CN114792610A - 供电系统及开关单元 - Google Patents

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CN114792610A CN202210344335.XA CN202210344335A CN114792610A CN 114792610 A CN114792610 A CN 114792610A CN 202210344335 A CN202210344335 A CN 202210344335A CN 114792610 A CN114792610 A CN 114792610A
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孙吉升
张秀锋
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Abstract

本申请提供一种供电系统及开关单元，供电系统包括开关，开关包括开关单元和操作机构，开关单元包括灭弧功能件、静触头组件、动触头和第一磁体组件；灭弧功能件位于灭弧功能件内部；动触头位于灭弧功能件内部且能够相对静触头组件运动，操作机构接收到分闸信号时，控制开关单元断开，以使动触头与静触头组件分离，动触头和静触头组件分离的过程中，二者之间形成电弧；第一磁体组件的至少部分磁感线的方向与电弧的电流方向相交，以驱动电弧朝向灭弧功能件运动，第一磁体组件包括间隔设置的第一磁体和第二磁体，第一磁体和第二磁体共同用于增长电弧的运动路径以及增加电弧与灭弧功能件的接触面积，提升灭弧功能件对电弧的冷却效果。

Description

供电系统及开关单元
技术领域
本申请涉及开关技术领域，特别涉及一种供电系统及开关单元。
背景技术
开关是一种用于接通或分断一个或多个电路中电流的电子元件，开关在电力系统中通常起着控制作用和保护作用，开关在切断电流的过程中随之会产生电弧。电弧的产生延长了电路的开断时间，且电弧的温度高，容易使开关变形、熔化，危及供电系统的安全运行，造成人员伤亡和财产的重大损失。开关在使用过程中需要对电弧进行冷却处理，以降低电弧带来的危害，而现有技术中，对电弧的冷却效果欠佳，特别是在较高温度处的电弧不能得到有效冷却。
发明内容
本申请提供开关具有较好断开能力的供电系统。
第一方面，本申请一种供电系统，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，所述开关包括开关单元和操作机构，所述操作机构用于接收所述分闸信号且控制所述开关单元断开或者闭合，所述开关单元包括灭弧功能件、静触头组件、动触头和第一磁体组件，所述静触头组件位于所述灭弧功能件内部；所述动触头位于所述灭弧功能件内部且能够相对所述静触头组件运动，所述操作机构接收到所述分闸信号时，控制所述开关单元断开，以使所述动触头与所述静触头组件分离，所述动触头和所述静触头组件分离的过程中，二者之间形成电弧；所述第一磁体组件的至少部分磁感线的方向与所述电弧的电流方向相交，以驱动所述电弧朝向所述灭弧功能件运动，所述第一磁体组件包括间隔设置的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体共同用于增长所述电弧的运动路径以及增加所述电弧与所述灭弧功能件的接触面积，提升所述灭弧功能件对所述电弧的冷却效果。
通过第一磁体组件中第一磁体和第二磁体的共同作用，一方面，电弧同时受到第一磁体和第二磁体的磁场力的作用，电弧同时被两个磁体的磁场力拉伸而使电弧的弯曲程度更大，电弧被拉长的程度更大，更有利于电弧的冷却；另一方面，电弧靠近静触头组件与动触头的两端为电弧中温度较高的部位，由于设置两个磁体即第一磁体和第二磁体，第一磁体和第二磁体中磁感线密度最大的区域分别分布在靠近静触头组件和靠近动触头的一侧，从而使电弧靠近静触头组件与动触头的两端处于磁场强度较大的位置，电弧在温度较高的部位所受磁场力大、运动路径更长，更有利于提高电弧的冷却效率；再一方面，通过磁场力的作用将电弧移动至灭弧功能件上，通过灭弧功能件对电弧进行二次冷却，最大限度地提升开关的分断能力，且灭弧功能件结构简单、成本较低。
在一种可能的实现方式中，所述静触头组件包括间隔设置的第一静触头和第二静触头，所述动触头包括相对设置的第一端和第二端，所述操作机构能够控制所述动触头转动，所述开关单元处于所述闭合状态时，所述第一端和所述第二端分别与所述第一静触头和所述第二静触头连接，以将电流导通；所述开关单元处于所述断开状态时，所述动触头旋转以使所述第一端与所述第一静触头分离、所述第二端与所述第二静触头分离，以将电流切断，且在所述第一端与所述第一静触头之间形成第一电弧；所述第一磁体和所述第二磁体位于所述第一电弧的一侧，所述第一磁体和所述第二磁体共同用于增长所述第一电弧的运动路径以及增加所述第一电弧与所述灭弧功能件的接触面积。
通过第一静触头和第二静触头、动触头的第一端和第二端的设置，开关单元的连接性能更好，提升开关单元开断能力。
在一实施方式中，所述静触头组件相对所述灭弧功能件固定，所述动触头可相对所述静触头组件和所述灭弧功能件转动，所述操作机构通过控制所述动触头逆时针旋转，所述动触头与所述静触头组件分离，使所述开关从闭合状态转化为断开状态。
在一实施方式中，所述灭弧功能件为一体化结构，所述第一子功能件和所述第二子功能件一体成型结构强度高。
在一实施方式中，所述灭弧功能件与所述动触头为一体化结构。
在一实施方式中，所述第一子功能件与所述动触头为一体化结构，所述第二子功能件为一体化结构，所述第一子功能件与所述第二子功能件通过焊接、粘接等方式连接成所述灭弧功能件。
在一种可能的实现方式中，所述灭弧功能件包括绝缘壳体或者金属栅片组中的至少一种。其中绝缘壳体为采用绝缘材料制成的壳体，能够有效冷却电弧。金属栅片组中包括绝缘板和位于绝缘板中的金属片，其中金属栅片组中的金属片与动触头不连接，且与动触头绝缘，金属片能够提升对电弧的冷却效果。
在一种可能的实现方式中，所述第一磁体和所述第二磁体同向排列，以驱动所述第一电弧均朝向所述灭弧功能件的同一侧运动且增长所述第一电弧的运动路径以及增加所述第一电弧与所述灭弧功能件的接触面积。其中，第一磁体和第二磁体同向排列，以驱动第一电弧均朝向灭弧功能件的同一侧运动且增加第一电弧的运动路径以及增加第一电弧与灭弧功能件的接触面积。第一磁体和第二磁体同向排列是指第一磁体和第二磁体的北极和南极的排布是同向的。
在一实施方式中，所述第一磁体和所述第二磁体的南极均靠近所述第一电弧设置且所述北极远离所述第一电弧设置，且所述南极和北极的所述排布方向与第一子功能件或者第二子功能件的表面共面，或者所述南极和北极的所述排布方向与第一子功能件或者第二子功能件的径向相同。
在一实施方式中，所述第二磁体位于所述第一磁体沿第三方向的一侧，所述第一磁体和所述第二磁体的南极均靠近所述第一电弧设置且北极远离所述第一电弧设置，所述第一磁体和所述第二磁体共同驱动所述第一电弧朝向所述第一子功能件运动，所述第一电弧同时受所述第一磁体和所述第二磁体的磁场力作用而使第一电弧被拉长的程度更大，更有利于第一电弧的冷却。
在一实施方式中，所述第一磁体和所述第二磁体的北极均靠近第一电弧设置且南极远离第一电弧设置，所述第二磁体位于所述第一磁体沿第三方向的一侧，所述第一磁体和所述第二磁体的北极均靠近第一电弧设置且南极远离第一电弧设置，所述第一磁体和所述第二磁体共同驱动第一电弧朝向第二子功能件运动，第一电弧同时受第一磁体和第二磁体的磁场力作用而使第一电弧被拉长的程度更大，更有利于电弧的冷却。
在一种可能的实现方式中，所述第一磁体组件还包括第三磁体，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体均同向排列，以驱动所述第一电弧均朝向所述灭弧功能件的同一侧运动且增长所述第一电弧的运动路径以及增加所述第一电弧与所述灭弧功能件的接触面积。
在一实施方式中，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体沿第三方向依次排列，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体的北极均靠近第一电弧设置且南极远离第一电弧设置，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体共同驱动第一电弧朝向第二子功能件运动。第一电弧同时受三个磁体的磁场力作用而使第一电弧被拉长的程度更大，更有利于电弧的冷却，且使第一电弧温度较高的两端被拉伸的程度高，更有利于提高第一电弧的冷却效率。
在一实施方式中，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体沿第三方向依次排列，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体南极均靠近第一电弧设置且北极远离第一电弧设置，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体共同驱动第一电弧朝向第一子功能件运动。第一电弧同时受三个磁体的磁场力作用而使第一电弧被拉长的程度更大，更有利于电弧的冷却，且使第一电弧温度较高的两端被拉伸的程度高，更有利于提高第一电弧的冷却效率。
