CN114743843A - 动力机构、开关、功率变换装置和供电系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种动力机构、开关、功率变换装置和供电系统。开关包括触头组件、旋钮和连接在所述触头组件和所述旋钮之间的动力机构。动力机构包括固定架、旋钮连接件、触头连接件、传动组件、脱扣器和跳扣件，所述旋钮连接件和所述触头连接件均转动连接至所述固定架且二者的旋转中心共线，所述传动组件用于实现所述旋钮连接件和所述触头连接件之间的动力传送，所述脱扣器用于接收所述分闸信号，以实现所述脱扣器和所述跳扣件脱扣，通过所述跳扣件带动所述传动组件移动，以使所述动触头与所述静触头分离，从而使所述开关分闸。本申请提供的开关具有结构紧凑、小尺寸的优势。

Description

动力机构、开关、功率变换装置和供电系统

技术领域

本申请涉及供电系统技术领域，特别涉及应用在供电系统的开关中的动力机构、开关、功率变换装置和供电系统。

背景技术

供电系统中广泛使用开关，通过控制开关的分合闸，实现电路的通断。随着供电系统的功能越来越多，安全性需求也越来越高，在功率变换装置等电子设备中，设置开关实现手动开、关电路或自动跳闸。如何设计结构紧凑、可以实现小尺寸的开关，为供电系统研发过程中的重要方向。

发明内容

本申请实施例提供一种动力机构、开关、功率变换装置和供电系统，开关的动力机构的设计易于实现小尺寸，能够节约电子设备的空间。

第一方面，本申请实施例提供了一种供电系统，包括控制单元、开关、直流源和功率变化单元，所述开关电连接在所述直流源和所述功率变化单元之间，所述控制单元用于在所述直流源或所述功率变化单元故障时发送分闸信号至所述开关，所述开关包括触头组件、旋钮和连接在所述触头组件和所述旋钮之间的动力机构，所述触头组件包括能够相对合闸或分闸的动触头和静触头；所述动力机构包括固定架、旋钮连接件、触头连接件、传动组件、脱扣器和跳扣件，所述旋钮连接件固定连接所述旋钮，所述触头连接件固定连接所述动触头，所述旋钮连接件和所述触头连接件均转动连接至所述固定架且二者的旋转中心共线，所述传动组件用于实现所述旋钮连接件和所述触头连接件之间的动力传送，所述跳扣件转动连接至所述固定架，所述跳扣件连接至所述传动组件，所述跳扣件与所述脱扣器配合，所述脱扣器用于接收所述分闸信号，以实现所述脱扣器和所述跳扣件脱扣，通过所述跳扣件带动所述传动组件移动，以使所述动触头与所述静触头分离，从而使所述开关分闸。

本申请通过旋钮连接件和触头连接件均转动至固定架且二者旋转中心共线的设计，使得动力机构的整体结构可以实现结构紧凑、节约空间，有利于开关的小尺寸设计，节约供电系统的空间。

一种可能的实施方式中，所述传动组件包括第一连动结构、第二连动结构和传动件，所述传动件转动连接至所述固定架，所述第一连动结构连接在所述传动件和所述旋钮连接件之间，以实现通过旋转所述旋钮带动所述传动件相对所述固定架转动，所述第二连动结构连接在所述传动件和所述触头连接件之间，以实现通过所述传动件相对所述固定架的转动带动所述动触头移动。本方案提供了一种传动组件的具体的架构，通过彼此独立的第一连动结构和第二连动结构分别作为旋钮和传动件及传动件和动触头之间的传动结构，实现开关的分合闸，结构设计简洁紧凑，易操作。

一种可能的实施方式中，所述固定架包括架体和固定至所述架体的主轴，所述旋钮连接件转动连接至所述主轴的一端，所述触头连接件转动连接至所述主轴的另一端，在所述主轴的轴向方向上，所述触头连接件、所述架体和所述旋钮连接件依次排列，所述旋钮连接件的旋转中心和所述触头连接件的旋转中心均位于所述主轴的中心轴线上。

由于动力机构的旋钮连接件和触头连接件同轴共线的设计，将第一连动结构和第二连动结构均组装在同一个转轴上，旋钮连接件和触头连接件也都组装在同一个转轴上，这样的设计使得动力机构整体的结构设计更紧凑，可以实现在较小的空间内布置动力机构，有利于开关的小型化设计。另一方面，使得本申请提供的开关更具安全性，具体而言，当动触头和静触头之间发生熔焊现象时，正常手动分闸的过程，旋钮旋转到预设的位置无法带动动触头移动，这种情况下，可以继续旋转旋钮，使得第一连动结构的第一旋转结构接触并推抵第二连动结构的第二旋转结构，通过第一旋转结构和第二旋转结构之间的抵持力(此抵持力大于动触头和静触头之间的熔焊产生的连接力)，可以使得动触头被强制离开静触头，实现分闸。

一种可能的实施方式中，所述架体包括相对设置的第一板和第二板，所述主轴穿过所述第一板和所述第二板，所述旋钮连接件转动连接至所述主轴的一端，所述触头连接件转动连接至所述主轴的另一端；部分所述第一连动结构位于所述第一板和所述第二板之间、且套设在所述主轴的外围、且和所述固定架转动连接、且固定连接至所述旋钮连接件。本方案通过主轴将旋钮连接件、触头连接件和部分第一连动结构同轴组装，有利于实现动力机构整体结构的简洁紧凑。

一种可能的实施方式中，所述第一连动结构包括第一旋转结构，所述第一旋转结构包括相对间隔设置且彼此固定连接的第一部分和第二部分，所述第一部分套设在所述主轴的外围且邻近所述第一板，所述第一部分固定连接所述旋钮连接件，所述第二部分套设在所述主轴的外围且邻近所述第二板，所述第一部分和所述第二部分之间的区域用于容纳部分所述第二连动结构；所述第一旋转结构和所述传动件活动连接，以实现通过旋转所述旋钮带动所述传动件相对所述固定架转动。本方案通过第一旋转结构和传动件的活动连接实现传动件和旋钮转轴之间的力的传送，通过第一连动结构的第一旋转结构设计为第一部分和第二部分，且这两部分均主轴转动连接的结构设计，有利于传动组件的结构紧凑，具有节约空间的优势。

一种可能的实施方式中，所述第一连动结构包括第一连杆结构，所述第一旋转结构通过所述第一连杆结构活动连接至所述传动件，所述第一连杆结构的一端转动连接至所述第一旋转结构，另一端转动连接至所述传动件。本方案通过第一连杆结构和第一旋转结构及传动件连接，实现旋钮连接件和传动件之间的连接方案，具有节约空间，运动稳定的优势。

一种可能的实施方式中，所述传动件包括第一臂、第二臂和中间臂，所述第一臂和所述第二臂相对间隔设置，所述中间臂固定连接在所述第一臂和所述第二臂之间，所述第一臂和所述第一板转动连接，所述第二臂和所述第二板转动连接，所述中间臂用于通过弹性件连接所述第二连动结构；所述第一连杆结构包括第一杆和第二杆，所述第一杆和所述第二杆相对间隔设置且固定连接，所述第一杆的一端转动连接至所述第一部分，另一端转动连接至所述第一臂，所述第二杆的一端转动连接至所述第二部分，另一端转动连接至所述第二臂。本方案通过限定第一连杆结构的具体架构，通过第一杆将第一旋转结构的力传送至第一臂，通过第二杆将第一旋转结构的力传送至第二臂，对于传动件而言，第一臂和第二臂同时接受第一连动结构的推力，具有受力均衡，稳定性好的优势。

一种可能的实施方式中，所述第一臂包括第一主臂和第一支臂，所述第一主臂转动连接至所述第一板，所述第一支臂的一端固定连接所述第一主臂，另一端转动连接所述第一杆，所述第二臂包括第二主臂和第二支臂，所述第二主臂转动连接至所述第二板，所述第二支臂的一端固定连接至所述第二主臂，另一端转动连接至所述第二杆，所述第一支臂位于所述第一板的外侧，所述第二支臂位于所述第二板的外侧。本方案限定了传动件的第一臂和第二臂的具体的架构，在受力均衡的基础上，本方案有利于实现小体积的设计。

一种可能的实施方式中，所述第一主臂上与所述第一板转动连接的部分位于所述第一板的内侧，所述第二主臂上与所述第二板转动连接的部分位于所述第二板的内侧。本方案通过限定第一主臂和第二主臂相对第一板和第二板的转动连接的位置有关系，使得传动件和固定架之间的连接结构不占空间，结构紧凑。

一种可能的实施方式中，所述传动件包括第一臂、第二臂和中间臂，所述第一臂和所述第二臂相对间隔设置，所述中间臂固定连接在所述第一臂和所述第二臂之间，所述第一臂和所述第一板转动连接，所述第二臂和所述第二板转动连接，所述中间臂用于转动连接所述第一连动结构。本方通过将中间臂和第一连杆结构连接，无需在第一臂和第二臂上设置连接结构，使得动力机构整体的结构紧凑，尺寸可以设计得更小。而且中间臂受力也容易实现传动件结构的可靠性，例如，可以控制通过中间臂的尺寸和形态，保证传动件和第一连杆结构之间连接的可靠性。

