CN104979110A - 用于工位切换的操作机构及其三工位开关和快速接地开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于工位切换的操作机构、三工位开关及快速接地开关。其中，操作机构包括一个机构壳体以及安装在所述机构壳体内的一个齿轮、一个主体轴、一个绝缘部件、一个弹性元件和一个限位销。所述主体轴上设置有一齿条和至少一个限位槽，其中所述齿条能够与所述齿轮相啮合。所述绝缘部件与所述主体轴的一端相连。所述弹性元件的一端固定在所述主体轴上远离所述绝缘部件的一端，其另一端固定在所述机构壳体上。本发明中的技术方案结构简单，操作方便，且成本低廉。

Description

用于工位切换的操作机构及其三工位开关和快速接地开关

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域，尤其是一种用于工位切换的操作机构，以及采用这种工位切换的操作机构的三工位开关和快速接地开关。

背景技术

在电气控制技术领域内，如高压输变电行业的气体绝缘金属封闭开关设备（简称GIS）中，断路器出线端一般装有一组隔离开关和两组接地开关，接地开关分列于隔离开关两侧，在隔离开关后侧一般还装有具有短路关合能力的快速接地开关。目前在有些电压等级中，通常把隔离开关与靠近断路器侧的一组接地开关复合，简化为三工位开关，有合闸、隔离、接地三个工作位置。在输变电网络中，三工位开关起着载流、转换母线和接地保护等重要作用，使用量巨大。

中国专利申请201110276456.7中公开了一种GIS中的三工位隔离/接地开关，该三工位隔离/接地开关包括隔离触头、动触头和接地触头；动触头呈筒状，其上设有弧形触指，隔离触头和接地触头设置于动触头上下两侧，动触头旋转时其外周的弧形触指旋转，使弧形触指可以分别与隔离触头、接地触头连接，或者与隔离触头和接地触头均不连接；三工位隔离/接地的三个功能，隔离合、接地分；隔离分，接地合；隔离分，接地分。该三工位隔离/接地的传动装置包括依次连接的电机、减速机、二级减速机构；二级减速机构包括蜗杆和蜗轮，蜗轮连接一绝缘套管，该绝缘套管与动触头固定连接。A、B、C三相的三个蜗杆通过两个相间传动拉杆同轴连接。电机通过减速机带动A相蜗杆转动，进而相间拉杆带动三相的三个蜗轮同步旋转，同时绝缘套管带动三相的三个动触头同步旋转，A、B、C三相联动实现三工位隔离/接地开关的隔离/接地/双分功能。可见，该三工位隔离/接地开关组件较多、结构复杂，且由于三相之间需要互相配合联动，使得装配关系及操作过程复杂。

此外，中国专利申请201110439906.X中公开了一种GIS中的三工位开关的操作机构，同样，该操作机构的结构及装配关系也较复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提出了一种用于工位切换的操作机构，用以降低操作机构的复杂性及成本；另一方面提出了一种三工位开关及快速接地开关，用以降低三工位开关及快速接地开关的复杂性及成本。

本发明提出的用于工位切换的操作机构包括一个机构壳体以及安装在所述机构壳体内的一个齿轮、一个主体轴、一个绝缘部件、一个弹性元件和一个限位销。所述主体轴上设置有一齿条和至少一个限位槽，其中所述齿条能够与所述齿轮相啮合。所述绝缘部件与所述主体轴的一端相连。所述弹性元件的一端固定在所述主体轴上远离所述绝缘部件的一端，其另一端固定在所述机构壳体上。当所述主体轴在所述齿轮的驱动下带动所述绝缘部件沿一个方向运动至第二位置时，所述限位销插入所述限位槽内，且所述弹性元件发生弹性形变；当所述限位销退出所述限位槽时，所述弹性元件带动所述绝缘部件沿与所述方向相反的方向运动回第一位置，其中所述第一位置和所述第二位置对应不同的工位位置。