在一种可能的实现方式中，所述灭弧功能件包括相对设置的第一子功能件和第二子功能件，所述第一磁体和所述第二磁体反向排列，所述第一磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第一子功能件运动，所述第二磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第二子功能件运动，以增长所述第一电弧的运动路径，所述第一磁体用于增加所述第一电弧与所述第一子功能件的接触面积，所述第二磁体用于增加所述第一电弧与所述第二子功能件的接触面积，以使所述第一子功能件和所述第二子功能件均用于冷却所述第一电弧。
其中，第一磁体和第二磁体反向排列是指第一磁体和第二磁体的北极与南极的排布是反向的，即第一磁体的南极靠近第一电弧设置且北极远离第一电弧设置，第二磁体的北极靠近第一电弧设置且南极远离第一电弧设置，通过设置反向排列的第一磁体和第二磁体，使第一电弧的形状大致呈“S”形，一方面拉长了第一电弧的长度，有利于第一电弧的快速冷却；另一方面，充分利用第一子功能件和第二子功能件对第一电弧进行冷却，增加了可用于冷却第一电弧的灭弧功能件的面积，提高了第一电弧的冷却效果及效率。
在一实施方式中，所述第一磁体和所述第二磁体反向排列，所述第一磁体的北极靠近所述第一电弧设置且南极远离所述第一电弧设置，以驱动部分所述第一电弧朝向第二子功能件运动；所述第二磁体的南极靠近所述第一电弧设置且北极远离所述第一电弧设置，以驱动部分所述第一电弧朝向所述第一子功能件运动。
在一种可能的实现方式中，所述第一磁体组件还包括第三磁体，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体依次排列，所述第三磁体与所述第二磁体反向排列，所述第三磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第一子功能件运动，以增长所述第一电弧的运动路径，所述第三磁体用于增加所述第一电弧与所述第一子功能件的接触面积，以提升所述第一子功能件对所述第一电弧的冷却效果。
通过第一磁体、第二磁体和第三磁体的设置，使第一电弧的形状大致呈“W”形或者波浪形，一方面，第一电弧同时受三个磁体的磁场力的作用拉长了第一电弧的长度，更有利于第一电弧的快速冷却；另一方面，充分利用第一子功能件和第二子功能件对第一电弧进行冷却，增加了可用于冷却第一电弧的灭弧功能件的面积，提高了第一电弧的冷却效果及效率；再一方面，第一电弧同时受三个磁体的磁场力作用，使第一电弧在温度较高的两端被拉伸的程度更高，更有利于提高第一电弧的冷却效率。
在一种可能的实现方式中，所述第一磁体组件还包括第三磁体，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体依次排列，所述第二磁体与所述第三磁体同向排列，所述第三磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第二子功能件运动，以增长所述第一电弧的运动路径，所述第三磁体用于增加所述第一电弧与所述第二子功能件的接触面积，以提升所述第二子功能件对所述第一电弧的冷却效果。
其中，第三磁体与第二磁体同向排列且第三磁体与第一磁体反向排列，即第一磁体的南极靠近第一电弧设置且北极远离第一电弧设置，第二磁体和第三磁体的北极靠近第一电弧设置且南极远离第一电弧设置。通过第一磁体、第二磁体和第三磁体的设置，使第一电弧的形状大致呈“S”形，一方面，第一电弧同时受三个磁体的磁场力的作用拉长了第一电弧的长度，更有利于第一电弧的快速冷却；另一方面，充分利用第一子功能件和第二子功能件对第一电弧进行冷却，增加了可用于冷却第一电弧的灭弧功能件的面积，提高了第一电弧的冷却效果及效率；再一方面，第一电弧同时受三个磁体的磁场力作用，使第一电弧在温度较高的两端被拉伸的程度更高，更有利于提高第一电弧的冷却效率。
在一种可能的实现方式中，所述第一磁体组件还包括第三磁体，所述第三磁体位于所述第一磁体和所述第二磁体之间，所述第三磁体与所述第一磁体同向排列，所述第三磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第一子功能件运动，以增长所述第一电弧的运动路径，所述第三磁体用于增加所述第一电弧与所述第一子功能件的接触面积，以提升所述第一子功能件对所述第一电弧的冷却效果。
通过第一磁体、第三磁体和第二磁体的设置，使第一电弧的形状大致呈“S”形，一方面，第一电弧同时受三个磁体的磁场力的作用拉长了第一电弧的长度，更有利于第一电弧的快速冷却；另一方面，充分利用第一子功能件和第二子功能件对第一电弧进行冷却，增加了可用于冷却第一电弧的灭弧功能件的面积，提高了第一电弧的冷却效果及效率；再一方面，第一电弧同时受三个磁体的磁场力作用，使第一电弧在温度较高的两端被拉伸的程度更高，更有利于提高第一电弧的冷却效率。
在一种可能的实现方式中，所述第一磁体的延伸方向与所述第二磁体的延伸方向相交，使所述第一磁体组件对所述第一电弧的驱动力更大且能够减小所述开关的体积。第一磁体和第二磁体紧贴灭弧功能件和第一电弧设置，本实施方式中，灭弧功能件为圆形，第一磁体和第二磁体靠近灭弧功能件的表面均与灭弧功能件的径向垂直，一方面，磁体组件靠近第一电弧设置，使第一电弧所受的磁场力更大，使磁体组件可以更好地驱动第一电弧运动，有利于第一电弧的冷却；另一方面，磁体组件贴近，减小了开关单元的体积，进而减小开关的体积。
在一实施方式中，所述第一磁体的延伸方向与所述第二磁体的延伸方向平行，所述第一磁体与所述第二磁体在同一直线上。
在一种可能的实现方式中，所述第一磁体的延伸方向与所述第二磁体的延伸方向相同，所述第一磁体内部的磁感线方向和所述第二磁体内部的磁感线方向相交，以使所述第一电弧贴近所述灭弧功能件。第一磁体内部的磁感线方向为第一磁体的南极指向北极的方向，第二磁体内部的磁感线方向为第二磁体的南极指向北极的方向，在实际场景中，第一电弧可能为曲线，灭弧功能件也可能为凹凸不平的壳体，第一磁体内部的磁感线方向和第二磁体内部的磁感线方向相差预设角度，通过调整磁场方向，控制第一电弧的运动方向，以使第一电弧更快运动至灭弧功能件上，便于第一电弧的冷却。
在一实施方式中，所述第一磁体内部的磁感线方向和所述第二磁体内部的磁感线方向平行。
在一实施方式中，所述第一磁体组件在第一方向上的厚度大于所述灭弧功能件在第一方向上的厚度。使第一电弧可更好地受磁场力作用而运动，提高第一电弧的冷却速度。
在一种可能的实现方式中，所述第一磁体组件包括四个以及四个以上磁体，所述四个以及四个以上磁体中包含所述第一磁体和所述第二磁体，所述四个以及四个以上磁体依次排列，且各磁体的磁感线的方向依次相差预设角度，以提升对所述第一电弧的冷却效果。通过调整磁体的数量、磁体的磁感线方向或者相邻磁体的磁感向方向的预设角度差值，控制第一电弧的形状大致接近方波形状，以使第一电弧适应灭弧功能件形状且更快运动至第一子功能件和第二子功能件上，提升对第一电弧的冷却效果。
在一种可能的实现方式中，所述开关单元还包括第二磁体组件，所述开关单元处于所述断开状态时，在所述第二端与所述第二静触头之间形成第二电弧；所述第一磁体和所述第二磁体位于所述第一电弧远离所述第二电弧的一侧，所述第二磁体组件的至少部分磁感线的方向与所述第二电弧的电流方向相交，以用于驱动所述第二电弧运动；
所述第二磁体组件还包括间隔设置的第四磁体和第五磁体，所述第四磁体和所述第五磁体位于所述第二电弧远离所述第一电弧的一侧，所述第四磁体和所述第五磁体共同用于增长所述第二电弧的运动路径以及增加所述第二电弧与所述灭弧功能件的接触面积，以冷却所述第二电弧，提升对所述第二电弧的冷却效果，进而提升所述开关单元断开能力。
在一实施方式中，所述第二磁体组件与所述第一磁体组件相同。例如，第一磁体、第二磁体、第四磁体和第五磁体均同向排列，第一磁体和第二磁体的北极均靠近第一电弧设置且南极远离第一电弧设置，第四磁体和第五磁体的北极均靠近第二电弧设置且南极远离第二电弧设置。
在一实施方式中，所述第二磁体组件包含的磁体数量与第一磁体组件所包含的磁体数量可以相同也可以不同，对此不作限制。
在一种可能的实现方式中，所述第一磁体组件和所述第二磁体组件位于所述灭弧功能件沿所述灭弧功能件径向的两侧，且所述第一磁体组件邻近所述第一静触头设置，用于提升对所述第一电弧的冷却效果；所述第二磁体组件邻近所述第二静触头设置，用于提升对所述第二电弧的冷却效果。第一磁体组件位于沿灭弧功能件沿第二方向靠近第一静触头的一侧，第二磁体组件位于灭弧功能件沿第二方向靠近第二静触头的一侧，通过第一磁体组件和第二磁体组件的设置，使开关单元处于断开状态时，所形成的第一电弧和第二电弧能够通过磁场力的作用，以拉长、运动至灭弧功能件上的方式得以冷却，提升开关单元断开能力，保证供电系统的安全运行。
在一种可能的实现方式中，所述灭弧功能件包括相对设置的第一子功能件和第二子功能件，所述第一磁体组件和所述第二磁体组件位于所述第一子功能件远离所述第二子功能件的一侧，且所述第一磁体组件邻近所述第一静触头设置，所述第二磁体组件邻近所述第二静触头设置，以用于减小所述开关单元的尺寸。其中，第一磁体组件和第二磁体组件中磁体内部的磁场方向与第一子功能件的径向相同，或者说第一磁体组件和第二磁体组件中磁体内部的磁场方向与第一子功能件或者第二子功能件共面。
在一种可能的实现方式中，所述第一磁体组件和所述第二磁体组件中磁体内部的磁场方向与所述第一子功能件或者所述第二子功能件垂直。
在一种可能的实现方式中，开关包括多个开关单元，第一磁体组件和第二磁体组件分布于相邻的两个开关单元之间，第一磁体组件和第二磁体组件中磁体内部的磁场方向垂直于第一子功能件和第二子功能件的表面。两个开关单元共用一组第一磁体组件和第二磁体组件，可节约磁体，降低成本。