一种可能的实施方式中，中间臂包括中间主体和中间连杆，二者固定连接为一体式结构，中间连杆远离中间主体的一端和第一连杆结构转动连接。本方案限定了中间臂的具体的结构，相对中间主体而言，中间连杆可以为较细的杆状结构，中间连杆的位置可以位于第一板和第一板之间的垂直连线的中心区域。

一种可能的实施方式中，部分所述第二连动结构位于所述第一板和所述第二板之间、且位于所述第一部分和所述第二部分之间、且转动连接至所述主轴、且固定连接至所述触头连接件。本方案通过限定部分第二连动结构和第一旋转结构的第一部分和第二部分之间在主轴上的具体的位置关系，使得第一连动结构和第二连动结构均组装在主轴上，不但方便组装，组装工艺简单，而且精准度也有保障，更可以实现动力机构整体的结构紧凑，有利于小尺寸的设计。

一种可能的实施方式中，所述第二连动结构包括第二旋转结构和第二连杆结构，所述第二旋转结构包括中间套筒和突出设置在所述中间套筒的外表面的第一突块和第二突块，所述中间套筒套设在所述主轴上且位于第一部分和第二部分之间，所述第一突块和所述触头连接件之间通过固定销固定连接，所述固定销和所述第一旋转结构的所述第二部分的外侧面间隔设置，所述外侧面为在所述主轴的径向方向上所述第二部分的远离所述主轴的表面，所述第二突块和所述第二连杆结构的一端转动连接，所述第二连杆结构位于所述第一板和所述第二板之间且用于连接所述传动件。本方案限定了第二连动结构的具体的方案，通过固定销的位置设置，一方面可以保证第一连动结构和第二连动结构之间可以彼此独立运动，另一方面，也可以通过转动第一连动结构的第一旋转结构的方式，施力至第二连动结构的第二旋转结构上，以在动触头和静触头之间发生熔焊现象时，可以继续旋转旋钮，使得第一连动结构的第一旋转结构接触并推抵第二连动结构的第二旋转结构，通过第一旋转结构和第二旋转结构之间的抵持力(此抵持力大于动触头和静触头之间的熔焊产生的连接力)，可以使得动触头被强制离开静触头，实现分闸。

一种可能的实施方式中，所述第一旋转结构和所述传动件之间滑动连接，以实现通过旋转所述旋钮带动所述传动件相对所述固定架转动。本方案通过滑动连接的方式实现第一旋转结构和传动件之间的力的传送，同样能实现结构紧凑，小体积的优势。

一种可能的实施方式中，所述传动件包括第一臂、第一延伸部、第二臂、第二延伸部和中间臂，所述第一臂和所述第二臂相对间隔设置，所述中间臂固定连接在所述第一臂和所述第二臂之间，所述第一臂和所述第一板转动连接，所述第二臂和所述第二板转动连接，所述中间臂用于通过弹性件连接所述第二连动结构，所述第一延伸部的一端固定连接至所述第一臂，所述第一延伸部的另一端位于所述第一旋转结构的所述第一部分背离所述第二部分的一侧，且和所述第一旋转结构滑动连接，所述第二延伸部的一端固定连接至所述第二臂，另一端位于所述第一旋转结构的所述第二部分背离所述第一部分的一侧，且和所述第二旋转结构滑动连接。本方案限定了一种具体的滑动连接的传动件的结构设计方案，第一连动结构的结简单，只通过滑动配合，就可以实现第一旋转结构和传送件之间的力的传送，具有结构紧凑的优势。

一种可能的实施方式中，所述第一旋转结构包括滑动杆，所述滑动杆固定连接所述第一部分和所述第二部分，所述滑动杆包括第一滑动部和第二滑动部，所述第一滑动部位于所述第一部分背离所述第二部分的一侧，所述第二滑动部位于所述第二部分背离所述第一部分的一侧，所述第一延伸部设有第一滑槽，所述第一滑槽和所述第一滑动部配合，所述第二延伸部设有第二滑槽，所述第二滑槽和所述第二滑动部配合，以实现所述第一旋转结构和所述传动件的滑动连接。本方案限定了一种具体的滑动连接的方案，通过滑动杆和滑槽的配合，可以根据需要设计滑槽的形态，以限定滑动杆在滑槽内滑动的轨迹，本方案的结构设计同样具有结构紧凑的优势。

一种可能的实现方式中，所述开关具有手动分闸、手动合闸及自动跳闸三种状态，当所述开关位于所述手动合闸状态时，所述旋钮指向第一位置，当所述开关位于所述手动分闸状态时，所述旋钮指向第二位置，当所述开关处于自动跳闸状态时，所述旋钮指向第三位置，所述旋钮在所述第三位置和所述第一位置之间转动的角度大于等于预设值，且所述旋钮在所述第三位置和所述第二位置之间转动的角度亦大于等于预设值。本方案通过限定旋钮的大角度的指示，容易识别，更方便观察开关状态，容易发现触头发生轻微熔焊、分闸失效等问题。

具体而言，此预设值可以为大于等于20度，或者大于等于30度，一种具体的实施方式中，预设值在40度至50度之间。

第二方面，本申请实施方式提供一种动力机构，应用于开关，用于驱动所述开关的动触头和静触头合闸或分闸，所述动力机构包括固定架、旋钮连接件、触头连接件、传动件、第一连动结构和第二连动结构。旋钮连接件、触头连接件和传动件均转动连接至所述固定架，所述旋钮连接件用于固定旋钮，所述触头连接件用于固定所述动触头，所述旋钮连接件的旋转中心为第一轴线，所述触头连接件的旋转中心为第二轴线，所述第一轴线和所述第二轴线共线；第一连动结构连接在所述传动件和所述旋钮连接件之间，以实现通过旋转所述旋钮带动所述传动件相对所述固定架转动；第二连动结构连接在所述传动件和所述触头连接件之间，以实现通过所述传动件相对所述固定架的转动带动所述动触头移动。

一种可能的实施方式中，所述固定架包括架体和固定至所述架体的主轴，所述旋钮连接件转动连接至所述主轴的一端，所述触头连接件转动连接至所述主轴的另一端，在所述主轴的轴向方向上，所述触头连接件、所述架体和所述旋钮连接件依次排列，所述第一轴线和所述第二轴线均位于所述主轴的中心轴线上。

本申请提供的动力机构具有结构紧凑、体积小的优势。具体而言，由于动力机构的旋钮连接件和触头连接件同轴共线的设计，将第一连动结构和第二连动结构均组装在同一个转轴上，旋钮连接件和触头连接件也都组装在同一个转轴上，这样的设计使得动力机构整体的结构设计更紧凑，可以实现在较小的空间内布置动力机构，有利于开关的小型化设计。

另一方面，本申请提供的动力机构的方案使得开关更具安全性，具体而言，当动触头和静触头之间发生熔焊现象时，正常手动分闸的过程，旋钮旋转到预设的位置无法带动动触头移动，这种情况下，可以继续旋转旋钮，使得第一连动结构的第一旋转结构接触并推抵第二连动结构的第二旋转结构，通过第一旋转结构和第二旋转结构之间的抵持力(此抵持力大于动触头和静触头之间的熔焊产生的连接力)，可以使得动触头被强制离开静触头，实现分闸。

第二方面的其它各种可能的实施方式参阅第一方面的各种可能的实施方式。

第三方面，本申请实施方式提供一种开关，包括触头组件、旋钮和第一方面所述任意一种可能的实施方式所述的动力机构，所述触头组件包括动触头和静触头，所述动力机构连接在所述旋钮和所述动触头之间，用于驱动所述动触头和所述静触头合闸或分闸。

第四方面，本申请实施方式提供一种功率变换装置，包括电路板和第三方面所述的开关，所述触头组件设于所述电路板上。

第五方面，本申请实施方式提供一种供电系统，包括直流源、功率变化单元和第三方面所述开关，所述开关连接在所述直流源和所述功率变化单元之间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请一种实施方式提供的供电系统的示意图；

图2是本申请一种实施方式提供的功率变换装置的示意图；

图3是本申请一种实施方式提供的开关的示意图；

图4是本申请一种实施方式提供的开关的爆炸图；

图5是本申请一种实施方式提供的开关的旋钮的示意图；

图6是本申请一种实施方式提供的开关的旋钮和功率变换装置的外壳外表面的示意图；

图7是本申请一种实施方式提供的开关的触头组件的示意图；

图8是本申请一种实施方式提供的开关的触头组件中的一个触头单元的爆炸图；

图9是本申请一种实施方式提供的开关的触头组件的剖面示意图；

图10是本申请一种实施方式提供的开关的触头组件中的动触头和静触头在合闸状态下的局部剖面示意图；

图11是本申请一种实施方式提供的开关的触头组件中的动触头和静触头在分闸状态下的局部剖面示意图；

图12是本申请一种实施方式提供的开关的动力机构的示意图；

图13是本申请一种实施方式提供的开关的动力机构的另一个方向的示意图；

图14和图15是第一实施方式提供的动力机构的连动装置的两个方向的立体示意图；

图16是第一实施方式提供的动力机构的连动装置的剖面图；

图17和图18是第一实施方式提供的动力机构的连动装置的两个方向的爆炸图；

图19是本申请一种实施方式提供的开关的原理图，开关处于合闸状态(动触头和静触头之间位于闭合状态)下的示意图；

图20是本申请一种实施方式提供的开关的原理图，开关在分闸过程中的分闸死点位置的示意图；

图21是本申请一种实施方式提供的开关的原理图，开关处于分闸状态下的示意图；

图22是本申请一种实施方式提供的开关的原理图，开关处于手动合闸过程中的某一位置的示意图；

图23和图24是本申请一种实施方式提供的开关的原理图，开关在自由脱扣状态的示意图；

图25是本申请第二实施方式提货的动力机构中的传动件和第一连动结构的示意图；

图26和图27是本申请第三实施方式提货的动力机构中的传动件和第一连动结构的示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