依据本发明的一个方面，所述操作机构还包括一个第三位置。当所述主体轴在所述齿轮的驱动下带动所述绝缘部件沿相反方向运动至所述第三位置时，所述限位销插入另一限位槽内，且所述弹性元件发生弹性形变；当所述限位销退出所述另一限位槽时，所述弹性元件带动所述绝缘部件沿所述方向运动回第一位置，其中所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置对应不同的工位位置，且所述第一位置位于所述第二位置和所述第三位置之间。

依据本发明的另一方面，所述齿条具有特定长度，使得当所述绝缘部件运动至第二位置时，所述齿轮位于所述齿条的所有齿的外侧，从而使所述齿轮在停转前处于空转状态。

依据本发明的再一方面，所述特定长度还使得当所述绝缘部件运动至第三位置时，所述齿轮也位于所述齿条的所有齿的外侧，从而使所述齿轮在停转前处于空转状态。

依据本发明的又一方面，所述主体轴上进一步设置有至少一个导向结构，用于对所述主体轴在所述机构壳体内的轴向运动进行轴向导向。

依据本发明的又一方面，所述导向结构为导向环。

依据本发明的又一方面，所述操作机构进一步包括一个电机和/或一个手动摇柄，用于对所述齿轮进行驱动。所述电机安装在所述机构壳体内，且与位于所述齿轮一侧的驱动轴相连。所述手动摇柄设置在所述机构壳体外，并与位于所述齿轮另一侧的驱动轴上的一个安装接口相连接。

依据本发明的又一方面，所述主体轴设置有两个限位槽，所述两个限位槽分别对应于所述第二位置和所述第三位置。

依据本发明的又一方面，所述限位销为电磁限位销。

本发明提出的一种三工位开关，包括一个进线导体、一个接地导体、一个出线导体和一个运动导体，以及上述操作机构。所述运动导体具有一个第一连接端、一个第二连接端和一个第三连接端。所述运动导体的所述第一连接端与所述操作机构的绝缘部件固定连接，所述第二连接端与所述进线导体接触式电连接，且能够在所述绝缘部件的带动下与所述进线导体进行接触式滑动。当所述绝缘部件运动至第一位置时，所述第三连接端与所述接地导体和所述出线导体均处于电绝缘状态，并处于隔离工位；当所述绝缘部件运动至第二位置时，所述第三连接端与所述接地导体接触式电连接，并处于接地工位；当所述绝缘部件运动至第三位置时，所述第三连接端与所述出线导体接触式电连接，并处于合闸工位。

依据本发明的一个方面，所述第二连接端具有一第一套孔或轴状结构，所述第三连接端具有一第二套孔或凸台。所述进线导体具有与所述第一套孔或轴状结构相配合的轴状结构或第一套孔。所述出线导体和所述接地导体分别具有与所述第二套孔或凸台相配合的凸台或第二套孔。

本发明所提出的一种快速接地开关，包括一个进线导体、一个接地导体和一个运动导体，以及上述操作机构。所述运动导体的第一连接端与所述操作机构的绝缘部件固定连接。当所述绝缘部件运动至第二位置时，所述第二连接端与所述进线导体接触式电连接，且所述运动导体与所述接地导体电绝缘；当所述绝缘部件运动至第一位置时，所述第二连接端与所述接地导体接触式电连接，且所述第一连接端与所述进线导体电连接。

依据本发明的一个方面，所述运动导体具有筒状结构。所述进线导体和所述接地导体具有与所述筒状结构相配合的套孔。

从上述方案中可以看出，由于本发明中仅通过齿轮、带有齿条及限位槽的主体轴、用于插入限位槽进行定位的限位销以及一弹性元件来实现用于工位切换的操作机构，并且通过驱动齿轮齿条传动使主体轴可带动通过一绝缘部件连接的运动导体运动，实现与其它固定导体之间的至少一个工位切换，同时通过弹性元件的复位弹力使主体轴可带动通过该绝缘部件连接的运动导体运动至又一位置，实现与其它固定导体之间的其它工位，从而可方便实现工位切换，并且该操作机构结构简单，实现方便，且成本低廉。

此外，通过对上述齿条的长度进行限定，使得驱动运动导体运动至目标位置时，齿条上的所有齿都位于齿轮的一侧，从而在齿轮到位未停止时，可以使齿轮处于空转状态，从而可以防止齿轮到位未停所导致的工位过冲问题。