在一些实施方式中，所述第一磁体组件和所述第二磁体组件内部磁铁的磁场方向可相反或者相同，或者部分磁体的磁场方向相反，部分磁体的磁场方向相同，具体可根据需要来设置，第一磁体组件和第二磁体组件内部磁铁的数量也可根据需要来设置。
在一些实施方式中，所述第一磁体组件和所述第二磁体组件内部磁铁的磁场方向可相交，根据需要来设置。
需要说明的是，本申请的所述第一磁体组件和所述第二磁体组件中的各磁体可为永磁体或者软磁体，可为磁铁或者掺杂钴、镍等金属原子的磁铁，或者其他能产生磁场且具有磁感线的磁体。
第二方面，本申请提供一种开关单元，所述开关单元应用于开关中，所述开关包括旋钮、开关单元和连接在所述旋钮和所述开关单元之间的操作机构，所述旋钮通过所述操作机构能够控制所述开关单元断开或者闭合，所述开关单元包括灭弧功能件、静触头组件、动触头和第一磁体组件；所述静触头组件位于所述灭弧功能件内部；所述动触头位于所述灭弧功能件内部且能够相对所述静触头组件运动，所述开关单元处于所述闭合状态时，所述动触头与所述静触头组件连接导通，所述开关单元处于所述断开状态时，所述动触头与所述静触头组件分离，所述动触头和所述静触头组件分离的过程中，二者之间形成电弧；所述第一磁体组件的至少部分磁感线的方向与所述电弧的电流方向相交，以驱动所述电弧朝向所述灭弧功能件运动，所述第一磁体组件包括间隔设置的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体共同用于增长所述电弧的运动路径以及增加所述电弧与所述灭弧功能件的接触面积，提升所述灭弧功能件对所述电弧的冷却效果。在前述各实现方式中关于供电系统中的灭弧功能件、静触头组件、动触头和第一磁体组件的描述及变形方案可适用于本实施例中的开关单元中的灭弧功能件、静触头组件、动触头和第一磁体组件。在前述各实施例中关于供电系统中的第一磁体组件与灭弧功能件的位置关系的描述及变形方案可适用于本实施例中的开关单元中的第一磁体组件与灭弧功能件的位置关系。在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请一实施方式提供的供电系统的示意图；
图2是本申请一实施方式提供的功率变换装置的示意图；
图3是本申请一实施方式提供的开关的立体结构图；
图4是本申请一实施方式提供的开关的立体结构图；
图5a是本申请一实施方式提供的开关闭合时的剖面图；
图5b是本申请一实施方式提供的开关断开时的剖面图；
图6是本申请一实施方式中电弧受磁场力运动的示意图；
图7是本申请一实施方式提供的灭弧功能件的示意图；
图8是本申请一实施方式提供的第一磁体组件的磁感线分布与电弧的位置关系图；
图9是本申请一实施方式中电弧受磁场力运动的示意图；
图10是一实施方式提供的第一磁体的磁感线分布与电弧的位置关系图；
图11是一实施方式中电弧受磁场力运动的示意图；
图12是本申请一实施方式提供的开关的示意图；
图13是本申请一实施方式中电弧受磁场力运动的示意图；
图14是本申请第一实施例提供的开关的示意图；
图15是本申请第一实施例提供的开关的示意图；
图16是本申请第二实施例提供的开关的示意图；
图17是本申请第二实施例中电弧受磁场力运动的示意图；
图18是本申请第三实施例提供的开关的示意图；
图19是本申请第三实施例中电弧受磁场力运动的示意图；
图20是本申请第四实施例提供的开关的示意图；
图21是本申请第五实施例提供的开关的示意图；
图22是本申请第六实施例提供的开关的示意图；
图23是本申请第七实施例提供的开关的示意图；
图24是本申请第七实施例中电弧受磁场力运动的示意图；
图25是本申请第八实施例提供的开关的示意图；
图26是本申请第九实施例提供的开关的示意图；
图27是本申请第九实施例提供的开关的俯视图；
图28是本申请第十实施例提供的开关的示意图；
图29是本申请第十一实施例提供的开关的侧视图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
本文中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
此外，本文中，“上”、“下”等方位术语是相对于附图中的结构示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据结构所放置的方位的变化而相应地发生变化。
为方便理解，下面先对本申请实施例所涉及的英文简写和有关技术术语进行解释和描述。
左手定则：伸开左手，使拇指与其他四指垂直且在一个平面内，让磁感线从手心流入，四指指向电流方向，大拇指指向的就是安培力方向即导体受力方向。
请参阅图1，图1是本申请一实施方式提供的供电系统的示意图，本申请一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，功率变换装置包括外壳2、开关1和电路板3，外壳2围设收容空间21，电路板3设置在收容空间21中，开关1包括旋钮12、操作机构11和开关单元10，其中开关单元10和操作机构11位于收容空间21内且电连接至电路板3，旋钮12位于外壳2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与操作机构11电连接，控制单元31用于发送分闸信号给操作机构11，使得操作机构11能够带动开关单元10进行分闸。在一实施方式中，操作机构11为自由脱扣结构。
图3为本申请一实施方式提供的开关1的立体结构图，开关1包括开关单元10和操作机构11，操作机构11用于接收分闸信号且控制开关单元10断开或者闭合。在一实施方式中，开关1可以包括多个层叠设置的开关单元10。在一实施方式中，开关1还包括旋钮12，旋钮12通过操作机构11驱动开关单元10断开或者闭合。
请参阅图4、图5a和图5b，图4为本申请一实施方式提供的开关1断开时的立体图，图5a开关1闭合时的剖面图，图5b为图4中开关1断开时的剖面图，开关单元10包括灭弧功能件140、静触头组件120、动触头130和第一磁体组件110；静触头组件120位于灭弧功能件140内部；动触头130位于灭弧功能件140内部且能够相对静触头组件120运动，操作机构11接收到分闸信号时，控制开关单元10断开，以使动触头130与静触头组件120分离，动触头130和静触头组件120分离的过程中，二者之间形成电弧100；第一磁体组件110的至少部分磁感线的方向与电弧100的电流方向相交，以驱动电弧100朝向灭弧功能件140运动，第一磁体组件110包括间隔设置的第一磁体111和第二磁体112，第一磁体111和第二磁体112共同用于增长电弧100的运动路径以及增加电弧100与灭弧功能件140的接触面积，提升灭弧功能件140对电弧100的冷却效果。
其中，开关1处于闭合状态时，开关单元10处于闭合状态，此时静触头组件120与动触头130连接，静触头组件120与动触头130之间的电流导通(如图5a所示)；开关1处于断开状态时，开关单元10处于断开状态，此时静触头组件120与动触头130分离，静触头组件120与动触头130之间的电流切断(如图5b所示)。
静触头组件120与动触头130分离过程中，静触头组件120与动触头130之间会产生一团温度高、伴随着强光发出和导电性强的气体即电弧100，电弧100是一种气体放电现象，电弧100的质量轻且容易改变形态。电弧100的产生，一方面延长了电路的开断时间，若供电系统的电路发生故障需要将开关1断开，电弧100的产生使开关1不能及时断开，从而导致对供电系统造成更大的损坏；另一方面，电弧100的温度高，容易使静触头组件120和动触头130变形、熔化，甚至导致开关1爆炸、造成人员灼伤等事故的发生，同时电弧100的强光也可能损害人的视力；再一方面，电弧100的导电性容易造成其他设备的短路，危及供电系统的安全运行，造成人员伤亡和财产的重大损失。
图4和图5b中电弧100的形状仅为示意性表示，在实际中，电弧100受到周围环境的影响其形状可能为曲线或者其他形状。
第一磁体111和第二磁体112均为能够产生磁场的物质或材料，第一磁体111和第二磁体112均具有两极性，即磁性北极N，磁性南极S。在本实施方式中，第一磁体111和第二磁体112均为条形磁体，第一磁体111的北极N和南极S位于第一磁体111的两端，第一磁体111外部的磁感线方向即磁场方向为北极N指向南极S，第一磁体111外部的磁场方向为从南极S指向北极N。在本实施方式中，第一磁体111和第二磁体112排布方向与电弧100的延伸方向大致相同，以更好地延长电弧100的长度，有利于提升电弧100的冷却效果。在一实施方式中，第一磁体111和第二磁体112均为永磁体，能够长期保持磁性，且不易失磁，也不易被磁化，使第一磁体111和第二磁体112在开关1中可以长期、稳定地发挥作用。在一实施方式中，第一磁体111和第二磁体112均为软磁体，或第一磁体111和第二磁体112的其中之一为永磁体，第一磁体111和第二磁体112的另一个为软磁体。
一般地，在物理学上磁场方向可用“×”和“·”表示，其中“×”表示垂直纸面向里的方向(如图13所示)，“·”表示垂直纸面向外的方向(如图6所示)，在本实施方式中，“×”和“·”仅表示磁场方向，“×”和“·”的密度并不代表磁感线密度及磁场强度。
电弧100位于第一磁体111和第二磁体112的磁场中，且电弧100的电流方向与至少部分第一磁体111和第二磁体112的磁感线的方向相交，电弧100受到磁场力的作用而运动，电弧100的运动方向可根据左手定则判断，且通过调整第一磁体111和第二磁体112的摆放位置及极性方向，而调整电弧100所受磁场力的方向，进而调整电弧100的运动方向。
