用于双电源转换开关的驱动系统及双电源转换开关

技术领域

本发明涉及一种用于双电源转换开关的驱动系统及双电源转换开关。

背景技术

目前，随着对供电连续性越来越关注，双电源产品的切换速度也是一个重要的指标，500ms的总转换时间成为了重点要求。在这种情况下，使用马达转动来切换的产品逐渐被电磁铁直接拉动的产品所取代。

对于开关电器一方面需要有快速的分合闸速度，从而避免拉弧影响产品的使用寿命，另一方面需要动静触头能可靠接触，有高的触头压力来保持良好接触，降低温升，因此主驱动簧需要匹配的能量来进行分合闸操作，当采用电磁铁驱动后，为了达到在几十ms中完成储能并释放，需要电磁铁获得足够大的能量，这在小电流的产品中比较容易试验。

随着产品电流等级的增加，机构主簧的能量也相应增加，在电压一定的情况下，电磁铁所需的NI也是一直在增加。如果电流I比较大，就会在电磁铁工作的过程中产生一个很大的压降，从而有可能影响配电系统中的其他设备，特别是引发对压降敏感的保护设备或用电设备的误动作。如果为了控制电流，从而增加线圈匝数N，那么为了调节到一定的电阻，势必需要增加线径而造成用铜量的大幅增加且电磁铁外径变大很多。

因此，需要一种能够快速转换的适用于大电源的双电源转换开关。

发明内容

本申请涉及一种用于双电源转换开关的驱动系统，包括：

分闸储能组件，其构造成在外部驱动力的作用下独立地存储能量；

传动机构，可操作地联接至分闸储能组件；

输出件，可操作地联接至传动机构和双电源转换开关的分断单元，使得在分闸储能组件释放能量时，经由传动机构使输出件带动分断单元进行分闸操作；

合闸储能组件，其可操作地联接至输出件，使得在输出件带动分断单元进行分断操作时，合闸储能组件存储能量，从而在合闸储能组件释放能量时，能够使输出件带动分断单元进行合闸操作，

其中，在分闸储能组件释放能量时，第一能量部分传动至输出件使分断单元进行分闸操作，第二能量部分传动至合闸储能组件使其存储能量以便进行后续合闸操作，通过改变第一能量部分和第二能量部分之间的比率，能够改变分闸操作和合闸操作的速度。

有利地，所述分闸储能组件包括：

第一弹簧，能够在储能状态和初始状态之间切换；

第一凸轮，能够围绕第一枢转轴线枢转，第一弹簧的一端铰接安装到机架，另一端铰接安装到第一凸轮，随着第一凸轮的枢转，能够将第一弹簧从初始状态推压至储能状态，第一凸轮上设置有第一滚子，

驱动件，能够围绕第二枢转轴线枢转，

在第一弹簧的初始状态，当驱动件沿第一方向枢转时，驱动件抵靠第一滚子，使第一凸轮也沿第一方向枢转，这导致第一凸轮将第一弹簧从初始状态推压至储能状态。

有利地，所述驱动件包括第一轮廓表面和第二轮廓表面，第一轮廓表面的形状和第二轮廓表面的形状设计成在驱动件沿第一方向枢转时，第一轮廓表面首先与第一滚子抵接，并使第一凸轮沿第一方向枢转，然后第二轮廓表面与第一滚子抵接使第一凸轮沿与第一方向相反的第二方向枢转一角度，第一弹簧到达储能状态，在第二轮廓表面枢转经过第一滚子之后，第一弹簧能够释放能量从储能状态切换至初始状态，并使第一凸轮沿与第一方向相反的第二方向枢转至初始位置。

有利地，所述传动机构包括：

第二凸轮，其安装在第一凸轮上，能够随着第一凸轮绕第一枢转轴线枢转；

第三凸轮，能够围绕第三枢转轴线枢转，中间件可枢转地设置在第三凸轮上，具有第二滚子，中间件的第一端经由第二滚子抵靠第二凸轮，中间件的第二端安装到第三凸轮，使得在第一弹簧从储能状态切换至初始状态并且第二凸轮随着第一凸轮沿第二方向枢转时，第二凸轮经由中间件推压第三凸轮绕第三枢转轴线沿第二方向枢转，进而使输出件带动分断单元从合闸状态向分闸状态切换。