进一步地，通过为主体轴设置导向结构，可以使主体轴的轴向运动更加平稳。

最后，通过为齿轮提供电机驱动和手动摇柄驱动两种驱动方式，可以为齿轮驱动提供双保险，使得当电机出现故障时，可以手动驱动齿轮。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1至图5b为本发明实施例中三工位开关的结构示意图。其中，图1为本发明实施例中三工位开关在隔离工位时的剖面结构图；

图2为本发明实施例中三工位开关在接地工位时的剖面结构图；

图3为本发明实施例中三工位开关在合闸工位时的剖面结构图；

图4为本发明实施例中三工位开关在接地工位时的内部结构立体图；

图5a为图1中的A-A向剖视图；

图5b为图1中的B-B向剖视图；

图6和图7为本发明实施例中快速接地开关的结构示意图。其中，图6为本发明实施例中快速接地开关在接地时的剖面结构图；

图7为本发明实施例中快速接地开关在未接地时的剖面结构图。

其中，附图标记如下：

11、21	进线导体
		111	进线导体的延伸端
12、22	接地导体
		13	出线导体
14、23	运动导体
		141、231	第一连接端

142、232	第二连接端
		143	第三连接端
15、24	操作机构
		151、241	机构壳体
152、242	齿轮
		1521	安装接口
153、243	主体轴
		1531、2431	齿条
1532、2432	第一限位槽
		1533	第二限位槽
1534、2433	导向结构
		154、244	绝缘部件
155、245	弹性元件
		156、246	限位销
157、247	电机

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

图1至图5b为本发明实施例中三工位开关的结构示意图，其中图1至图3为所述三工位开关在三个不同工位，即隔离、接地和合闸工位的剖面结构图；图4为所述三工位开关在接地工位时的内部结构立体图；图5a为图1中的A-A向剖视图，而图5b为图1中的B-B向剖视图。本说明书中将主要基于图1所示方位对本发明实施例中的三工位开关进行详细描述，除非特殊说明，本说明书中为描述方便所涉及的上、下、左、右、前、后、竖直以及水平等方位均相对于图1所示视角而言。

结合图1至图5b可以看出，本发明实施例中的三工位开关包括：进线导体11、接地导体12、出线导体13、运动导体14和操作机构15。其中，运动导体14具有第一连接端141、第二连接端142和第三连接端143。运动导体14的第一连接端141与操作机构15的一绝缘部件154固定连接，第二连接端142与进线导体11接触式电连接，且能够在操作机构15的带动下与进线导体11进行接触式滑动，即运动导体14始终与进线导体11可靠地电连接。

当操作机构15带动运动导体14运动至第一目标位置时，运动导体14的第三连接端143与接地导体12和出线导体13均处于电绝缘状态，即进线导体11既不与出线导体13电连接，也不与接地导体12电连接。此时实现三工位开关的隔离工位；当操作机构15带动运动导体14运动至第二目标位置时，运动导体14的第三连接端143与接地导体12接触式连接，即进线导体11通过运动导体14与接地导体12电连接，此时实现三工位开关的接地工位；当操作机构15带动运动导体14运动至第三目标位置时，运动导体14的第三连接端143与出线导体13接触式连接，即进线导体11通过运动导体14与出线导体13电连接，此时实现三工位开关的合闸工位。此外，在本发明的其它实施方式中，接地导体12和出线导体13的位置也可互换。

本实施例中，运动导体14的第二连接端142具有一第一套孔，第三连接端143具有一第二套孔。相应地，进线导体11具有一延伸端111，该延伸端111具有与第一套孔相配合的轴状结构。接地导体12和出线导体13分别具有与第二套孔相配合的凸台。在其它实施方式中，也可以在进线导体11上设置第一套孔，在运动导体14的第二连接端设置与第一套孔相配合的轴状结构。同理，可以在接地导体12和出线导体13上设置第二套孔，在运动导体14的第三连接端设置与第二套孔相配合的凸台。

此外，在其它实施例中，进线导体11和运动导体14之间也可以通过滑槽滑轨的配合实现接触式电连接。同理，在运动导体14和接地导体12以及出线导体13之间，也可以通过触头和触面的配合实现接触式电连接。此外还有其它的实现方式，此处不再一一列举。