参阅图1，本申请具体实施方式提供一种供电系统及应用在供电系统中的开关。供电系统包括控制单元、开关、直流源和功率变化单元，所述开关电连接在直流源和功率变化单元之间，所述控制单元用于在所述直流源或功率变化单元故障时发送分闸信号至所述开关。直流源可以是光伏组件、或光伏组串、或光伏组件和光伏组串的串并联电路，直流源也可以是一种功率变换单元。功率变换单元可以为DC/DC变换器、或DC/AC变换器。直流源和功率变换单元均可视为供电电路，当供电电路出现故障时，例如，如果直流源或功率变换单元出现故障，控制单元侦测到此故障的发生，控制单元能够发送分闸信号至开关，此分闸信号用于触发(即驱动)开关分闸，断开电路。

一种实施方式中，控制单元可以为单独的控制器，此控制器独立于直流源和功率变换单元设置在供电系统中，通过信号线电连接至功率变换单元、直流源和开关。一种实施方式中，功率变换单元可以为独立的功率变换装置，例如，逆变器。一种实施方式中，控制单元也可以集成在其它的功能装置中，例如，控制单元可以集成在逆变器中，可以为逆变器中的主板上的控制电路或控制芯片，这样，功率变换装置作为一个独立的装置，使用在任意的场景中都可以具备自由脱扣的功能，即电路故障的情况自动跳闸。

本申请提供的开关可以为独立的开关器件设置在供电系统中，开关也可以设置在供电系统中的功能装置上，例如，一种实施方式中，开关设置在功率变换装置上。如图2所示，功率变换装置100包括外壳1、开关2和电路板3，外壳1围设收容空间11，电路板3设置在收容空间11中，开关2包括旋钮21、动力机构22和触头组件23，其中触头组件23和动力机构22位于收容空间内且电连接至电路板3，旋钮21位于外壳1的外表面的一侧。一种实施方式中，电路板3上设控制单元31，控制单元31与动力机构22电连接，控制单元31用于发送分闸信号给动力机构22，使得动力机构22能够带动触头组件23进行分闸。

图3为本申请一种实施方式提供的开关2的立体示意图，图4为本申请一种实施方式提供的开关2的爆炸图。参阅图3和图4，开关2包括旋钮21、动力机构22和触头组件23。动力机构22沿第一方向A层叠设置在旋钮21和触头组件23之间。动力机构22包括罩体4和收容在罩体4内的连动装置5，罩体4包括上盖41和下盖42，上盖41和下盖42相互扣合且共同包围连动装置5，连动装置5包括旋钮连接件S1和触头连接件S2。一种实施方式中，旋钮连接件S1从上盖41伸出罩体4，旋钮连接件S1用于固定连接旋钮21。其它实施方式中，旋钮连接件S1也可以位于罩体4的内部，不伸出罩体4，旋钮21从罩体4的外部伸入罩体4内并与旋钮连接件S1固定连接。旋钮连接件S1能够相对罩体4转动，旋钮连接件S1的轴向延伸方向为第一方向A。一种实施方式中，触头连接件S2从下盖42伸出罩体4，触头连接件S2用于固定连接触头组件23。其它实施方式中，触头连接件S2也可以位于罩体4的内部，不伸出罩体4，触头组件23伸入罩体4并与触头连接件S2固定连接。触头连接件S2的转动中心的延伸方向为第一方向A。旋钮连接件S1的旋转中心和触头连接件S2的旋转中心共线。旋钮连接件S1和触头连接件S2组装在同一个轴上，二者同轴设置。结合参阅图2和图4，开关2组装在功率变换装置100的外壳1中的状态下，动力机构22和触头组件23收容在外壳1内，动力机构22背离触头组件23的表面与外壳1的内表面之间可以接触。外壳1上设有通孔，动力机构22上的旋钮连接件S1伸出此通孔，旋钮21从外壳1的外表面的一侧安装至旋钮连接件S1上。

本申请具体实施方式中限定触头连接件S2和旋钮连接件S1的延伸方向是相同的，且二者的旋转中心同轴共线，通过旋转旋钮带动触头连接件转动，旋钮的转动方向和触头连接件的转动方向可以设计为相同的，由于动触头在装置内部，无法肉眼观察，本申请能够在操作旋钮连接件的过程中，通过旋钮可以直观地了解动触头的转动方向，可以为使用都带来较佳的体验感。而且，触头连接件S2和旋钮连接件S1的旋转中心同轴共线的设计，使得旋钮和动触头之间的动力机构22的结构紧凑，易于实现开关的小尺寸设计。

结合参阅图3和图5，一种实施方式中，旋钮21包括手柄211和座体212，所述座体212用于连接动力机构22和旋钮连接件S1，手柄211连接至座体212背离动力机构22的罩体4的一侧，手柄211用于提供使用者手动操作且用于指示开关的状态(合闸状态、分闸状态、故障状态)。如图5所示，座体212朝向动力机构22的表面设有安装孔213，动力机构22的旋钮连接件S1伸出功率变换装置的外壳且固定至此安装孔213中。安装孔213位于座体212的中心位置，座体212可以为扁圆柱状，第一方向A为座体212的轴向位置，沿座体212的径向方向，手柄211呈条状延伸，且伸出座体212的外边缘。

一种实施方式中，旋钮21的旋转角度为90度，90度的旋转角度符合常规操作习惯，能够提供使用者良好的体验。如图6所示，一种实施方式中，在功率变换装置的外壳1的外表面的一侧，环绕旋钮21设置三个位置，分别为第一位置P1、第二位置P2和第三位置P3。以座体212的中心位置为圆心，第一位置P1处的径向方向和第二位置P2处的径向方向夹角为90度，第三位置P3在第一位置P1和第二位置P2之间。当所述开关处于手动合闸状态时，所述旋钮21位于第一位置P1(具体而言，此状态下手柄211的边缘指向第一位置P1)；当所述开关处于手动分闸状态时，所述旋钮21位于第二位置P2(具体而言，此状态下手柄211的边缘指向第二位置P2)；电路故障时，所述开关处于跳闸状态，此时，所述旋钮位于第三位置P3(具体而言，此状态下手柄211的边缘指向第三位置P3)。具体而言，手柄211的外表面可以设类似箭头的标识，通过箭头与第一位置P1、第二位置P2、第三位置P3之间的对应指示关系来指示开关的具体的状态。旋钮在第一位置P1和第二位置P2之间转动的角度为90度(也可以理解为接近90度，接近90度可以理解为90度左右的某个范围内，例如：75度至105度的范围)，旋钮在第三位置P3和第一位置P1之间转动的角度大于等于预设值，且旋钮在第三位置P3和第二位置P2之间转动的角度亦大于等于预设值，这里的预设值的设置旨在可以满足肉眼容易第三位置P3和第一位置P1，及容易区别第三位置P3和第二位置P2，也就是说，当开关处理跳闸状态时(Trip状态)，容易通过旋钮所指示的第三位置P3识别出来。具体而言，此预设值可以为大于等于20度，或者大于等于30度，一种具体的实施方式中，预设值在40度至50度之间。本申请提供的开关的旋钮具有大角度的转动，容易肉眼识别开关的具体的状态，特别是在自动跳闸的状态下，也具有明显的位置识别。

参阅图7，触头组件23包括沿第一方向A层叠设置的多个触头单元230，多个触头单元230依次层叠且相互拼接形成一个整体。对于每个触头单元230而言，触头单元230包括固定部231和活动部232，活动部232转动连接至固定部231，固定部231设有静触头233，活动部232设有动触头234，活动部232具有一个中心轴X，中心轴X沿第一方向A延伸，活动部232能够以中心轴X为中心转动，以使动触头234和静触头233合闸或分闸。本实施方式中，静触头233为静止状态，动触头234可以移动。其它实施方式中，动触头和静触头之间也可是以相对移动的关系实现合闸或分闸，例如动触头移动，静触头也可以移动，但动触头和静触头之间具有相对的位移，通过相对位移实现合闸或分闸。因此，本申请并不限定静触头为绝对静态，静触头的静态的定义是相对动触头而言的，只要二者之间存在相对位移，允许静触头可以移动。

参阅图8，图8所示为一个触头单元230的爆炸图，固定部231可以理解为方形底座架构，固定部231的中心位置设有中心通孔2311，静触头233安装在固定部231的边缘位置，静触头233固定至固定部231，具体可以通过卡扣固定、螺丝固定等固定方式。一种实施方式中，静触头233的数量为两个，在圆周方向上，两个静触头233对称分布在中心通孔2311的外围，两个静触头233以180度旋转对称分布的方式设置在中心通孔2311的外围。静触头233包括朝向中心通孔2311的内接部2331和位于固定部231的外边缘和内接部2331之间的外接部2332，内接部2331呈片状结构，内接部2331用于和动触头234配合实现电路的连通，外接部2332用于与功率变换装置的电路板电连接，具体而言，外接部2332用于连接电线，电线的一端电连接至外接部2332，另一端电连接至电路板。