有利地，所述第二凸轮包括第三轮廓表面和第四轮廓表面，在第一弹簧的储能状态，中间件的第二滚子抵靠第三轮廓表面，在第一弹簧从储能状态向初始状态切换时，中间件相对于第三凸轮不枢转，中间件的第二滚子相对于第二凸轮沿着第三轮廓表面移动，在第一弹簧切换至初始状态时，中间件的第二滚子相对于第二凸轮移动成抵靠第四轮廓表面。

有利地，所述传动机构还包括第一复位弹簧，其一端是固定的，另一端设置在中间件的第二端上，第三凸轮包括沟槽，中间件的第二端设置在该沟槽中，在第一弹簧的储能状态，中间件的第二端抵靠沟槽的一端，在第一弹簧从储能状态向初始状态切换时，第二凸轮经由中间件推压第三凸轮沿第二方向枢转，第一复位弹簧受到拉伸，当第一弹簧切换至初始状态时，第一复位弹簧拉动第三凸轮沿第一方向枢转，而第四轮廓表面推动中间件开始枢转，使得中间件的第二端在沟槽移动。

有利地，在第一弹簧从初始状态向储能状态切换时，第一凸轮带动第二凸轮沿第一方向枢转，第二滚子从第四轮廓表面移动成与第三轮廓表面抵接。

有利地，所述输出件包括：

拐臂，能够围绕第四枢转轴线在对应于第一合闸位置的第一位置和对应于第二合闸位置的第二位置之间枢转，该拐臂可操作地联接至分断单元；

第三滚子，其连接到拐臂，构造成在第三凸轮绕第三枢转轴线沿第二方向枢转时，受到第三凸轮的第五轮廓表面的推压，从而使拐臂绕第四枢转轴线沿第二方向枢转，使分断单元进行从第一合闸位置到分闸位置的分闸操作。

有利地，所述输出件还包括第四滚子，其连接到拐臂，构造成在第三凸轮绕第三枢转轴线沿第二方向枢转，受到第三凸轮的第六轮廓表面的推压，从而使拐臂绕第四枢转轴线沿第一方向枢转，使分断单元进行从第二合闸位置到分闸位置的分闸操作。

有利地，所述合闸储能组件包括：

第二弹簧，其一端铰接到机架，另一端连接到拐臂；

在第一弹簧从储能状态向初始状态切换使得第三凸轮推压拐臂绕第四枢转轴线沿第一方向或第二方向枢转时，拐臂推压第二弹簧以使其存储能量。

有利地，合闸储能组件还包括定位板和连板，定位板经由突起铰接安装到机架，突起固定到机加，连板具有连接部和安装部，第二弹簧围绕该安装部安装，连接部连接到拐臂，使得第二弹簧夹在定位板和连接部之间，该连板具有凹槽，突起设置在该凹槽内，在第一弹簧从储能状态向初始状态切换使得第三凸轮推压拐臂绕第四枢转轴线沿第一方向或第二方向枢转时，拐臂推压连接部进而推压连板移动，使得突起在凹槽内相对地移动，使得设置在连接部和定位板之间的第二弹簧受到压缩而存储能量。

有利地，在第一弹簧切换至初始状态时，拐臂绕第四枢转轴线沿第二方向枢转使分断单元从第一合闸位置切换至分闸位置或沿第一方向枢转使分断单元从第二合闸位置切换至分闸位置，此时第二弹簧处于“死点”位置，导致在惯性的作用下，第二弹簧释放能量使拐臂沿第二方向继续枢转使分断单元从分闸位置切换至第二合闸位置或沿第一方向继续枢转使分断单元从分闸位置切换至第一合闸位置。