本实施例中，操作机构15包括：机构壳体151，齿轮152，主体轴153，绝缘部件154，弹性元件155和限位销156。其中，齿轮152安装在机构壳体151内，且能够在一电机157或一手动摇柄（图中未示出）的驱动下进行正反向旋转。主体轴153上设置有特定长度的齿条1531，主体轴153设置在机构壳体151内，使得齿条1531能够与齿轮152相啮合，这样主体轴153能够在齿轮152的旋转驱动下在机构壳体151内进行轴向运动。此外，主体轴153上还设置有第一限位槽1532和第二限位槽1533。绝缘部件154与主体轴153的一端相连。本实施例中，绝缘部件154具有一杆状结构，为节约成本，该绝缘部件154可以为一中空的绝缘杆。弹性元件155的一端固定在主体轴153上远离绝缘部件154的一端，另一端固定在机构壳体151上。本实施例中，弹性元件155可以为弹簧或弹片等。限位销156安装在机构壳体151内，并优选为电磁限位销，但也可以为其它类型的限位销。

图1中，弹性元件155处于自然状态，即未被压缩也未被拉伸的状态，此时绝缘部件154位于第一位置，运动导体14位于第一目标位置，即三工位开关处于隔离工位。

当基于图1所示状态，驱动齿轮152逆时针旋转时，主体轴153在齿轮152的旋转驱动下带动绝缘部件154沿一个方向运动至第二位置（对应运动导体14的第二目标位置）时，齿轮152停转，并且限位销156插入第一限位槽1532内，此时弹性元件155发生弹性形变处于被压缩状态，弹性元件155储能结束，如图2所示，三工位开关处于接地工位。

同样，当基于图1所示状态，驱动齿轮152顺时针旋转时，主体轴153在齿轮152的旋转驱动下带动绝缘部件154沿与前述方向相反的方向运动至第三位置（对应运动导体14的第三目标位置）时，齿轮152停转，并且限位销156插入第二限位槽1533内，此时弹性元件155发生弹性形变处于被拉伸状态，弹性元件155储能结束，如图3所示，三工位开关处于合闸工位。

当基于图2或图3所示状态，控制限位销156退出对应的限位槽1532或1533时，主体轴153能够在弹性元件155的复位弹力作用下带动绝缘部件154运动至第一位置。同此过程中，主体轴153将驱动齿轮152旋转。

本发明实施例中，为了防止齿轮152在驱动过程中，不能到位停止而造成三工位开关过冲的问题，对主体轴153上的齿条1531的长度进行了限定，即当主体轴153在齿轮152的旋转驱动下带动绝缘部件154运动至第二位置或第三位置时，齿轮152应位于齿条1531的所有齿的外侧，即齿轮152通过了齿条1531上所有的齿，从而可使得到位未停的齿轮152在停转前处于空转状态，同时在齿轮152停转后，弹性元件155的复位弹力会使得齿条1531与齿轮152重新接合。

本发明实施例中，为了使得主体轴153能够在机构壳体151内进行平稳的轴向运动，进一步在主体轴153上设置了至少一个导向结构1534，用于对主体轴153在机构壳体151内的轴向运动进行轴向导向。

本实施例中，导向结构1534可以为图1至图5b中所示的两个导向环，也可以是其它的导向结构，此处不对其进行限制。本实施例中，考虑到齿轮152与齿条1531的啮合轨迹，以及第二限位槽1533的位置，在两个导向环对应齿条1531及第二限位槽1533的位置设置有开口，以不妨碍齿轮152的运行轨迹和第二限位槽1533的开设位置。当然，在其它实施方式中，如果空间足够的话，该导向结构1534也可以位于不妨碍齿轮152的运行轨迹和第二限位槽1533的开设位置的地方或者该导向结构1534也可以采用其它结构形式，如平行于主体轴153的导轨之类。