活动部232转动连接在固定部231的中心通孔2311的位置。活动部232包括第一转动件2321和第二转动件2322。第一转动件2321包括底座23211和联轴结构23212。活动部232为中心对称结构，活动部232的中心轴为联轴结构23212的中心轴。联轴结构23212固定连接至底座23211且从底座23211的表面突出设置。底座23211用于与固定部231的中心通孔2311配合，底座23211转动连接至固定部231，通过底座23211的径向外围的尺寸和中心通孔2311的尺寸的匹配，实现底座23211转动安装在中心通孔2311内且能够在中心通孔2311内以活动部232的中心轴为旋转中心转动。在底座23211的表面上，联轴结构23212突出延伸的方向为第一方向，活动部232的中心轴的延伸方向也是第一方向。邻近动力机构22的触头单元230中的联轴结构23212用于与动力机构22的触头连接件S2固定连接，其它的触头单元230的联轴结构23212用于与相邻的触头单元230的底座23211固定连接。具体而言，联轴结构23212设固定孔23213，固定孔23213从联轴结构23212背离底座23211的端面内凹形成，固定孔23213用于与动力机构22的触头连接件S2配合。如图9所示，底座23211设固定孔23214，底座23211的固定孔23214从底座23211背离联轴结构23212的端面凹设形成，联轴结构23212插入底座23211的固定孔23214中，以实现相邻的两个触头单元230之间的活动部232的固定连接。

第二转动件2322固定连接至第一转动件2321，一种实施方式中，第二转动件2322中心位置设固定通孔23221，第二转动件2322套设在第一转动件2321的联轴结构23212上，通过固定通孔23221和联轴结构23212的配合实现第一转动件2321和第二转动件2322的固定连接。具体而言，固定通孔23221呈方形，联轴结构23212为方形柱状。第二转动件2322呈圆盘状结构，第二转动件2322包括中间区23222和边缘区23223，边缘区23223环绕设置在中间区23222的外围，固定通孔23221位于中间区23222的中心。中间区23222为板状结构，边缘区23223包括间隔设置的第一板23224和第二板23225，第一板23224和第二板23225之间形成间隙，在第二转动件2322的轴向方向(第一方向)上，第一板23224和第二板23225层叠且间隔设置，在第二转动件2322的径向方向上，中间区23222正对第一板23224和第二板23225之间的间隙的中间位置。第一板23224上设有第一缺口23226，第二板23225上设有第二缺口23227，在第二转动件2322的轴向方向上，第一缺口23226和第二缺口23227正对。动触头234固定连接至中间区23222的表面，部分动触头234伸入第一缺口23226和第二缺口23227。具体而言，动触头234包括组装部2341和配合部2342，组装部2341与第二转动件2322的中间区23222固定连接，配合部2342用于与静触头233的内接部2331配合或分离实现合闸或分闸。一种实施方式中，配合部2342为一对夹持片的架构，用于夹紧内接部2331，一对夹持片分别从第一缺口23226和第二缺口23227位置伸入第一板23224和第二板23225之间的位置，配合部2342夹紧内接部2331时，配合部2342具有弹性变形，通过弹力夹持静触头233的内接部2331。

参阅图10至图11，静触头233的内接部伸入第一板23224和第二板23225之间的间隙中，如图10所示，当活动部232转动至动触头234的配合部2342和内接部2331相遇时，配合部2342将静触头233的内接部2331夹持，且配合部2342和内接部2331之间形成电连接，此状态为开关的合闸状态。如图11所示，当活动部232转动至动触头234的配合部2342与静触头233的内接部2331分开时，内接部2331在第一板23224和第二板23225之间，且内接部2331的两个表面和第一板23224、第二板23225之间均形成间隙，此状态可以为开关的分闸状态。

结合参阅图12和图13，动力机构22的罩体4将连动装置罩设在内部。罩体4的上盖41和下盖42相互扣合，具体而言，可以通过紧固件固定连接上盖41和下盖42，也可以通过粘胶固定的方式固定连接上盖41和下盖42。本实施方式中，连动装置5的旋钮连接件S1从上盖41伸出罩体4，连动装置5的触头连接件S2从下盖42伸出罩体4，触头连接件S2用于固定连接触头组件23的活动部232，也可以理解为触头连接件S2与动触头234固定连接的，这样触头连接件S2转动的过程可以带动动触头234围绕触头组件23的中心轴X转动(参阅图7)。

本申请实施例子提供了多种不同的动力机构的结构形态，接下来以第一实施方式为主要方案进行详细描述。图14至图18为第一实施方式提供的动力机构的示意图，其中，图14和图15是第一实施方式提供的动力机构的连动装置5的两个方向的立体示意图。图16是第一实施方式提供的动力机构的连动装置5的剖面图。图17和图18是第一实施方式提供的动力机构的连动装置5的两个方向的爆炸图。

参阅图14、图15、图16、图17和图18，第一具体的实施方式中，动力机构22的连动装置5包括固定架6、旋钮连接件S1、触头连接件S2、传动组件7、脱扣器8和跳扣件9。所述旋钮连接件S1固定连接旋钮21，所述触头连接件S2用于固定连接触头组件中的动触头，所述旋钮连接件S1和所述触头连接件S2均转动连接至所述固定架6且二者的旋转中心共线，传动组件用7于实现所述旋钮连接件S1和所述触头连接件S2之间的动力传送。所述跳扣件9转动连接至所述固定架6，所述跳扣件9连接至所述传动组件7，所述跳扣件9与所述脱扣器8配合，跳扣件9和脱扣器8之间的配合关系包括扣合状态和脱扣状态。供电系统中的直流源或功率变化单元正常工作的状态下，跳扣件9和脱扣器8之间保持扣合状态。当供电系统中的直流源或功率变化单元出现故障时，供电系统的控制单元发送分闸信号至开关的脱扣器8。脱扣器8用于接收所述分闸信号，以实现所述脱扣器8和所述跳扣件9之间的脱扣。脱扣状态下，通过所述跳扣件9和传动组件之间的连接关系，传动组件7运动，以使所述动触头与所述静触头分离，从而使所述开关分闸。

参阅图17和图18，第一实施方式中，所述固定架6包括架体61和固定至所述架体61的主轴62。架体61包括相对设置的第一板611和第二板612，第一板611和第二板612沿第一方向间隔布置，第一板611位于上盖41(参阅图12和图13)的内侧，第二板612位于下盖42(参阅图12和图13)的内侧。第一板611和第二板612固定连接在罩体40(参阅图12和图13)的内部。一种实施方式中，第一板611包括互连为一体的第一区R1、第二区R2和第三区R3，第一区R1和第二区R2共同围设形成缺口W，第一区R1用于连接脱扣器8，第二区R2用于连接跳扣件9。第三区R3位于第一区R1和第二区R2的处且背离缺口W的一侧，第三区R3用于连接主轴62。第一区R1和脱扣器8的连接位置与第二区R2和跳扣件9的连接位置分布在缺口W的两侧。缺口W包括开口端和底端，底端位于第一区R1和第二区R2的连接处的边缘位置。具体而言，缺口W呈三角形，缺口W的底端位于三角形的一个角落位置。缺口W的底端位置设有转动配合结构6112，转动配合结构6112用于与传动组件7中的传动件转动连接，缺口W用于容纳部分传动件。转动配合结构6112可以为孔结构或槽结构。第一种实施方式中，转动配合结构6112为弧形的孔结构，通过弧形面与传动件配合，具有连接稳定可靠的优势。其它实施方式中，转动配合结构6112也可以为圆孔结构，通过圆柱状转轴和圆孔结构配合实现第一板611和传动件73之间的转动连接。第一板611和第二板612的结构相同，第二板612的结构不再赘述。

参阅图16、图17和图18，所述旋钮连接件S1转动连接至所述主轴62的一端，所述触头连接件S2转动连接至所述主轴62的另一端，在所述主轴62的轴向方向上，所述触头连接件S2、所述架体61和所述旋钮连接件S1依次排列，所述旋钮连接件S1的旋转中心和所述触头连接件S2的旋转中心均位于所述主轴62的中心轴线上。具体而言，主轴62穿过所述第一板611和所述第二板612。可以通过主轴62与第一板611之间及主轴62与第二板612之间的过盈配合实现主轴62和架体61之间的固定连接。所述主轴62包括依次排布的第一段621、中间段622和第二段623，第一段621位于第一板611背离第二板612的一侧，第二段623位于第二板612背离第一板611的一侧，所述旋钮连接件S1转动连接至所述第一段621，所述触头连接件S2转动连接至所述第二段623，所述中间段622位于所述第一板611和所述第二板612之间。

第一板611还包括朝向第二板612的方向突出的第一安装套筒6114，第一安装套筒6114的中心通孔用于容纳主轴62，第一安装套筒6114位于主轴62的外围，且和主轴62之间相对固定连接。同样，第二板612包括朝向第一板611的方向突出的第二安装套筒6124，第二安装套筒6124的中心通孔用于容纳主轴62，第二安装套筒6124位于主轴62的外围且和主轴62之间相对固定连接。第一安装套筒6114和第二安装套筒6124的外侧面均为圆柱面。