有利地，所述驱动系统还包括保持和解扣组件，其构造成在第一弹簧存储能量之后，将第一弹簧保持在储能状态，并在需要时解除对第一弹簧的保持，允许第一弹簧从储能状态切换至初始状态。

有利地，所述驱动件具有第五滚子，所述保持和解扣组件包括：

保持件，能够围绕第五枢转轴线枢转，在驱动件的第二轮廓表面抵靠第一滚子之后，该保持件的一端抵靠第五滚子，另一端抵靠一阻挡件，该阻挡件阻止保持件的一端枢转远离第五滚子，从而使保持件阻挡驱动件继续沿第一方向枢转经过第一滚子，使得第一凸轮不能沿第二方向枢转至初始位置，第一弹簧无法从储能状态切换至初始状态；

解扣件，能够围绕第六枢转轴线枢转，构造成在外力的作用下使阻挡件枢转成脱离与保持件的另一端的抵靠，使得保持件的一端脱离与第五滚子的抵靠，从而使第一凸轮能够沿第二方向枢转至初始位置，第一弹簧从储能状态切换至初始状态。

本申请还提供了一种双电源转换开关，其特征在于，其包括如上所述的驱动系统。

附图说明

在下面结合附图详细描述的本发明的优选实施方式中，本发明的优点和目的可以得到更好地理解。为了在附图中更好地显示各部件的关系，附图并非按比例绘制。

图1示出根据本申请的双电源转换开关的驱动系统的框图，双电源转换开关示出为双工位。

图2示出根据本申请的双电源转换开关的驱动系统的框图，双电源转换开关示出为三工位。

图3示出根据本申请的双电源转换开关的驱动系统的分闸储能组件、传动机构、输出件、合闸储能组件、保持和解扣组件的透视图。

图4示出图3的平面图。

图5示出根据本申请的双电源转换开关的驱动系统的分闸储能组件的平面图，第一弹簧处于初始状态。

图6示出根据本申请的双电源转换开关的驱动系统的分闸储能组件的平面图，驱动件沿第一方向枢转使得驱动件的第一轮廓表面抵靠第一凸轮的第一滚子并使第一凸轮沿第一方向开始枢转。

图7示出根据本申请的双电源转换开关的驱动系统的分闸储能组件的平面图，驱动件沿第一方向继续枢转使得驱动件的第一轮廓表面继续使第一凸轮沿第一方向枢转而使第一弹簧充分储能。

图8示出根据本申请的双电源转换开关的驱动系统的分闸储能组件的平面图，驱动件的第二轮廓表面抵靠第一凸轮的第一滚子，使得第一滚子位于第二轮廓表面上方。

图9a-9d示出从第一合闸位置向第二合闸位置切换时，驱动系统的工作过程。

图10a-10d示出从第二合闸位置向第一合闸位置切换时，驱动系统的工作过程。

图11示出保持和解扣组件中解扣件旋转以允许第一弹簧释放能量的示意图。

图12示出根据本发明优选实施例的拐臂。

图13是根据本发明优选实施例的锁定组件的示意图，其中拐臂的锁舌以被保持在锁定位置。

图14是根据本发明优选实施例的锁舌和第一锁定件之间关系的示意图。

图15是根据本发明优选实施例的偏压机构另一实施方式的示意图。

图16是根据本发明优选实施例的机架的示意图。

图17a-17d是根据本发明优选实施例的将从第二位置朝向第一位置运动的拐臂锁定在锁定位置的过程示意图。

图18a-图18c是根据本发明优选实施例的解锁机构操作过程的示意图。

图19是根据本发明优选实施例的解锁机构不同实施方式的示意图。

图20是拐臂的三个位置(对应于第一合闸位置的第一位置I、对应于双分位置的锁定位置II和对应于第二合闸位置的第二位置III)的示意图。

具体实施方式

为了使得本公开的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本公开具体实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