请参阅图6，图6为电弧100受磁场力运动的示意图，虚线的电弧100表示电弧100受磁场力前的形状，实线的电弧100表示电弧100受磁场力后的形状，电弧100受磁场力作用后电弧100被拉长，电弧100的长度越长，越容易被冷却。
灭弧功能件140用于冷却电弧100且将灭弧功能件140内的静触头组件120、动触头130等内部部件与外界环境隔离。
在一种可能的实现方式中，所述灭弧功能件包括绝缘壳体或者金属栅片组中的至少一种。其中绝缘壳体为采用绝缘材料制成的壳体，能够有效冷却电弧。金属栅片组中包括绝缘板和位于绝缘板中的金属片，其中金属栅片组中的金属片与动触头不连接，可通过绝缘板与动触头绝缘，金属片能够提升对电弧的冷却效果。
在如图7所示的实施方式中，灭弧功能件140可以为具有六个侧面的长方体或正方体，开关1处于断开状态时，电弧100的电流方向为灭弧功能件140的第五子功能件145指向第六子功能件146的方向，通过调整第一磁体组件110，电弧100可运动至电弧100周侧的灭弧功能件140上，如图7中的第一子功能件141、第二子功能件142、第三子功能件143和第四子功能件144，以使电弧100冷却、熄灭，且使开关1彻底断开，提升开关1的断开能力。当灭弧功能件140为绝缘壳体时，第一子功能件141、第二子功能件142、第三子功能件143和第四子功能件144、第五子功能件145和第六子功能件146分别为绝缘壳体的6个侧壁。
在一实施方式中，灭弧功能件140也可仅包含第一子功能件141和第二子功能件142，第一磁体组件110将电弧100驱动至第一子功能件141和/或第二子功能件142上。
在一实施方式中，灭弧功能件140也可仅包含第一子功能件141，第一磁体组件110将电弧100驱动至第一子功能件141上。
在一实施方式中，电弧100也可以运动至灭弧功能件140内的其它绝缘部件上，此时灭弧功能件140也可为普通壳体。
在一实施方式中，灭弧功能件140内壁上具有绝缘涂层，以使灭弧功能件140具有绝缘性。
在一实施方式中，灭弧功能件140也可以为球体、圆柱体、棱柱图等其他立体图形。
由于第一磁体111和第二磁体112的磁感线分布不均匀，不同位置的磁感线的疏密不同，请参阅图8，图8为第一磁体组件110的磁感线分布与电弧100的位置关系图，图8中电弧100为未受磁场力前的电弧100。电弧100的电流方向为第三方向Z，第一磁体111的中线CL1和第二磁体112的中线CL2位置的磁感线密度大，自中线CL1沿第三方向Z至中线CL1的两侧磁感线密度逐渐变小，自中线CL2沿第三方向Z至中线CL2的两侧磁感线密度逐渐变小，使得电弧100在中线CL1和中线CL2位置所受磁场力最大。电弧100受磁场力作用之后，电弧100在受磁场力最大的区域(即中线CL1和中线CL2位置)的运动路径长，且该区域的电弧100最先与灭弧功能件140接触，电弧100的整体形状为较大的“U”字形(如图6所示)，在一实施方式中，若第一磁体111和第二磁体112距离较远，则电弧100的形状也可以为“W”形(如图9所示)，电弧100位于中线CL1和中线CL2位置均被拉长，使电弧100沿第三方向Z的两端可以得到更好的冷却。
若第一磁体组件110仅设置一个磁体，例如第一磁体组件110仅包括第一磁体111(如图10和图11所示)，电弧100受磁场力运动后的形状为“V”字形，电弧100仅在中间位置被拉长，与本实施方式相比，仅设置一个磁体的情况下，电弧100受力被拉长的程度小，且电弧100仅在中间位置被拉长，而电弧100沿第三方向Z的两端被拉长程度小、得不到很好的冷却效果。
在本实施方式中，通过第一磁体组件110中第一磁体111和第二磁体112的共同作用，一方面，电弧100同时受到第一磁体111和第二磁体112的磁场力的作用，电弧100同时被两个磁体的磁场力拉伸而使电弧100的弯曲程度更大，电弧100被拉长的程度更大，更有利于电弧100的冷却；另一方面，电弧100靠近静触头组件120与动触头130的两端为电弧100中温度较高的部位，由于设置两个磁体即第一磁体111和第二磁体112，第一磁体111和第二磁体112中磁感线密度最大的区域分别分布在靠近静触头组件120和靠近动触头130的一侧，从而使电弧100靠近静触头组件120与动触头130的两端处于磁场强度较大的位置，电弧100在温度较高的部位所受磁场力大、运动路径更长，更有利于提高电弧100的冷却效率；再一方面，通过磁场力的作用将电弧100移动至灭弧功能件140上，通过灭弧功能件140对电弧100进行二次冷却，最大限度地提升开关1的分断能力，且灭弧功能件140结构简单、成本较低。
请继续参阅图5a和图5b，在一种可能的实现方式中，静触头组件120包括间隔设置的第一静触头121和第二静触头122，动触头130包括相对设置的第一端131和第二端132，操作机构11能够控制动触头130转动，开关单元10处于闭合状态时(如图5a所示)，第一端131和第二端132分别与第一静触头121和第二静触头122连接，以将电流导通；开关单元10处于断开状态时，动触头130旋转以使第一端131与第一静触头121分离、第二端132与第二静触头122分离(如图5b所示)，以将电流切断，且在第一端131与第一静触头121之间形成第一电弧101；第一磁体111和第二磁体112位于第一电弧101的一侧，第一磁体111和第二磁体112共同用于增加第一电弧101的运动路径以及增加第一电弧101与灭弧功能件140的接触面积。通过第一静触头121和第二静触头122、动触头130的第一端131和第二端132的设置，开关单元10的连接性能更好，提升开关单元10开断能力。
在如图4和图5b所示的实施方式中，灭弧功能件140包括沿第一方向X依次平行设置的第一子功能件141和第二子功能件142，静触头组件120和动触头130位于第一子功能件141和第二子功能件142之间，动触头130固定在灭弧功能件140上，动触头130及灭弧功能件140可同时相对静触头组件120转动，第一磁体组件110位于灭弧功能件140沿第二方向Y的一侧，第二方向Y与第一方向X相交，第一磁体111靠近第一静触头121设置，第二磁体112靠近动触头130的第一端设置。操作机构11通过控制灭弧功能件140和动触头130同时逆时针旋转，动触头130与静触头组件120分离，使开关1从闭合状态转化为断开状态。
示例性的，当开关1为闭合状态时，电流方向A为依次从第一静触头121、动触头130流入第二静触头122的方向，当开关1断开时，第一静触头121和动触头130之间产生的电弧100的电流方向为第三方向Z(如图5b所示)，电弧100的电流方向为从第一静触头121流向动触头130的方向，电弧100受磁场力F的作用向第一子功能件141运动(如图6所示)，第三方向Z与第一方向X和第二方向Y均相交。在一实施方式中，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z大致垂直。在本实施方式中，第一子功能件141和第二子功能件142呈外径相等的圆形，在其他实施方式中，第一子功能件141和第二子功能件142的形状还可以为方形、椭圆形及不规则图形等，第一子功能件141和第二子功能件142的形状和大小可以相同也可以不同。
其中，动触头130的第一端131和第二端132均固定在灭弧功能件140上，灭弧功能件140转动时可同时带动第一端131和第二端132转动；第一静触头121的延伸方向和第二静触头122的延伸方向平行，第一静触头121和第二静触头122在灭弧功能件140上呈180°分布(如图5b所示)，动触头130的第一端131和第二端132在灭弧功能件140上也呈180°分布，以使动触头130的第一端131与第一静触头121连接或断开时，第二端132与第二静触头122连接或断开。
在一实施方式中，第一静触头121的延伸方向和第二静触头122的延伸方向也可呈角度相交，动触头130的第一端131和第二端132呈角度分布，只需满足当第一端131与第一静触头121连接或分离时，第二端132也同时与第二静触头122连接或分离；动触头130旋转90°即可使开关单元10从闭合状态转换为断开状态，在其他实施方式中，动触头130的旋转角度也可以为其他角度，如30°、45°、60°、75°等，动触头130可以为顺时针旋转或逆时针旋转，对动触头130的旋转方向及角度不作限制。
其中，第一静触头121远离动触头130的一端与电路板3连接，第二静触头122远离动触头130的一端与电路板3连接，使得开关单元10与电路板3连接，当开关单元10断开时，控制电路板3中对应的电路断开，以实现安全保护。
在一实施方式中，静触头组件120相对灭弧功能件140固定，动触头130可相对静触头组件120和灭弧功能件140转动，操作机构11通过控制动触头130逆时针旋转，动触头130与静触头组件120分离，使开关1从闭合状态转化为断开状态。
在一实施方式中，灭弧功能件140为一体化结构，第一子功能件141和第二子功能件142一体成型结构强度高。在一实施方式中，灭弧功能件140与动触头130为一体化结构。在一实施方式中，第一子功能件141与动触头130为一体化结构，第二子功能件142为一体化结构，第一子功能件141与第二子功能件142通过焊接、粘接等方式连接成灭弧功能件140。
在本实施方式中，灭弧功能件140仅设置第一子功能件141和第二子功能件142，且第一子功能件141靠近第二子功能件142设置使灭弧功能件140呈扁平状，一方面，可使电弧100经过较短路径即可与灭弧功能件140接触，电弧100与灭弧功能件140的接触增大，且将电弧100引入面积相对较大的第一子功能件141和第二子功能件142上，提高了电弧的冷却效果；另一方面，降低了灭弧功能件140在第一方向X上的厚度，使灭弧功能件140的尺寸缩小，适用于各种小型化的场景中。