参阅图16和图18，第一种实施方式中，旋钮连接件S1包括第一基座S11和第一杆件S12，第一杆件S12固定连接至第一基座S11的一侧，第一杆件S12用于连接旋钮21，第一杆件S12与旋钮21的座体212的安装孔213配合(结合参阅图5)。第一基座S11背离第一杆件S12的表面设有第一中间孔S110和第一固定孔S111，第一中间孔S110用于和主轴62配合，即主轴62的一端插入第一中间孔S110内且与第一基座S11固定连接。第一固定孔S111的数量为两个，分布在第一中间孔S110的两侧，第一固定孔S111用于和传动组件7的第一连动结构连接。第一固定孔S111的数量也可以为一个、或三个、更多个。第一杆件S12的中心轴和第一中间孔S110的中心轴共线，且这两个中心轴均与主轴62的中心轴共线。

参阅图16和图17，第一种实施方式中，触头连接件S2包括第二基座S21和第二杆件S22，第二杆件S22固定连接至第二基座S21的一侧，第二基座S21背离第二杆件S22的表面设有第二中间孔S210和第二固定孔S211，第二中间孔S210用于固定连接主轴62的一端，第二固定孔S211用于固定连接传动组件的第二连接结构。第二固定孔S211的数量为一个。第二杆件S22的中心轴和第二中间孔S210的中心轴共线，且这两个中心轴均与主轴62的中心轴共线。

参阅图14、图15、图16、图17和图18，所述传动组件7包括第一连动结构71、第二连动结构72、传动件73和弹性件74，所述传动件73转动连接至所述固定架6，所述第一连动结构71连接在所述传动件73和所述旋钮连接件S1之间，以实现通过旋转所述旋钮21带动所述传动件73相对所述固定架6转动，所述第二连动结构72连接在所述传动件73和所述触头连接件S2之间，以实现通过所述传动件73相对所述固定架6的转动带动触头连接件S2转动，以使动触头移动。

第一种实施方式中，传动件73的具体结构描述如下。

传动件73包括第一臂731、第二臂732和中间臂733，所述第一臂731和所述第二臂732相对间隔设置，所述中间臂733固定连接在所述第一臂731和所述第二臂732之间。所述第一臂731和所述第一板611转动连接，所述第二臂732和所述第二板612转动连接。一种实施方式中，第一臂731和第二臂732的结构相同。第一臂731包括第一主臂7311和第一支臂7312，第一主臂7311用于和第一板611转动连接，第一支臂7312的一端和第一主臂7311固定连接，另一端用于转动连接第一连动结构71。第二臂732包括第二主臂7321和第二支臂7322，第二主臂7321用于和第二板612转动连接，第二支臂7322的一端和第二主臂7321固定连接，另一端用于转动连接第一连动结构71。中间臂733连接在第一主臂7311和第二主臂7321之间，第一主臂7311远离中间臂733的一端包括连接结构731R，此连接结构731R用于和第一板611的转动配合结构6112相配合(如图14所示)，以实现第一主臂7311和第一板611之间的转动连接。第二主臂7321和第一主臂7311的结构可以相同，第二主臂7321和第二板612之间的转动连接关系的具体架构与第一主臂7311和第一板611之间的转动连接关系的具体架构可以相同。

第一板611的外侧指的是第一板611的背离第二板612的一侧(第一板611外表面的一侧)，第一板611的内侧指的是第一板611的面对第二板612的一侧(第一板611内表面的一侧)，第二板612的外侧指的是第二板612的背离第一板611的一侧(第二板612外表面的一侧)，第二板612的内侧指的是第二板612的面对第一板611的一侧(第二板612的内表面的一侧)。一种实施方式中，第一支臂7312位于第一板611的外侧，第二支臂7322位于第二板612的外侧，第一主臂7311上与第一板611转动连接的部分(第一主臂7311的连接结构)位于第一板611的内侧，第二主臂7321上与第二板612转动连接的部分(第二主臂7321的连接结构)位于第二板612的内侧。本方案通过将第一支臂7312和部分第一主臂7311分别设置在第一板611的两侧，以及将第二支臂7322和部分第二主臂7321分别设置在第二板612的两侧，通过传动件自身的结构夹持第一板611和第二板612的方式能够实现可靠的组装定位，使得传动件73和固定架6之间的组装结构可以简单化，有利于传力机构整体尺寸的小型化设计。

传动件的中间臂733用于连接第二连动结构72，具体而言，中间臂733和第二连动结构72之间通过弹性件74弹性连接，弹性件74可以为弹簧，弹性件74在传动件73移动的过程中用于储存弹性势能，弹性件74的弹性势能用于驱动传力机构的动作。

第一种实施方式中，第一连动结构71的具体结构描述如下。

第一连动结构71包括第一旋转结构711和第一连杆结构712，第一旋转结构711包括相对间隔设置且彼此固定连接的第一部分7111和第二部分7112，第一部分7111套设在主轴62的外围且邻近第一板611，具体而言，第一部分7111套设在第一板611的第一安装套筒6114上。第一部分7111和旋钮连接件S1的第一基座S11固定连接。第一部分7111包括环状主体B1、固定脚B2和延伸部B3，环状主体B1套设在第一安装套筒6114上，固定脚B2从环状主体B1的外边缘位置朝向旋钮连接件S1延伸，并与旋钮连接件S1的第一基座S11固定连接，具体而言，固定脚B2插入第一基座S11的固定孔S111中。延伸部B3从环状主体B1的外边缘沿着环状主体B1的径向方向向外延伸，延伸部B3用于连接第一连杆结构712。第二部分7112套设在主轴62的外围且邻近第二板612。具体而言，第二部分7112套设在第二板612的第二安装套筒6124上。第二部分7112包括环状主体B4和延伸部B5，第二部分7112的环状主体B4套设在第二安装套筒6124上，第二部分7112的延伸部B5从环状主体B4的外边缘沿着环状主体B4的径向方向向外延伸，第二部分7112的延伸部B5和第一部分7111的延伸部B3固定连接。

所述第一旋转结构711通过所述第一连杆结构712活动连接至所述传动件73，所述第一连杆结构712的一端转动连接至所述第一旋转结构711，另一端转动连接至所述传动件73。

所述第一连杆结构712包括第一杆7121和第二杆7122，所述第一杆7121和所述第二杆7122相对间隔设置且固定连接，所述第一杆7121的一端转动连接至所述第一部分7111的延伸部B3，另一端转动连接至所述第一臂731的第一支臂7312，所述第二杆7122的一端转动连接至所述第二部分7112的延伸部B5，另一端转动连接至所述第二臂732的第二支臂7322。本实施方式中，通过第一杆7121和第一支臂7312在传动件73的第一臂731和第一旋转结构711的第一部分7111之间构成第一连动结构，以及通过第二杆7122和第二支臂7322在传动件73的第二臂732和第一旋转结构711的第二部分7112之间构成第二连动结构，当旋转旋钮的过程中，第一旋转结构711以主轴62为中心旋转，同时带动第一连动结构和第二连动结构运动，在第一连动结构和第二连动结构的同步运动的情况下，推动传动件73相对固定架6转动。由于第一连动结构和第二连动结构作用在传动件73上的力位于传动件73的两侧，具有均衡施力的效果，使得传动件73的运动平衡，不晃动，能够提升开关分合闸的效率及顺畅性，解决了传动件73移动过程中卡住的问题。

第一种实施方式中，第二连动结构72的具体结构描述如下。

所述第二连动结构72包括第二旋转结构721和第二连杆结构722，所述第二旋转结构721包括中间套筒7211和突出设置在所述中间套筒7211的外表面的第一突块7212和第二突块7213，所述中间套筒7211套设在主轴62上，中间套筒7211位于第一旋转结构711的第一部分7111和第二部分7112之间。所述第一突块7212和所述触头连接件S2之间通过固定销720固定连接，所述固定销720和所述第一旋转结构711的所述第二部分7112的外侧面间隔设置(如图15所示)，第二部分7112的外侧面为在所述主轴62的径向方向上所述第二部分7112的远离所述主轴62的表面。所述第二突块7213和所述第二连杆结构722的一端转动连接。所述第二连杆结构722位于所述第一板611和所述第二板612之间且用于连接所述传动件73。具体而言，第二连杆结构722的远离第二突块7213的一端和传动件73的中间臂733之间通过弹性件74弹性连接。传动件73在相对固定架6转动的过程中，通过弹性件74带动第二连杆结构722移动，第二连杆结构722带动第二旋转结构721以主轴62为中心旋转，动触头会随着第二旋转结构721同步转动。

本实施方式中，第二连动结构72还包括第三连杆结构723，第三连杆结构723的一端转动连接至第二连杆结构722远离第二突块7213的一端，第三连杆结构723的另一端转动连接至跳扣件9，第三连杆结构723连接在跳扣件9和第一连杆结构712之间，当跳扣件9和脱扣器8解锁时，弹性件74的弹力会通过第二连动结构72传送至跳扣件9，使得跳扣件9能够相对固定架6转动，第三连杆结构723同步移动，并通过第三连杆结构723带动第二连杆结构722移动，及带动第二旋转结构721和动触头转动，以实现开关的自由脱扣(自动跳闸)。