本实施例中，当齿轮152由电机157驱动时，操作机构15可进一步包括一电机157，该电机157安装在机构壳体151内，且与位于齿轮152一侧的驱动轴相连。当齿轮152由手动摇柄（图中未示出）驱动时，操作机构15可进一步包括一手动摇柄，该手动摇柄能够在机构壳体151外，并与位于齿轮152一侧的驱动轴上的安装接口1521相连接。

本实施例中，可如图5所示，同时为齿轮152设置电机驱动方式和手动摇柄驱动方式，此时，电机157与位于齿轮152一侧的驱动轴相连，手动摇柄能够与位于齿轮152另一侧的驱动轴上的安装接口1521相连接。实际操作时，选用其中一种驱动方式即可，这可为齿轮152驱动提供双保险机制，即当电机157出现故障时，可采用手动摇柄的方式驱动齿轮152。

图6和图7为本发明实施例中快速接地开关的结构示意图。其中，图7为本发明实施例中快速接地开关在未接地时的剖面结构图；图6为本发明实施例中快速接地开关在接地时的剖面结构图。本说明书中将主要基于图6所示方位对本发明实施例中的快速接地开关进行详细描述，除非特殊说明，本说明书中为描述方便所涉及的上、下、左、右、前、后、竖直以及水平等方位均相对于图6所示视角而言。

结合图6和图7，可以看出，本发明实施例中的快速接地开关包括：进线导体21、接地导体22、运动导体23和操作机构24。运动导体23具有第一连接端231和第二连接端232，其中第一连接端231与操作机构24的一绝缘部件244固定连接。当操作机构24带动运动导体23运动至第四目标位置时，运动导体23的第二连接端232与接地导体22接触式电连接，同时运动导体23的第一连接端231还与进线导体21电连接。此时，进线导体21通过运动导体23与接地导体22电连接，从而实现快速接地开关的接地工位；当操作机构24带动运动导体23运动至第五目标位置时，运动导体23的第二连接端232仅与进线导体21接触式电连接，而运动导体23与接地导体22电绝缘。此时，进线导体21不与接地导体22电连接，从而实现快速接地开关的非接地状态。

本实施例中，运动导体23具有筒状结构；相应地，进线导体21和接地导体22具有与所述筒状结构相配合的套孔。在其它实施方式中，运动导体23也可采用与图1至图4中所示运动导体14相类似的结构，此处不再赘述。

本实施例中，操作机构24包括：机构壳体241，齿轮242，主体轴243，绝缘部件244，弹性元件245和限位销246。齿轮242安装在机构壳体241内，且能够在一电机247或一手动摇柄（图中未示出）的驱动下进行旋转。主体轴243上设置有特定长度的齿条2431，主体轴243设置在机构壳体241内，使得齿条2431能够与齿轮242相啮合，这样主体轴243能够在齿轮242的旋转驱动下在机构壳体241内进行轴向运动。此外，主体轴243上还设置有第一限位槽2432。绝缘部件244与主体轴243的一端相连。本实施例中，绝缘部件244具有一杆状结构，为节约成本，该绝缘部件244可以为一中空的绝缘杆。弹性元件245的一端固定在主体轴243上远离绝缘部件244的一端，另一端固定在机构壳体241上。本实施例中，弹性元件245可以为弹簧或弹片等。限位销246安装在机构壳体241内，且优选为电磁限位销。

图6中，弹性元件245处于自然状态，即未被压缩也未被拉伸的状态，此时绝缘部件244位于第一位置，运动导体23位于第四目标位置，即快速接地开关处于接地状态。

当基于图6所示状态，驱动齿轮242逆时针旋转时，主体轴243在齿轮242的旋转驱动下带动绝缘部件244沿一个方向运动至第二位置（对应运动导体的第五目标位置）时，齿轮242停转，并且限位销246插入第一限位槽2432内，此时弹性元件155处于被压缩状态，弹性元件155储能结束，如图7所示，快速接地开关处于非接地状态，且运动导体23与接地导体22电绝缘。

当基于图6所示状态，控制限位销246退出第一限位槽2432时，主体轴243能够在弹性元件245的复位弹力作用下带动绝缘部件244沿与前述方向相反的方向运动至第一位置，进线导体21通过运动导体23与接地导体22电连接，从而实现快速接地开关的快速接地状态。