在一实施方式中，动触头130的第一端131包括间隔设置的第一连接块(图中未示出)和第二连接块(图中未示出)，第一连接块固定在第一子功能件141靠近第二子功能件142的一侧，第二连接块固定在第二子功能件142靠近第一子功能件141的一侧，当开关单元处于闭合状态时，第一静触头121位于第一连接块和第二连接块之间，以使第一静触头121与动触头130的第一端131电连接。在一实施方式中，动触头130的第二端132包括间隔设置的第三连接块和第四连接块，第三连接块固定在第一子功能件141靠近第二子功能件142的一侧，第四连接块固定在第二子功能件142靠近第一子功能件141的一侧，当开关单元处于闭合状态时，第二静触头122位于第三连接块和第四连接块之间，以使第二静触头122与动触头130的第二端132电连接。
在本实施例中，第一磁体111和第二磁体112同向排列(如图5b所示)，以驱动第一电弧101均朝向灭弧功能件140的同一侧运动且增加第一电弧101的运动路径以及增加第一电弧101与灭弧功能件140的接触面积。第一磁体111和第二磁体112同向排列是指第一磁体111和第二磁体112的北极N和南极S的排布是同向的，在本实施例中，第一磁体111和第二磁体112的南极S均靠近第一电弧101设置且北极N远离第一电弧101设置(如图5b所示)，且南极S和北极N的排布方向与第一子功能件141或者第二子功能件142的表面共面。
请继续参阅图5a和图5b，第一电弧101的电流方向对第一电弧101受磁场力后的运动方向造成影响，若开关单元10处于闭合状态时，电流方向为自第一静触头121流向第二静触头122，则当开关单元10断开时，第一电弧101的电流方向为自第一静触头121流向动触头130的第一端131(如图5b所示)，即第三方向Z；第二电弧102的电流方向为自动触头130的第二端132流向第二静触头122，即第三方向Z。
在一实施方式中，第二磁体112位于第一磁体111沿第三方向Z的一侧，第一磁体111和第二磁体112的南极S均靠近第一电弧101设置且北极N远离第一电弧101设置(如图5b所示)，第一磁体111和第二磁体112共同驱动第一电弧101朝向第一子功能件141运动(如图6所示)，第一电弧101同时受第一磁体111和第二磁体112的磁场力作用而使第一电弧101被拉长的程度更大，更有利于第一电弧100的冷却。
请参阅图12和图13，图12是本申请一实施方式提供的开关的示意图，图13是图12中电弧受磁场力运动的示意图。在本实施方式中，第一磁体111和第二磁体112的北极N均靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置(如图12所示)。第二磁体112位于第一磁体111沿第三方向Z的一侧，第一磁体111和第二磁体112的北极N均靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置(如图12所示)，第一磁体111和第二磁体112共同驱动第一电弧101朝向第二子功能件142运动(如图13所示)，第一电弧101同时受第一磁体111和第二磁体112的磁场力作用而使第一电弧101被拉长的程度更大，更有利于电弧100的冷却。
在一种可能的实现方式中，第一磁体111的延伸方向与第二磁体112的延伸方向相交(如图14所示)，使磁体组件110对第一电弧101的驱动力更大且能够减小开关1的体积。第一磁体111和第二磁体112紧贴灭弧功能件140和第一电弧101设置，本实施方式中，灭弧功能件140为圆形，第一磁体111和第二磁体112靠近灭弧功能件140的表面均与灭弧功能件140的径向垂直，一方面，磁体组件110靠近第一电弧101设置，使第一电弧101所受的磁场力更大，使磁体组件110可以更好地驱动第一电弧101运动，有利于第一电弧101的冷却；另一方面，磁体组件110贴近，减小了开关单元10的体积，进而减小开关1的体积。
在一实施方式中，第一磁体111的延伸方向也可与第二磁体112的延伸方向平行(如图12所示)，第一磁体111与第二磁体112在同一直线上。
在一种可能的实现方式中，第一磁体111的延伸方向与第二磁体112的延伸方向相同，第一磁体111内部的磁感线方向和第二磁体112内部的磁感线方向相交(如图15所示)，以使第一电弧101贴合灭弧功能件140。第一磁体111内部的磁感线方向为第一磁体111的南极S指向北极N的方向，第二磁体112内部的磁感线方向为第二磁体112的南极S指向北极N的方向，在实际场景中，第一电弧101可能为曲线，灭弧功能件140也可能为凹凸不平的壳体，第一磁体111内部的磁感线方向和第二磁体112内部的磁感线方向相差预设角度，通过调整磁场方向，控制第一电弧101的运动方向，以使第一电弧101更快运动至灭弧功能件140上，便于第一电弧101的冷却。
在一实施方式中，第一磁体111内部的磁感线方向和第二磁体112内部的磁感线方向平行(如图12所示)。
在一实施方式中，第一磁体组件110在第一方向X上的厚度大于灭弧功能件140在第一方向X上的厚度，使第一电弧101可更好地受磁场力作用而运动，提高第一电弧101的冷却速度。
请继续参阅图5b，在一种可能的实现方式中，开关单元10还包括第二磁体组件150，开关单元10处于断开状态时，在动触头130的第二端132与第二静触头122之间形成第二电弧102；第一磁体111和第二磁体112位于第一电弧101远离第二电弧102的一侧，第二磁体组件150的至少部分磁感线的方向与第二电弧102的电流方向相交，以用于驱动第二电弧102运动；第二磁体组件150还包括间隔设置的第四磁体151和第五磁体152，第四磁体151和第五磁体152位于第二电弧102远离第一电弧101的一侧，第四磁体151和第五磁体152共同用于增加第二电弧102的运动路径以及增加第二电弧102与灭弧功能件140的接触面积，以冷却第二电弧102，提升对第二电弧102的冷却效果，进而提升开关单元10断开能力。
在一实施方式中，第二磁体组件150与第一磁体组件110相同，例如，第一磁体111、第二磁体112、第四磁体151和第五磁体152均同向排列(如图5b所示)，第一磁体111和第二磁体112的北极N均靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置，第四磁体151和第五磁体152的北极N均靠近第二电弧102设置且南极S远离第二电弧102设置。
在一实施方式中，第二磁体组件150包含的磁体数量与第一磁体组件110所包含的磁体数量可以相同也可以不同，对此不作限制。
在一种可能的实施方式中，第一磁体组件110和第二磁体组件150位于灭弧功能件140沿灭弧功能件140径向的两侧，且第一磁体组件110邻近第一静触头121设置，用于提升对第一电弧101的冷却效果；第二磁体组件150邻近第二静触头122设置，用于提升对第二电弧102的冷却效果。第一磁体组件110位于沿灭弧功能件140沿第二方向X靠近第一静触头121的一侧，第二磁体组件150位于灭弧功能件140沿第二方向X靠近第二静触头122的一侧，通过第一磁体组件110和第二磁体组件150的设置，使开关单元10处于断开状态时，所形成的第一电弧101和第二电弧102能够通过磁场力的作用，以拉长、运动至灭弧功能件140上的方式得以冷却，提升开关单元10断开能力，保证供电系统的安全运行。
请参阅图16和图17所示，图16为本申请第二实施例提供的开关1的示意图，图17为本申请第二实施例中电弧100受磁场力运动的示意图，与第一实施例不同之处在于，第一磁体组件110还包括第三磁体113，第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113均同向排列，以驱动第一电弧101均朝向灭弧功能件140的同一侧运动且增加第一电弧101的运动路径以及增加第一电弧101与灭弧功能件140的接触面积。
在一实施方式中，第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113沿第三方向Z依次排列，第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113的北极N均靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置，第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113共同驱动第一电弧101朝向第二子功能件142运动，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力作用而使第一电弧101被拉长的程度更大，更有利于电弧100的冷却，且使第一电弧101温度较高的两端被拉伸的程度高，更有利于提高第一电弧101的冷却效率。
在一实施方式中，第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113沿第三方向Z依次排列，第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113南极S均靠近第一电弧101设置且北极N远离第一电弧101设置，第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113共同驱动第一电弧101朝向第一子功能件141运动，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力作用而使第一电弧101被拉长的程度更大，更有利于电弧100的冷却，且使第一电弧101温度较高的两端被拉伸的程度高，更有利于提高第一电弧101的冷却效率。