第一种实施方式中，跳扣件9和脱扣器8的详细结构如下。

脱扣器8包括第一脱扣件81和第二脱扣件82，第一脱扣件81和第二脱扣件82均转动连接至所述架体61，具体而言，第一脱扣件81位于第一板611和第二板612之间且转动连接至第一板611和第二板612，第二脱扣件82亦位于第一板611和第二板612之间且转动连接至第一板611和第二板612，第一脱扣件81和第二脱扣件82配合(或耦合)实现自由脱扣(或自动跳闸)。第一脱扣件81用于接收供电系统的控制单元发送的分闸信号，当第一脱扣件81接收到分闸信号时，自动与第二脱扣件82解除配合关系(或解耦)。

跳扣件9包括跳扣卡持部91、第一转接部92和第二转接部93，所述跳扣卡持部91用于和第二脱扣件82配合在锁持状态，当第一脱扣件81接收到分闸信号时，第一脱扣件81和第二脱扣件82解除配合关系，使得第二脱扣件82移动，这种情况下，跳扣卡持部91和所述第二脱扣件82解锁。第一转接部92用于和固定架6的架体61转动连接，具体而言，跳扣件9位于第一板611和第二板612之间，通过第一转接部92转动连接至第一板611和第二板612。第二转接部93和传动组件7的第二连动结构72的第三连杆结构723转动连接，这样，当跳扣卡持部91和第二脱扣件82解锁时，连接在传动件73和第二连动结构72之间的弹性件74的弹性势能会带动跳扣件9相对固定架6转动，同时第三连杆结构723带动第二连杆结构722和第二旋转结构721运动，使得动触头移动，实现自由跳闸。在所述跳扣件9上，跳扣卡持部91、第一转接部92和第二转接部93分布成三角形架构，这种位置布置使得跳扣件9的整体结构具有小尺寸的优势，跳扣件9和固定架6及第二连动结构72之间的连接关系也紧凑。

由于动力机构的旋钮连接件和触头连接件同轴共线的设计，使得动力机构整体的结构设计更紧凑，可以实现在较小的空间内布置动力机构，有利于开关的小型化设计。另一方面，使得本申请提供的开关更具安全性，具体而言，当动触头和静触头之间发生熔焊现象时，正常手动分闸的过程，旋钮旋转到预设的位置无法带动动触头移动，这种情况下，可以继续旋转旋钮，使得第一连动结构的第一旋转结构接触并推抵第二连动结构的第二旋转结构，通过第一旋转结构和第二旋转结构之间的抵持力(此抵持力大于动触头和静触头之间的熔焊产生的连接力)，可以使得动触头被强制离开静触头，实现分闸。

本申请提供的开关的动力机构中，通过第二连动结构构成的四连杆结构，可以实现通过传动件转动较小的角度的情况下带动动触头转动较大的角度，例如，传动件转动36度，动触头转动90度，当在自由脱扣状态时(trip位置)时，传动件的小转角可实现动触头的大转角，会给维护人员比较清晰的脱扣状态(trip位置)的指示。

第一种实施方式的工作原理参阅图19至图24，结合图14至图18，其中，OA代表触头连接件，OE代表旋钮连接件，GFK代表传动件，OEK代表第一连动结构(OE代表第一旋转结构711，EK代表第一连杆结构712)，OABC代表第二连动结构(OA代表第二旋转结构721，AB代表第二连杆结构722，BC代表第三连杆结构723)，GB之间的虚线代表弹性件74，DCH代表跳扣件9，MY和XT代表脱扣器8(XT代表第一脱扣件81，MY代表第二脱扣件82)。静触头横向布置，动触头绕O点顺时针旋转闭合，逆时针旋转打开。OA与动触头刚性耦合，同步旋转。

开关手动分闸的过程参阅图19、图20和图21，图19所示为开关处于合闸状态(动触头和静触头之间位于闭合状态)下的示意图，图20所示为开关在分闸过程中的分闸死点位置的示意图，图21所示为开关处于分闸状态(动触头和静触头分离状态)下的示意图。手动分闸的过程具体为：旋转旋钮，OE杆绕O点旋转，OE-EK-FK构成的四连杆机构运动，由于KF和GK杆之间为刚性耦合的关系，KF和GK杆同步绕F点旋转。当OE杆在图19所示的合闸位置逆时针旋转90度后，GF杆也同步旋转36度。在GK杆上的G点和CB杆上的B点之间挂有弹性件，当OE杆驱动FK杆旋转时，GK杆也同步旋转，当OE杆逆时针旋转到图20所示的死点位置时(弹性件GB与CB共线)，固定连接动触头的OA杆不发生转动，当OE杆在图20所示的死点位置再次旋转一个较小角度时，此时GB的拉力就会对CB杆产生一个顺时针的转矩，CB杆驱动BA杆和AO杆，使得AO杆逆时针快速打开动触头，此时，开关位于图21所示的分闸位置。藉此，完成手动分闸动作。

图22所示为手动合闸过程中的某一位置的示意图，开关手动合闸的过程参阅图21和图22，在图21所示的分闸位置的基础上，当四连杆OE-EK-KF在外力作用下驱动OE顺时针转动时，GB弹簧绕B点顺时针转动。在某一角度，即图22所示的位置时，GB与CB发生共线重合，在此之前，动触头不发生转动。当OE顺时针再次转动一个小角度时，弹簧GB会对CB产生一个逆时针绕C的转矩，在四连杆CB-BA-AO作用下快速驱动动触头系统合闸到图19所示位置。

图23和图24所示为开关在自由脱扣状态的示意图。如图23所示，当脱扣器在接收到供电系统的分闸信号时，打开TX，进而解锁MY，使得跳扣件DCH逆时针转动完成自由脱扣，此时，动触头已经完成分闸到最大开距位置，到这一时刻完成自由脱扣的过程，此时OE还指示到合闸位置。如图23所示，由于弹簧GB的拉力，产生对GF有逆时针转矩，由于GF和FK是刚性耦合，在四连杆FK-KE-EO的连接作用下，完成OE的复位到图24所示的分闸位置，此时正确指示触头的位置。由于四连杆FK KE EO的连接作用，当GF杆逆时针转动较小角度时，OE杆可活动比较大的角度，因而图24中OE相对图23中的OE具有明显的角度差异，会给维护人员比较清晰的脱扣指示。

从自由脱状状态复位的过程如下：如图24所示，当驱动四连杆OE-EK-KF中的OE逆时针转动时，由于KF和GK是刚性耦合，GS和GF也是刚性耦合，GS会对跳扣件HCD产生下压，驱动HCD逆时针转动到锁扣MY的位置，如图19所示。

本申请实施例通过动力机构的设置，具体而言，通过第一连动结构连接在旋钮连接件和传动件之间的第一连动结构，以及通过第二连动结构连接在传动件和触头连接件之间，以及通过第二连动结构连接在跳扣件和触头连接件之间，能够实现开关的手动分闸、手动合闸及自动跳闸三种状态。而且本申请提供的开关的旋钮连接件在这三种状态下具有明显的、易于识别的位置指示。具体而言，参阅图6，旋钮在第一位置P1和第二位置P2之间转动的角度为90度，或接近90度(接近90度可以理解为90度左右的某个范围内，例如：75度至105度的范围)，旋钮在第三位置P3和第一位置P1之间转动的角度大于等于预设值，且旋钮在第三位置P3和第二位置P2之间转动的角度亦大于等于预设值，这里的预设值的设置旨在可以满足肉眼容易第三位置P3和第一位置P1，及容易区别第三位置P3和第二位置P2，也就是说，当开关处理跳闸状态时(Trip状态)，容易通过旋钮所指示的第三位置P3识别出来。具体而言，此预设值可以为大于等于20度，或者大于等于30度，一种具体的实施方式中，预设值在40度至50度之间。本申请提供的开关的旋钮具有大角度的转动，容易肉眼识别开关的具体的状态，特别是在自动跳闸的状态下，也具有明显的位置识别。本方案通过限定旋钮的大角度的指示，容易识别，更方便观察开关状态，容易发现触头发生轻微熔焊、分闸失效等问题。本申请提供的第二实施方式的动力机构中的传动件的描述如下。

参阅图25，传动件73包括第一臂731、第二臂732和中间臂733，所述第一臂731和所述第二臂732相对间隔设置，所述中间臂733固定连接在所述第一臂731和所述第二臂732之间，所述第一臂731和所述第一板611转动连接，所述第二臂732和所述第二板612转动连接，所述中间臂733用于转动连接所述第一连动结构71的第一连杆结构712。中间臂733包括中间主体C1和中间连杆C2，二者固定连接为一体式结构。中间主体C1连接在第一臂731的边缘和第二臂732的边缘之间，中间连杆C2位于第一臂731和第二臂732之间，中间连杆C2从中间主体C1朝向第一连杆结构712的方向延伸。中间连杆C2远离中间主体C1的一端和第一连杆结构712转动连接。本实施方式中的第一连动结构71和第一实施方式提供的动力机构的第一连动结构相同，第一旋转结构711和第一连杆结构712均与第一实施方式的对应的第一旋转结构和第一连杆结构相同。本实施方式与第一实施方式的区别在于传动件和第一连动结构71之间的连接结构不同，本实施方式中，第一连动结构71对传动件73的力作用在中间臂733上，这样第一臂731和第二臂732的结构就比第一实施方式中相应的结构更简单，使得动力机构整体的结构紧凑，尺寸可以设计得更小。而第一实施方式中的第一连动结构对传动件的力作用在第一臂731和第二臂732上，是为了保证施力的均衡性。