本实施例中，同样为了防止齿轮242在驱动过程中，不能到位停止而造成快速接地开关过冲的问题，对主体轴243上的齿条2431的长度进行了限定，即当主体轴243在齿轮242的旋转驱动下带动绝缘部件244运动至第二位置时，齿轮242应位于齿条2431的所有齿的外侧，即齿轮242通过了齿条2431上所有的齿，从而可使得到位未停的齿轮242在停转前处于空转状态。同时在齿轮242停转后，弹性元件245的复位弹力会使得齿条2431与齿轮242重新接合。

本实施例中，为了使得主体轴243能够在机构壳体241内进行平稳的轴向运动，进一步在主体轴243上设置了至少一个导向结构2433，用于对主体轴243在机构壳体241内的轴向运动进行轴向导向。

本实施例中，导向结构2433可以为图6和图7中所示的两个导向环，也可以是其它的导向结构，此处不对其进行限制。

本实施例中，当齿轮242由电机247驱动时，操作机构24可进一步包括一电机247，该电机247安装在机构壳体241内，且与位于齿轮242一侧的驱动轴相连。

当齿轮242由手动摇柄（图中未示出）驱动时，操作机构24可进一步包括一手动摇柄，该手动摇柄能够在机构壳体241外，并与位于齿轮242一侧的驱动轴上的安装接口（图中未示出）相连接。

本实施例中，也可同时为齿轮242设置电机驱动方式和手动摇柄驱动方式，此时，电机247与位于齿轮242一侧的驱动轴相连，手动摇柄能够与位于齿轮242另一侧的驱动轴上的安装接口相连接。实际操作时，选用其中一种驱动方式即可，这可为齿轮242驱动提供双保险机制，即当电机247出现故障时，可采用手动摇柄的方式驱动齿轮242。

在本文中，第一位置、第二位置和第三位置是与绝缘部件和开关的工作位置相对应的，而各个目标位置是与运动导体相对应的。本领域技术人员将理解，第一位置、第二位置和第三位置与各个目标位置之间可以具有与上述相同的对应关系，也可根据需要具有不同的对应关系。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种用于工位切换的操作机构，包括一个机构壳体（151、241）以及安装在所述机构壳体（151、241）内的一个齿轮（152、242）、一个主体轴（153、243）、一个绝缘部件（154、244）、一个弹性元件（155、245）和一个限位销（156、246），其中：

所述主体轴（153、243）上设置有一齿条（1531、2431）和至少一个限位槽（1532、1533、2432），其中所述齿条（1531、2431）能够与所述齿轮（152、242）相啮合；

所述绝缘部件（154、244）与所述主体轴（153、243）的一端相连；

所述弹性元件（155、245）的一端固定在所述主体轴（153、243）上远离所述绝缘部件（154、244）的一端，其另一端固定在所述机构壳体（151、241）上；

当所述主体轴（153、243）在所述齿轮（152、242）的驱动下带动所述绝缘部件（154、244）沿一个方向运动至第二位置时，所述限位销（156、246）插入所述限位槽（1532、2432、1533）内，且所述弹性元件（155、245）发生弹性形变；当所述限位销（156、246）退出所述限位槽（1532、2432、1533）时，所述弹性元件（155、245）带动所述绝缘部件（154、244）沿与所述方向相反的方向运动回第一位置，其中所述第一位置和所述第二位置对应不同的工位位置。

2.根据权利要求1所述的操作机构，其特征在于，所述操作机构（15、24）还包括一个第三位置，当所述主体轴（153、243）在所述齿轮（152、242）的驱动下带动所述绝缘部件（154、244）沿相反方向运动至所述第三位置时，所述限位销（156、246）插入另一限位槽（1532、2432、1533）内，且所述弹性元件（155、245）发生弹性形变；当所述限位销（156、246）退出所述另一限位槽（1532、2432、1533）时，所述弹性元件（155、245）带动所述绝缘部件（154、244）沿所述方向运动回第一位置，其中所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置对应不同的工位位置，且所述第一位置位于所述第二位置和所述第三位置之间。