在一种可能的实现方式中，第一磁体111的延伸方向、第二磁体112的延伸方向与第三磁体113的延伸方向均相交，使磁体组件110对第一电弧101的驱动力更大且能够减小开关1的体积。在一实施方式中，第一磁体111的延伸方向与第二磁体112的延伸方向相同但与第三磁体113的延伸方向相交。在一实施方式中，第一磁体111的延伸方向、第二磁体112的延伸方向与第三磁体113的延伸方向均相同。
在一些实施方式中，第一磁体组件110还可以包括更多个同向设置的磁体，具体可根据需要来设置数量。
请参阅图18和图19，图18为本申请第三实施例提供的开关1的示意图，图19为本申请第三实施例中电弧100受磁场力运动的示意图，本申请第三实施例提供一种供电系统，与第一实施例不同之处在于，灭弧功能件140包括相对设置的第一子功能件141和第二子功能件142，第一磁体111和第二磁体112反向排列，第一磁体111用于驱动部分第一电弧101朝向第一子功能件141运动，第二磁体112用于驱动部分第一电弧101朝向第二子功能件142运动，以增加第一电弧101的运动路径，第一磁体111用于增加第一电弧101与第一子功能件141的接触面积，第二磁体112用于增加第一电弧101与第二子功能件142的接触面积，以使第一子功能件141和第二子功能件142均用于冷却第一电弧。第一磁体111和第二磁体112反向排列是指第一磁体111和第二磁体112的北极N与南极S的排布是反向的，即第一磁体111的南极S靠近第一电弧101设置且北极N远离第一电弧101设置(如图18所示)，第二磁体112的北极N靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置，通过设置反向排列的第一磁体111和第二磁体112，使第一电弧101的形状大致呈“S”形(如图19所示)，一方面拉长了第一电弧101的长度，有利于第一电弧101的快速冷却；另一方面，充分利用第一子功能件141和第二子功能件142对第一电弧101进行冷却，增加了可用于冷却第一电弧101的灭弧功能件140的面积，提高了第一电弧101的冷却效果及效率。
在一实施方式中，第一磁体111和第二磁体112反向排列，第一磁体111的北极N靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置，以驱动部分第一电弧101朝向第二子功能件142运动；第二磁体112的南极S靠近第一电弧101设置且北极N远离第一电弧101设置，以驱动部分第一电弧101朝向第一子功能件141运动。
请参阅图20，图20为本申请第四实施例提供的开关1的示意图，本申请第四实施例提供一种供电系统，与第三实施例不同之处在于，第一磁体组件110还包括第三磁体113，第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113依次排列，第三磁体113与第二磁体112反向排列，第三磁体113用于驱动部分第一电弧101朝向第一子功能件141运动，以增加第一电弧101的运动路径，第三磁体113用于增加第一电弧101与第一子功能件141的接触面积，以提升第一子功能件141对第一电弧101的冷却效果。
第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113依次排列限定的是第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113的相对位置关系，第一磁体111和第三磁体113分别位于第二磁体112沿第三方向Z的两侧；第三磁体113与第二磁体112反向排列是指第三磁体113与第二磁体112的北极N和南极S的排布是反向的，在本实施例中，第三磁体113与第二磁体112反向排列且第三磁体113与第一磁体111同向排列，即第一磁体111和第三磁体113的南极S靠近第一电弧101设置且北极N远离第一电弧101设置，第二磁体112的北极N靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置。
通过第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113的设置，使第一电弧101的形状大致呈“W”形或者波浪形，一方面，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力的作用拉长了第一电弧101的长度，更有利于第一电弧101的快速冷却；另一方面，充分利用第一子功能件141和第二子功能件142对第一电弧101进行冷却，增加了可用于冷却第一电弧101的灭弧功能件140的面积，提高了第一电弧101的冷却效果及效率；再一方面，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力作用，使第一电弧101在温度较高的两端被拉伸的程度更高，更有利于提高第一电弧101的冷却效率。
在一实施方式中，第三磁体113与第二磁体112反向排列且第三磁体113与第一磁体111同向排列，也可以表现为，第一磁体111和第三磁体113的北极N靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置，第二磁体112的南极S靠近第一电弧101设置且北极N远离第一电弧101设置，此时，第一磁体111和第三磁体113驱动部分第一电弧101朝向第二子功能件142运动，第二磁体112驱动部分第一电弧101朝向第一子功能件141运动，使第一电弧101的形状大致呈“M”形，一方面，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力作用拉长了第一电弧101的长度，有利于第一电弧101的快速冷却；另一方面，充分利用第一子功能件141和第二子功能件142对第一电弧101进行冷却，增加了可用于冷却第一电弧101的灭弧功能件140的面积，提高了第一电弧101的冷却效果及效率；再一方面，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力作用，使第一电弧101在温度较高的两端被拉伸的程度更高，更有利于提高第一电弧101的冷却效率。
请参阅图21，图21为本申请第五实施例提供的开关1的示意图，本申请第五实施例提供一种供电系统，与第三实施例不同之处在于，第一磁体组件110还包括第三磁体113，第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113依次排列，第三磁体113与第二磁体112同向排列，第三磁体113用于驱动部分第一电弧101朝向第二子功能件142运动，以增加第一电弧101的运动路径，第三磁体113用于增加第一电弧101与第二子功能件142的接触面积，以提升第二子功能件142对第一电弧101的冷却效果。在本实施例中，第三磁体113与第二磁体112同向排列且第三磁体113与第一磁体111反向排列，即第一磁体111的南极S靠近第一电弧101设置且北极N远离第一电弧101设置，第二磁体112和第三磁体113的北极N靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置。通过第一磁体111、第二磁体112和第三磁体113的设置，使第一电弧101的形状大致呈“S”形，一方面，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力的作用拉长了第一电弧101的长度，更有利于第一电弧101的快速冷却；另一方面，充分利用第一子功能件141和第二子功能件142对第一电弧101进行冷却，增加了可用于冷却第一电弧101的灭弧功能件140的面积，提高了第一电弧101的冷却效果及效率；再一方面，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力作用，使第一电弧101在温度较高的两端被拉伸的程度更高，更有利于提高第一电弧101的冷却效率。
在一实施方式中，第三磁体113与第二磁体112同向排列且第三磁体113与第一磁体111反向排列，也可以表现为，第一磁体111的北极N靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置，第二磁体112和第三磁体113的南极S靠近第一电弧101设置且北极N远离第一电弧101设置，此时，第一磁体111驱动部分第一电弧101朝向第二子功能件142运动，第二磁体112和第三磁体113驱动部分第一电弧101朝向第一子功能件141运动，使第一电弧101的形状大致呈“S”形，一方面，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力作用拉长了第一电弧101的长度，有利于第一电弧101的快速冷却；另一方面，充分利用第一子功能件141和第二子功能件142对第一电弧101进行冷却，增加了可用于冷却第一电弧101的灭弧功能件140的面积，提高了第一电弧101的冷却效果及效率；再一方面，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力作用，使第一电弧101在温度较高的两端被拉伸的程度更高，更有利于提高第一电弧101的冷却效率。