本申请提供的第三实施方式中的动力机构的传动件和第一连动结构的描述如下。

参阅图26和图27，第三实施方式与第一实施方式的区别在于：第三实施方式中，传动件73和第一连动结构71的具体结构不同，第一连动结构71只包括第一旋转结构711，第一旋转结构711和传动件73之间滑动连接，以实现通过旋转旋钮带动传动件相对固定架转动。所述传动件73包括第一臂731、第一延伸部E1、第二臂732、第二延伸部E2和中间臂733，所述第一臂731和所述第二臂732相对间隔设置，所述中间臂733固定连接在所述第一臂731和所述第二臂732之间，所述第一臂731和所述第一板611转动连接，所述第二臂732和所述第二板612转动连接，所述中间臂733用于通过弹性件连接所述第二连动结构72，所述第一延伸部E1的一端固定连接至所述第一臂731，所述第一延伸部E1的另一端位于所述第一旋转结构711的所述第一部分7111背离所述第二部分7112的一侧，且和所述第一旋转结构711滑动连接，所述第二延伸部E2的一端固定连接至所述第二臂732，另一端位于所述第一旋转结构711的所述第二部分7112背离所述第一部分7111的一侧，且和所述第二旋转结构721滑动连接。

所述第一旋转结构711包括滑动杆7114，所述滑动杆7114固定连接所述第一部分7111和所述第二部分7112，所述滑动杆7114包括第一滑动部7115和第二滑动部7116，所述第一滑动部7115位于所述第一部分7111背离所述第二部分7112的一侧，所述第二滑动部7116位于所述第二部分7112背离所述第一部分7111的一侧，所述第一延伸部E1设有第一滑槽E11，所述第一滑槽E11和所述第一滑动部7115配合，所述第二延伸部E2设有第二滑槽E21，所述第二滑槽E21和所述第二滑动部7116配合，以实现所述第一旋转结构711和所述传动件73的滑动连接，以实现通过旋转所述旋钮带动所述传动件相对所述固定架转动。

第二实施方式和第三实施方式提供的动力机构的工作原理与第一实施方式提供的动力机构的工作原理相同，不再赘述。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (36)

1.一种供电系统，其特征在于，包括控制单元、开关、直流源和功率变化单元，所述开关电连接在所述直流源和所述功率变化单元之间，所述控制单元用于在所述直流源或所述功率变化单元故障时发送分闸信号至所述开关，所述开关包括触头组件、旋钮和连接在所述触头组件和所述旋钮之间的动力机构，所述触头组件包括能够相对合闸或分闸的动触头和静触头；

所述动力机构包括固定架、旋钮连接件、触头连接件、传动组件、脱扣器和跳扣件，所述旋钮连接件固定连接所述旋钮，所述触头连接件固定连接所述动触头，所述旋钮连接件和所述触头连接件均转动连接至所述固定架且二者的旋转中心共线，所述传动组件用于实现所述旋钮连接件和所述触头连接件之间的动力传送，所述跳扣件转动连接至所述固定架，所述跳扣件连接至所述传动组件，所述跳扣件与所述脱扣器配合，所述脱扣器用于接收所述分闸信号，以实现所述脱扣器和所述跳扣件脱扣，通过所述传动组件带动所述动触头与所述静触头分离。

2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述传动组件包括第一连动结构、第二连动结构和传动件，所述传动件转动连接至所述固定架；所述第一连动结构连接在所述传动件和所述旋钮连接件之间，以实现通过旋转所述旋钮带动所述传动件相对所述固定架转动；所述第二连动结构连接在所述传动件和所述触头连接件之间，以实现通过所述传动件相对所述固定架的转动带动所述动触头移动。

3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述固定架包括架体和固定至所述架体的主轴，所述旋钮连接件转动连接至所述主轴的一端，所述触头连接件转动连接至所述主轴的另一端，在所述主轴的轴向方向上，所述触头连接件、所述架体和所述旋钮连接件依次排列，所述旋钮连接件的旋转中心和所述触头连接件的旋转中心均位于所述主轴的中心轴线上。

4.根据权利要求3所述的供电系统，其特征在于，所述架体包括相对设置的第一板和第二板，所述主轴穿过所述第一板和所述第二板，所述旋钮连接件转动连接至所述主轴的一端，所述触头连接件转动连接至所述主轴的另一端；部分所述第一连动结构位于所述第一板和所述第二板之间、且套设在所述主轴的外围、且和所述固定架转动连接、且固定连接至所述旋钮连接件。

5.根据权利要求4所述的供电系统，其特征在于，所述第一连动结构包括第一旋转结构，所述第一旋转结构包括相对间隔设置且彼此固定连接的第一部分和第二部分，所述第一部分套设在所述主轴的外围且邻近所述第一板，所述第一部分固定连接所述旋钮连接件，所述第二部分套设在所述主轴的外围且邻近所述第二板，所述第一部分和所述第二部分之间的区域用于容纳部分所述第二连动结构；所述第一旋转结构和所述传动件活动连接，以实现通过旋转所述旋钮带动所述传动件相对所述固定架转动。

6.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述第一连动结构包括第一连杆结构，所述第一旋转结构通过所述第一连杆结构活动连接至所述传动件，所述第一连杆结构的一端转动连接至所述第一旋转结构，另一端转动连接至所述传动件。

7.根据权利要求6所述的供电系统，其特征在于，所述传动件包括第一臂、第二臂和中间臂，所述第一臂和所述第二臂相对间隔设置，所述中间臂固定连接在所述第一臂和所述第二臂之间，所述第一臂和所述第一板转动连接，所述第二臂和所述第二板转动连接，所述中间臂用于通过弹性件连接所述第二连动结构；

所述第一连杆结构包括第一杆和第二杆，所述第一杆和所述第二杆相对间隔设置且固定连接，所述第一杆的一端转动连接至所述第一部分，另一端转动连接至所述第一臂，所述第二杆的一端转动连接至所述第二部分，另一端转动连接至所述第二臂。

8.根据权利要求7所述的供电系统，其特征在于，所述第一臂包括第一主臂和第一支臂，所述第一主臂转动连接至所述第一板，所述第一支臂的一端固定连接所述第一主臂，另一端转动连接所述第一杆，所述第二臂包括第二主臂和第二支臂，所述第二主臂转动连接至所述第二板，所述第二支臂的一端固定连接至所述第二主臂，另一端转动连接至所述第二杆，所述第一支臂位于所述第一板的外侧，所述第二支臂位于所述第二板的外侧。

9.根据权利要求8所述的供电系统，其特征在于，所述第一主臂上与所述第一板转动连接的部分位于所述第一板的内侧，所述第二主臂上与所述第二板转动连接的部分位于所述第二板的内侧。

10.根据权利要求6所述的供电系统，其特征在于，所述传动件包括第一臂、第二臂和中间臂，所述第一臂和所述第二臂相对间隔设置，所述中间臂固定连接在所述第一臂和所述第二臂之间，所述第一臂和所述第一板转动连接，所述第二臂和所述第二板转动连接，所述中间臂用于转动连接所述第一连杆结构。

11.根据权利要求5-10任一项所述的供电系统，其特征在于，部分所述第二连动结构位于所述第一板和所述第二板之间、且位于所述第一部分和所述第二部分之间、且转动连接至所述主轴、且固定连接至所述触头连接件。

12.根据权利要求11所述的供电系统，其特征在于，所述第二连动结构包括第二旋转结构和第二连杆结构，所述第二旋转结构包括中间套筒和突出设置在所述中间套筒的外表面的第一突块和第二突块，所述中间套筒套设在所述主轴上且位于第一部分和第二部分之间，所述第一突块和所述触头连接件之间通过固定销固定连接，所述固定销和所述第一旋转结构的所述第二部分的外侧面间隔设置，所述外侧面为在所述主轴的径向方向上所述第二部分的远离所述主轴的表面，所述第二突块和所述第二连杆结构的一端转动连接，所述第二连杆结构位于所述第一板和所述第二板之间且用于连接所述传动件。

13.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述第一旋转结构和所述传动件之间滑动连接，以实现通过旋转所述旋钮带动所述传动件相对所述固定架转动。

14.根据权利要求13所述的供电系统，其特征在于，所述传动件包括第一臂、第一延伸部、第二臂、第二延伸部和中间臂，所述第一臂和所述第二臂相对间隔设置，所述中间臂固定连接在所述第一臂和所述第二臂之间，所述第一臂和所述第一板转动连接，所述第二臂和所述第二板转动连接，所述中间臂用于通过弹性件连接所述第二连动结构，所述第一延伸部的一端固定连接至所述第一臂，所述第一延伸部的另一端位于所述第一旋转结构的所述第一部分背离所述第二部分的一侧，且和所述第一旋转结构滑动连接，所述第二延伸部的一端固定连接至所述第二臂，另一端位于所述第一旋转结构的所述第二部分背离所述第一部分的一侧，且和所述第一旋转结构滑动连接。