3.根据权利要求1所述的操作机构，其特征在于，所述齿条（1531、2431）具有特定长度，使得当所述绝缘部件（154、244）运动至第二位置时，所述齿轮（152、242）位于所述齿条（1531、2431）的所有齿的外侧，从而使所述齿轮（152、242）在停转前处于空转状态。

4.根据权利要求3所述的操作机构，其特征在于，所述特定长度还使得当所述绝缘部件（154、244）运动至第三位置时，所述齿轮（152、242）也位于所述齿条（1531、2431）的所有齿的外侧，从而使所述齿轮（152、242）在停转前处于空转状态。

5.根据权利要求3或4所述的操作机构，其特征在于，所述主体轴上（153、243）进一步设置有至少一个导向结构（1534、2433），用于对所述主体轴（153、243）在所述机构壳体（151、241）内的轴向运动进行轴向导向。

6.根据权利要求5所述的操作机构，其特征在于，所述导向结构（1534、2433）为导向环。

7.根据权利要求6所述的操作机构，其特征在于，所述操作机构进一步包括：一个电机（157、247）和/或一个手动摇柄，用于对所述齿轮进行驱动；

所述电机（157、247）安装在所述机构壳体（151、241）内，且与位于所述齿轮（152、242）一侧的驱动轴相连；

所述手动摇柄设置在所述机构壳体（151、241）外，并与位于所述齿轮（152、242）另一侧的驱动轴上的一个安装接口（1521）相连接。

8.根据权利要求2所述的操作机构，其特征在于，所述主体轴（153、243）设置有两个限位槽（1532、1533），所述两个限位槽（1532、1533）分别对应于所述第二位置和所述第三位置。

9.根据权利要求1或2所述的操作机构，其特征在于，所述限位销（156、246）为电磁限位销。

10.一种三工位开关，包括一个进线导体（11）、一个接地导体（12）、一个出线导体（13）和一个运动导体（14），其特征在于，所述三工位开关还包括如权利要求2、4、5、6、7、8和9中任一项所述的操作机构（15），其中：

所述运动导体（14）具有一个第一连接端（141）、一个第二连接端（142）和一个第三连接端（143）；

所述运动导体（14）的所述第一连接端（141）与所述操作机构（15）的绝缘部件（154）固定连接，所述第二连接端（142）与所述进线导体（11）接触式电连接，且能够在所述绝缘部件（154）的带动下与所述进线导体（11）进行接触式滑动；

当所述绝缘部件（154）运动至第一位置时，所述第三连接端（143）与所述接地导体（12）和所述出线导体（13）均处于电绝缘状态，并处于隔离工位；当所述绝缘部件（154）运动至第二位置时，所述第三连接端（143）与所述接地导体（12）接触式电连接，并处于接地工位；当所述绝缘部件（154）运动至第三位置时，所述第三连接端（143）与所述出线导体（13）接触式电连接，并处于合闸工位。

11.根据权利要求10所述的三工位开关，其特征在于，所述第二连接端（142）具有一第一套孔或轴状结构，所述第三连接端（143）具有一第二套孔或凸台；所述进线导体（11）具有与所述第一套孔或轴状结构相配合的轴状结构或第一套孔；所述出线导体（13）和所述接地导体（12）分别具有与所述第二套孔或凸台相配合的凸台或第二套孔。

12.一种快速接地开关，包括一个进线导体（21）、一个接地导体（22）和一个运动导体（23），其特征在于，所述快速接地开关还包括如权利要求1、3、5、6、7和9中任一项所述的操作机构（24），其中：

所述运动导体（23）的第一连接端（231）与所述操作机构（24）的绝缘部件（244）固定连接；

当所述绝缘部件（244）运动至第二位置时，所述第二连接端（232）与所述进线导体（21）接触式电连接，且所述运动导体（23）与所述接地导体（22）电绝缘；当所述绝缘部件（244）运动至第一位置时，所述第二连接端（232）与所述接地导体（22）接触式电连接，且所述第一连接端（231）与所述进线导体（21）电连接。

13.根据权利要求12所述的快速接地开关，其特征在于，所述运动导体（23）具有筒状结构；所述进线导体（21）和所述接地导体（22）具有与所述筒状结构相配合的套孔。