)和网侧负极开关管(307)和网侧负极开关管(308)，通过负极通路向负载供电；
若检测到系统中线对负极电压下降到设定阈值以下，则阻断网侧负极开关管(305)、网侧负极开关管(306)和网侧负极开关管(307)和网侧负极开关管(308)，双极供电系统转为控制网侧正极开关管(301)、网侧正极开关管(302)、网侧正极开关管(303)和网侧正极开关管(304)，通过正极通路向负载供电。
5.隔离低压直流换路装置，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)、负载侧整流二极管(201)、负载侧整流二极管(202)、负载侧整流二极管(203)、负载侧整流二极管(204)、网侧正极开关管(301)、网侧正极开关管(302)、网侧正极开关管(303)、网侧正极开关管(304)、网侧负极开关管(305)、网侧负极开关管(306)、网侧负极开关管(307)、网侧负极开关管(308)及三绕组变压器，其中三绕组变压器包括一个网侧正极绕组、一个网侧负极绕组和一个负载侧绕组；其中三绕组变压器共拥有网侧正极接线端子(401)、网侧中线正接线端子(402)、网侧中线负接线端子(403)、网侧负极接线端子(404)、负载侧正极接线端子(405)和负载侧正极接线端子(406)；
网侧正极端子(501)与网侧正极直流开关(101)相连，网侧正极直流开关(101)的另一端连接网侧正极开关管的漏极(301)和网侧正极开关管(302)的漏极，网侧正极开关管(301)的源极、网侧正极绕组一端的网侧正极接线端子(401)以及网侧正极开关管(303)的漏极相连，网侧正极开关管(302)的源极、网侧正极绕组另一端网侧中线正接线端子(402)以及网侧正极开关管(304)的漏极相连，网侧中线直流开关(102)的一端连接网侧中线端子(502)，另一端连接网侧正极开关管(303)的源极、网侧正极开关管的源极(304)、网侧负极开关管(305)的漏极以及网侧负极开关管(306)的漏极相连，网侧负极开关管(305)的源极连接网侧负极绕组一端网侧中线负接线端子(403)和网侧负极开关管(307)的漏极，所述网侧负极绕组的另一端网侧负极接线端子(404)连接网侧负极开关管(308)的源极以及网侧负极开关管(306)的漏极，所述网侧负极直流开关(103)一端连接网侧负极端子(503)，另一端连接网侧负极开关管(307)的源极和网侧负极开关管(308)的源极；
所述负载侧正极直流开关(104)的一端连接负载侧正极端子(504)，另一端与负载侧整流二极管(201)的负极和负载侧整流二极管(202)的负极相连；负载侧整流二极管(201)的正极与负载侧整流二极管(203)的负极都与三绕组变压器中负载侧绕组一端负载侧正极接线端子(406)相连，负载侧整流二极管(202)的正极与负载侧整流二极管(204)的负极都与三绕组变压器中负载侧绕组另一端负载侧正极接线端子(406)相连，负载侧负极直流开关(105)一端负载侧负极端子(505)，另一端与负载侧整流二极管(203)的正极和负载侧整流二极管(204)的正极相连。
6.根据权利要求5所述的隔离低压直流换路装置，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。
7.根据权利要求5所述的隔离低压直流换路装置，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。
8.一种隔离低压直流换路装置的控制方法，其特征在于，所述隔离低压直流换路装置采用如权利要求5所述的隔离低压直流换路装置，网侧正极端子(501)、网侧中线端子(502)、网侧负极端子(503)分别与双极供电系统的正极、中线、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、负极相连;
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；协调控制网侧正极直流开关(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)向负载供电；
若检测到系统正极对中线电压下降到设定阈值以下，则闭锁网侧正极开关管(301)、网侧正极开关管(302)、网侧正极开关管(303)、网侧正极开关管(304)，阻断正极通路；双极供电系统转为控制网侧负极开关管(305)、网侧负极开关管(306)、网侧负极开关管(307)、网侧负极开关管(308)，通过负极通路向负载供电；
若检测到系统中线对负极电压下降到设定阈值以下，则阻断网侧负极开关管(305)、网侧负极开关管(306)、网侧负极开关管(307)、网侧负极开关管(308)，双极供电系统转为控制网侧正极开关管(301)、网侧正极开关管(302)、网侧正极开关管(303)、网侧正极开关管(304)，通过正极通路向负载供电。
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