15.根据权利要求14所述的供电系统，其特征在于，所述第一旋转结构包括滑动杆，所述滑动杆固定连接所述第一部分和所述第二部分，所述滑动杆包括第一滑动部和第二滑动部，所述第一滑动部位于所述第一部分背离所述第二部分的一侧，所述第二滑动部位于所述第二部分背离所述第一部分的一侧，所述第一延伸部设有第一滑槽，所述第一滑槽和所述第一滑动部配合，所述第二延伸部设有第二滑槽，所述第二滑槽和所述第二滑动部配合，以实现所述第一旋转结构和所述传动件的滑动连接。

16.根据权利要求1-15任一项所述的供电系统，其特征在于，所述开关具有手动分闸、手动合闸及自动跳闸三种状态，当所述开关位于所述手动合闸状态时，所述旋钮指向第一位置，当所述开关位于所述手动分闸状态时，所述旋钮指向第二位置，当所述开关处于自动跳闸状态时，所述旋钮指向第三位置，所述旋钮在所述第三位置和所述第一位置之间转动的角度大于等于预设值，且所述旋钮在所述第三位置和所述第二位置之间转动的角度亦大于等于预设值。

17.根据权利要求16所述的供电系统，其特征在于，所述预设值大于等于20度。

18.一种动力机构，应用于开关，用于驱动所述开关的动触头和静触头合闸或分闸，其特征在于，所述动力机构包括：

固定架；

旋钮连接件、触头连接件和传动件，均转动连接至所述固定架，所述旋钮连接件用于固定旋钮，所述触头连接件用于固定所述动触头，所述旋钮连接件的旋转中心为第一轴线，所述触头连接件的旋转中心为第二轴线，所述第一轴线和所述第二轴线共线；

第一连动结构，连接在所述传动件和所述旋钮连接件之间，以实现通过旋转所述旋钮带动所述传动件相对所述固定架转动；

第二连动结构，连接在所述传动件和所述触头连接件之间，以实现通过所述传动件相对所述固定架的转动带动所述动触头移动。

19.根据权利要求18所述的动力机构，其特征在于，所述固定架包括架体和固定至所述架体的主轴，所述旋钮连接件转动连接至所述主轴的一端，所述触头连接件转动连接至所述主轴的另一端，在所述主轴的轴向方向上，所述触头连接件、所述架体和所述旋钮连接件依次排列，所述第一轴线和所述第二轴线均位于所述主轴的中心轴线上。

20.根据权利要求19所述的动力机构，其特征在于，所述架体包括相对设置的第一板和第二板，所述主轴穿过所述第一板和所述第二板，所述旋钮连接件转动连接至所述主轴的一端，所述触头连接件转动连接至所述主轴的另一端；部分所述第一连动结构位于所述第一板和所述第二板之间、且套设在所述主轴的外围、且和所述固定架转动连接、且固定连接至所述旋钮连接件。

21.根据权利要求20所述的动力机构，其特征在于，所述第一连动结构包括第一旋转结构，所述第一旋转结构包括相对间隔设置且彼此固定连接的第一部分和第二部分，所述第一部分套设在所述主轴的外围且邻近所述第一板，所述第一部分固定连接所述旋钮连接件，所述第二部分套设在所述主轴的外围且邻近所述第二板，所述第一部分和所述第二部分之间的区域用于容纳部分所述第二连动结构；所述第一旋转结构和所述传动件活动连接，以实现通过旋转所述旋钮带动所述传动件相对所述固定架转动。

22.根据权利要求21所述的动力机构，其特征在于，所述第一连动结构包括第一连杆结构，所述第一旋转结构通过所述第一连杆结构活动连接至所述传动件，所述第一连杆结构的一端转动连接至所述第一旋转结构，另一端转动连接至所述传动件。

23.根据权利要求22所述的动力机构，其特征在于，所述传动件包括第一臂、第二臂和中间臂，所述第一臂和所述第二臂相对间隔设置，所述中间臂固定连接在所述第一臂和所述第二臂之间，所述第一臂和所述第一板转动连接，所述第二臂和所述第二板转动连接，所述中间臂用于通过弹性件连接所述第二连动结构；

所述第一连杆结构包括第一杆和第二杆，所述第一杆和所述第二杆相对间隔设置且固定连接，所述第一杆的一端转动连接至所述第一部分，另一端转动连接至所述第一臂，所述第二杆的一端转动连接至所述第二部分，另一端转动连接至所述第二臂。

24.根据权利要求23所述的动力机构，其特征在于，所述第一臂包括第一主臂和第一支臂，所述第一主臂转动连接至所述第一板，所述第一支臂的一端固定连接所述第一主臂，另一端转动连接所述第一杆，所述第二臂包括第二主臂和第二支臂，所述第二主臂转动连接至所述第二板，所述第二支臂的一端固定连接至所述第二主臂，另一端转动连接至所述第二杆，所述第一支臂位于所述第一板的外侧，所述第二支臂位于所述第二板的外侧。

25.根据权利要求24所述的动力机构，其特征在于，所述第一主臂上与所述第一板转动连接的部分位于所述第一板的内侧，所述第二主臂上与所述第二板转动连接的部分位于所述第二板的内侧。

26.根据权利要求22所述的动力机构，其特征在于，所述传动件包括第一臂、第二臂和中间臂，所述第一臂和所述第二臂相对间隔设置，所述中间臂固定连接在所述第一臂和所述第二臂之间，所述第一臂和所述第一板转动连接，所述第二臂和所述第二板转动连接，所述中间臂用于转动连接所述第二连动结构。

27.根据权利要求21-26任一项所述的动力机构，其特征在于，部分所述第二连动结构位于所述第一板和所述第二板之间、且位于所述第一部分和所述第二部分之间、且转动连接至所述主轴、且固定连接至所述触头连接件。

28.根据权利要求27所述的动力机构，其特征在于，所述第二连动结构包括第二旋转结构和第二连杆结构，所述第二旋转结构包括中间套筒和突出设置在所述中间套筒的外表面的第一突块和第二突块，所述中间套筒套设在所述主轴上且位于第一部分和第二部分之间，所述第一突块和所述触头连接件之间通过固定销固定连接，所述固定销和所述第一旋转结构的所述第二部分的外侧面间隔设置，所述外侧面为在所述主轴的径向方向上所述第二部分的远离所述主轴的表面，所述第二突块和所述第二连杆结构的一端转动连接，所述第二连杆结构位于所述第一板和所述第二板之间且用于连接所述传动件。

29.根据权利要求21所述的动力机构，其特征在于，所述第一旋转结构和所述传动件之间滑动连接，以实现通过旋转所述旋钮带动所述传动件相对所述固定架转动。

30.根据权利要求29所述的动力机构，其特征在于，所述传动件包括第一臂、第一延伸部、第二臂、第二延伸部和中间臂，所述第一臂和所述第二臂相对间隔设置，所述中间臂固定连接在所述第一臂和所述第二臂之间，所述第一臂和所述第一板转动连接，所述第二臂和所述第二板转动连接，所述中间臂用于通过弹性件连接所述第二连动结构，所述第一延伸部的一端固定连接至所述第一臂，所述第一延伸部的另一端位于所述第一旋转结构的所述第一部分背离所述第二部分的一侧，且和所述第一旋转结构滑动连接，所述第二延伸部的一端固定连接至所述第二臂，另一端位于所述第一旋转结构的所述第二部分背离所述第一部分的一侧，且和所述第一旋转结构滑动连接。

31.根据权利要求30所述的动力机构，其特征在于，所述第一旋转结构包括滑动杆，所述滑动杆固定连接所述第一部分和所述第二部分，所述滑动杆包括第一滑动部和第二滑动部，所述第一滑动部位于所述第一部分背离所述第二部分的一侧，所述第二滑动部位于所述第二部分背离所述第一部分的一侧，所述第一延伸部设有第一滑槽，所述第一滑槽和所述第一滑动部配合，所述第二延伸部设有第二滑槽，所述第二滑槽和所述第二滑动部配合，以实现所述第一旋转结构和所述传动件的滑动连接。

32.一种开关，其特征在于，包括触头组件、旋钮和如权利要求18-31任一项所述的动力机构，所述触头组件包括动触头和静触头，所述动力机构连接在所述旋钮和所述动触头之间，用于驱动所述动触头和所述静触头合闸或分闸。

33.根据权利要求32所述的开关，其特征在于，所述开关具有手动分闸、手动合闸及自动跳闸三种状态，当所述开关位于所述手动合闸状态时，所述旋钮指向第一位置，当所述开关位于所述手动分闸状态时，所述旋钮指向第二位置，当所述开关处于自动跳闸状态时，所述旋钮指向第三位置，所述旋钮在所述第三位置和所述第一位置之间转动的角度大于等于预设值，且所述旋钮在所述第三位置和所述第二位置之间转动的角度亦大于等于预设值。

34.根据权利要求33所述的开关，其特征在于，所述预设值大于等于20度。

35.一种功率变换装置，其特征在于，包括电路板和如权利要求32-34任一项所述的开关，所述触头组件设于所述电路板上。

36.一种供电系统，其特征在于，包括直流源、功率变化单元和如权利要求32-34任一项所述的开关，所述开关连接在所述直流源和所述功率变化单元之间。

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