请参阅图22，图22为本申请第六实施例提供的开关1的示意图，本申请第六实施例提供一种供电系统，与第三实施例不同之处在于，第一磁体组件110还包括第三磁体113，第三磁体113位于第一磁体111和第二磁体112之间，第三磁体113与第一磁体111同向排列，第三磁体113用于驱动部分第一电弧101朝向第一子功能件141运动，以增加第一电弧101的运动路径，第三磁体113用于增加第一电弧101与第一子功能件141的接触面积，以提升第一子功能件141对第一电弧101的冷却效果。在本实施例中，第三磁体113与第二磁体112反向排列且第三磁体113与第一磁体111同向排列，即第一磁体111和第三磁体113的南极S靠近第一电弧101设置且北极N远离第一电弧101设置，第二磁体112的北极N靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置。
通过第一磁体111、第三磁体113和第二磁体112的设置，使第一电弧101的形状大致呈“S”形，一方面，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力的作用拉长了第一电弧101的长度，更有利于第一电弧101的快速冷却；另一方面，充分利用第一子功能件141和第二子功能件142对第一电弧101进行冷却，增加了可用于冷却第一电弧101的灭弧功能件140的面积，提高了第一电弧101的冷却效果及效率；再一方面，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力作用，使第一电弧101在温度较高的两端被拉伸的程度更高，更有利于提高第一电弧101的冷却效率。
在一实施方式中，第三磁体113位于第一磁体111和第二磁体112之间，第三磁体113与第二磁体112反向排列且第三磁体113与第一磁体111同向排列，也可以表现为，第一磁体111和第三磁体113的北极N靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置，第二磁体112的南极S靠近第一电弧101设置且北极N远离第一电弧101设置，此时，第一磁体111和第三磁体113驱动部分第一电弧101朝向第二子功能件142运动，第二磁体112驱动部分第一电弧101朝向第一子功能件141运动，使第一电弧101的形状大致呈“S”形，一方面，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力作用拉长了第一电弧101的长度，有利于第一电弧101的快速冷却；另一方面，充分利用第一子功能件141和第二子功能件142对第一电弧101进行冷却，增加了可用于冷却第一电弧101的灭弧功能件140的面积，提高了第一电弧101的冷却效果及效率；再一方面，第一电弧101同时受三个磁体的磁场力作用，使第一电弧101在温度较高的两端被拉伸的程度更高，更有利于提高第一电弧101的冷却效率。
请参阅图23和图24，图23为本申请第七实施例提供的开关1的示意图，图24为本申请第七实施例中电弧100受磁场力运动的示意图，与第一实施例不同之处在于，第一磁体组件110包括四个以及四个以上磁体(如图23所示)，四个以及四个以上磁体中包含第一磁体111和第二磁体112，四个以及四个以上磁体依次排列，且各磁体的磁感线的方向依次相差预设角度，以使第一电弧101大致接近方波形状，以提升对第一电弧101的冷却效果。图23中第一电弧101的方波形状仅为示意，通过调整磁体的数量、磁体的磁感线方向或者相邻磁体的磁感向方向的预设角度差值，控制第一电弧101的形状，以使第一电弧101适应灭弧功能件140形状且更快运动至第一子功能件141和第二子功能件142上，提升对第一电弧101的冷却效果。
请参阅图25，本申请第八实施例提供一种供电系统，与第一实施例不同之处在于，在本实施例中，第二磁体组件150与第一磁体组件110不相同，第一磁体111和第二磁体112同向排列，第四磁体151和第五磁体152同向排列，且第一磁体111与第四磁体151反向排列(如图25所示)，第一磁体111和第二磁体112的北极N均靠近第一电弧101设置且南极S远离第一电弧101设置，第四磁体151和第五磁体152的北极N靠近第二电弧102设置且南极S远离第二电弧102设置。
在一实施方式中，第一磁体组件110中的第一磁体111和第二磁体112异向排列，第四磁体151和第五磁体152同向排列。
在一实施方式中，第一磁体组件110中的第一磁体111和第二磁体112异向排列，第四磁体151和第五磁体152异向排列。
在一实施方式中，第一磁体组件110包括同向排列的第一磁体111和第二磁体112，第二磁体组件150还包括第六磁体(图中未示出)，且第四磁体151、第五磁体152和第六磁体同向排列。
在一实施方式中，第一磁体组件110和第二磁体组件150中的磁体的数量和排列方向可根据需要来设置。
请参阅图26和图27，图26为本申请第九实施例提供的开关1的示意图，图27为图26的俯视图，本申请第九实施例提供一种供电系统，与第八实施例不同之处在于，灭弧功能件140包括相对设置的第一子功能件141和第二子功能件142，第一磁体组件110和第二磁体组件150位于第一子功能件141远离第二子功能件142的一侧，且第一磁体组件110邻近第一静触头121设置，第二磁体组件150邻近第二静触头122设置，以用于减小开关单元10的尺寸。
在一实施方式中，第一磁体组件110和第二磁体组件150固定在第一子功能件141上。在一实施方式中，第一磁体组件110和第二磁体组件150也可位于第二子功能件142沿第一方向X远离第一子功能件141的一侧，且第一磁体组件110邻近第一静触头121设置，第二磁体组件150邻近第二静触头122设置。在一实施方式中，第一磁体组件110和第二磁体组件150中的一个位于第一子功能件141沿第一方向X远离第二子功能件142的一侧，第一磁体组件110和第二磁体组件150中的另一个位于第二子功能件142沿第一方向X远离第一子功能件141的一侧。在一实施方式中，第一磁体组件110位于第一子功能件141远离第二子功能件142的一侧，且第一磁体组件110邻近第一静触头121设置，第二磁体组件150位于灭弧功能件140沿第二方向X靠近第二静触头122的一侧。
在本实施例中，第一磁体组件110和第二磁体组件150中磁体内部的磁场方向与第一子功能件141的径向相同，或者说第一磁体组件110和第二磁体组件150中磁体内部的磁场方向与第一子功能件141或者第二子功能件142共面。
请参阅图28，图28为本申请第十实施例提供的开关1的示意图，在本实施例中，与第九实施例不同之处在于，第一磁体组件110和第二磁体组件150中磁体内部的磁场方向与第一子功能件141或者第二子功能件142垂直。
请参阅图29，图29为本申请第十一实施例提供的开关1的侧视图，本申请第十实施例提供一种供电系统，与第九实施例不同之处在于，第一磁体组件110和第二磁体组件150中磁体内部的磁场方向垂直于第一子功能件141和第二子功能件142的表面，或者说第一磁体组件110和第二磁体组件150中磁体内部的磁场方向垂直于第一子功能件141的径向。在本实施例中，开关1包括多个开关单元10，第一磁体组件110和第二磁体组件150分布于相邻的两个开关单元10之间，两个开关单元10共用一组第一磁体组件110和第二磁体组件150，可节约磁体，降低成本。
在一些实施方式中，第一磁体组件110和第二磁体组件150内部磁铁的磁场方向可相反或者相同，或者部分磁体的磁场方向相反，部分磁体的磁场方向相同，具体可根据需要来设置，第一磁体组件110和第二磁体组件150内部磁铁的数量也可根据需要来设置。
在一些实施方式中，第一磁体组件110和第二磁体组件150内部磁铁的磁场方向可相交，根据需要来设置。
需要说明的是，本申请的第一磁体组件110和第二磁体组件150中的各磁体可为永磁体或者软磁体，可为磁铁或者掺杂钴、镍等金属原子的磁铁，或者其他能产生磁场且具有磁感线的磁体。
请继续参阅图3，本申请第十实施例提供一种开关单元10，开关单元10应用于开关1中，开关1包括旋钮12、开关单元10和连接在旋钮12和开关单元10之间的操作机构11，旋钮12通过操作机构11能够控制开关单元10断开或者闭合，开关单元10包括灭弧功能件140、静触头组件120、动触头130和第一磁体组件110；静触头组件120位于灭弧功能件140内部；动触头130位于灭弧功能件140内部且能够相对静触头组件120运动，开关单元10处于闭合状态时，动触头130与静触头组件120连接导通，开关单元10处于断开状态时，动触头130与静触头组件120分离，动触头130和静触头组件120分离的过程中，二者之间形成电弧100；第一磁体组件110的至少部分磁感线的方向与电弧100的电流方向相交，以驱动电弧100朝向灭弧功能件140运动，第一磁体组件110包括间隔设置的第一磁体111和第二磁体112，第一磁体111和第二磁体112共同用于增加电弧100的运动路径以及增加电弧100与灭弧功能件140的接触面积，提升灭弧功能件140对电弧100的冷却效果。本实施例中开关1可通过手动旋转旋钮12，旋钮12通过操作机构11控制开关单元10断开或者闭合。
在前述各实施例中关于供电系统中的灭弧功能件140、静触头组件120、动触头130和第一磁体组件110的描述及变形方案可适用于本实施例中的开关单元10中的灭弧功能件140、静触头组件120、动触头130和第一磁体组件110。在前述各实施例中关于供电系统中的第一磁体组件110与灭弧功能件140的位置关系的描述及变形方案可适用于本实施例中的开关单元10中的第一磁体组件110与灭弧功能件140的位置关系。在此不再赘述。
以上对本申请实施例所提供的供电系统及开关单元进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施例进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施例及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (16)

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，所述开关包括开关单元和操作机构，所述操作机构用于接收所述分闸信号且控制所述开关单元断开或者闭合，所述开关单元包括：
灭弧功能件；
静触头组件，位于所述灭弧功能件内部；
动触头，位于所述灭弧功能件内部且能够相对所述静触头组件运动，所述操作机构接收到所述分闸信号时，控制所述开关单元断开，以使所述动触头与所述静触头组件分离，所述动触头和所述静触头组件分离的过程中，二者之间形成电弧；
第一磁体组件，所述第一磁体组件的至少部分磁感线的方向与所述电弧的电流方向相交，以驱动所述电弧朝向所述灭弧功能件运动，所述第一磁体组件包括间隔设置的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体共同用于增长所述电弧的运动路径或者增加所述电弧与所述灭弧功能件的接触面积，提升所述灭弧功能件对所述电弧的冷却效果。
2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述静触头组件包括间隔设置的第一静触头和第二静触头，所述动触头包括相对设置的第一端和第二端，所述操作机构能够控制所述动触头转动，所述开关单元处于所述闭合状态时，所述第一端和所述第二端分别与所述第一静触头和所述第二静触头连接，以将电流导通；所述开关单元处于所述断开状态时，所述动触头旋转以使所述第一端与所述第一静触头分离、所述第二端与所述第二静触头分离，以将电流切断，且在所述第一端与所述第一静触头之间形成第一电弧；所述第一磁体和所述第二磁体位于所述第一电弧的一侧，所述第一磁体和所述第二磁体共同用于增长所述第一电弧的运动路径以及增加所述第一电弧与所述灭弧功能件的接触面积。
3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体同向排列，以驱动所述第一电弧均朝向所述灭弧功能件的同一侧运动且增长所述第一电弧的运动路径以及增加所述第一电弧与所述灭弧功能件的接触面积。
4.根据权利要求3所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体组件还包括第三磁体，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体均同向排列，以驱动所述第一电弧均朝向所述灭弧功能件的同一侧运动且增长所述第一电弧的运动路径以及增加所述第一电弧与所述灭弧功能件的接触面积。
5.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述灭弧功能件包括相对设置的第一子功能件和第二子功能件，所述第一磁体和所述第二磁体反向排列，所述第一磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第一子功能件运动，所述第二磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第二子功能件运动，以增长所述第一电弧的运动路径，所述第一磁体用于增加所述第一电弧与所述第一子功能件的接触面积，所述第二磁体用于增加所述第一电弧与所述第二子功能件的接触面积，以使所述第一子功能件和所述第二子功能件均用于冷却所述第一电弧。
6.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体组件还包括第三磁体，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体依次排列，所述第三磁体与所述第二磁体反向排列，所述第三磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第一子功能件运动，以增长所述第一电弧的运动路径，所述第三磁体用于增加所述第一电弧与所述第一子功能件的接触面积，以提升所述第一子功能件对所述第一电弧的冷却效果。
7.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体组件还包括第三磁体，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体依次排列，所述第二磁体与所述第三磁体同向排列，所述第三磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第二子功能件运动，以增长所述第一电弧的运动路径，所述第三磁体用于增加所述第一电弧与所述第二子功能件的接触面积，以提升所述第二子功能件对所述第一电弧的冷却效果。
8.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体组件还包括第三磁体，所述第三磁体位于所述第一磁体和所述第二磁体之间，所述第三磁体与所述第一磁体同向排列，所述第三磁体用于驱动部分所述第一电弧朝向所述第一子功能件运动，以增长所述第一电弧的运动路径，所述第三磁体用于增加所述第一电弧与所述第一子功能件的接触面积，以提升所述第一子功能件对所述第一电弧的冷却效果。
9.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体的延伸方向与所述第二磁体的延伸方向相交，使所述第一磁体组件对所述第一电弧的驱动力更大且能够减小所述开关的体积。
10.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体的延伸方向与所述第二磁体的延伸方向相同，所述第一磁体内部的磁感线方向和所述第二磁体内部的磁感线方向相交，以使所述第一电弧贴近所述灭弧功能件。
11.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体组件包括四个以及四个以上磁体，所述四个以及四个以上磁体中包含所述第一磁体和所述第二磁体，所述四个以及四个以上磁体依次排列，且各磁体的磁感线的方向依次相差预设角度，以提升对所述第一电弧的冷却效果。
12.根据权利要求2-11任一项所述的供电系统，其特征在于，所述开关单元还包括第二磁体组件，所述开关单元处于所述断开状态时，在所述第二端与所述第二静触头之间形成第二电弧；所述第一磁体和所述第二磁体位于所述第一电弧远离所述第二电弧的一侧，所述第二磁体组件的至少部分磁感线的方向与所述第二电弧的电流方向相交，以用于驱动所述第二电弧运动；
所述第二磁体组件还包括间隔设置的第四磁体和第五磁体，所述第四磁体和所述第五磁体位于所述第二电弧远离所述第一电弧的一侧，所述第四磁体和所述第五磁体共同用于增长所述第二电弧的运动路径以及增加所述第二电弧与所述灭弧功能件的接触面积，以冷却所述第二电弧，提升对所述第二电弧的冷却效果，进而提升所述开关单元断开能力。
13.根据权利要求12所述的供电系统，其特征在于，所述第一磁体组件和所述第二磁体组件位于所述灭弧功能件沿所述灭弧功能件径向的两侧，且所述第一磁体组件邻近所述第一静触头设置，用于提升对所述第一电弧的冷却效果；所述第二磁体组件邻近所述第二静触头设置，用于提升对所述第二电弧的冷却效果。
14.根据权利要求12所述的供电系统，其特征在于，所述灭弧功能件包括相对设置的第一子功能件和第二子功能件，所述第一磁体组件和所述第二磁体组件位于所述第一子功能件远离所述第二子功能件的一侧，且所述第一磁体组件邻近所述第一静触头设置，所述第二磁体组件邻近所述第二静触头设置，以用于减小所述开关单元的尺寸。
15.根据权利要求1-11、13-14任一项所述的供电系统，其特征在于，所述灭弧功能件包括绝缘壳体或者金属栅片组中的至少一种。
16.一种开关单元，其特征在于，所述开关单元应用于开关中，所述开关包括旋钮、开关单元和连接在所述旋钮和所述开关单元之间的操作机构，所述旋钮通过所述操作机构能够控制所述开关单元断开或者闭合，所述开关单元包括：
灭弧功能件；
静触头组件，位于所述灭弧功能件内部；
动触头，位于所述灭弧功能件内部且能够相对所述静触头组件运动，所述开关单元处于所述闭合状态时，所述动触头与所述静触头组件连接导通，所述开关单元处于所述断开状态时，所述动触头与所述静触头组件分离，所述动触头和所述静触头组件分离的过程中，二者之间形成电弧；
第一磁体组件，所述第一磁体组件的至少部分磁感线的方向与所述电弧的电流方向相交，以驱动所述电弧朝向所述灭弧功能件运动，所述第一磁体组件包括间隔设置的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体共同用于增长所述电弧的运动路径以及增加所述电弧与所述灭弧功能件的接触面积，提升所述灭弧功能件对所述电弧的冷却效果。
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