与附图所展示的实施例相比，本公开保护范围内的可行实施方案可以具有更少的部件、具有附图未展示的其他部件、不同的部件、不同地布置的部件或不同连接的部件等。此外，附图中两个或更多个部件可以在单个部件中实现，或者附图中所示的单个部件可以实现为多个分开的部件。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。未说明部件数量时，部件数量可以是一个或多个；同样，“一”、“该”、“所述”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“安装”、“设置”“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的安装、设置、连接，而是可以包括电性的安装、设置、连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示设备使用时的相对方位关系或附图所示的方位关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1示出根据本发明的双电源转换开关的驱动系统的原理框图，该双电源转换开关为两工位。两工位包括第一合闸位置和第二合闸位置。该驱动系统包括分闸储能组件1，其能够在外部驱动力的作用下独立地存储能量，该外部驱动力例如通过操作手柄或者马达而施加。“独立”的含义应理解为分闸储能组件在初始状态和储能状态之间的切换不会影响其它部件的位置。该分闸储能组件1用于在释放能量时使双电源转换开关的分断单元进行分闸操作。分闸储能组件1释放的能量经由传动机构2传递给输出件3和合闸储能组件4，例如，分闸储能组件1将第一能量部分传输至输出件3，使得输出件3带动分断单元运动，以实现分闸操作，同时将第二能量部分传输至合闸储能组件4，使得合闸储能组件4存储第二能量部分，并在释放该第二能量部分时使输出件3带动分断单元运动，以实现合闸操作。由此，通过改变第一能量部分和第二能量部分之间的比例，能够控制分闸速度与合闸速度，例如快速分闸灭弧、低速合闸降弹跳。保持和解扣组件5用于将分闸储能组件1保持在储能状态，而在需要时解除该保持，允许分闸储能组件1释放能量。

图2示出示出根据本发明的双电源转换开关的驱动系统的原理框图，该双电源转换开关为三工位。该驱动系统与图1所示驱动系统的区别在于：图2的驱动系统包括锁定组件6，其可以将输出件锁定在锁定位置，该锁定位置对应于分断单元的分闸位置，同时，由于锁定组件6将输出件锁定在锁定位置，合闸储能组件无法释放能量，从而也保持在储能状态，图1和图2所描述的各种组件和机构将在下面进行详细描述。

图3和4分别示出根据本发明的驱动系统的分闸储能组件1、传动机构2、输出件3、合闸储能组件4及保持和解扣组件5组装在一起的透视图和平面图。

图5示出分闸储能组件的平面图，此时，其处于初始状态，未存储能量。该分闸储能组件1包括第一弹簧11，其一端铰接在机架(未示出)上，另一端铰接在第一凸轮12上，该第一凸轮12能够围绕第一枢转轴线121枢转，由此，第一弹簧11能够随着第一凸轮12的枢转而在初始状态和储能状态之间切换。驱动件13能够在外部驱动力的作用下围绕第二枢转轴线131枢转，该外部驱动力例如由操作手柄或马达施加。

当驱动件13在外部驱动力的作用下围绕第二枢转轴线131沿第一方向(如箭头A1所示)枢转时，驱动件13能够与第一凸轮12的第一滚子122抵接，并经由第一滚子122推动第一凸轮12也沿第一方向枢转，这导致第一凸轮推压第一弹簧11，使得第一弹簧开始存储能量，如图6所示。

驱动件13包括第一轮廓表面132和第二轮廓表面133，在驱动件13旋转过程中，第一轮廓表面132首先与第一滚子122抵接，第一轮廓表面的形状构造成使第一凸轮沿第一方向枢转。随着驱动件13的枢转，第二轮廓表面133开始会与第一滚子122抵接，此时，第一滚子122对驱动件13的作用力在第二枢转轴线的上方，如图7所示。第二轮廓表面133的形状构造成使第一凸轮沿与第一方向相反的第二方向枢转一小角度，该枢转动作的驱动力来自于第一弹簧11的释能(第一弹簧11会伸长一小段)，第一滚子122压靠在第二轮廓表面上，此时，第一滚子122对驱动件13的作用力在第二枢转轴线的下方，如图8所示。此时，第一弹簧11处于储能状态，如果存在保持和解扣组件的话，第一弹簧11会保持在该储能状态。在不存在保持和解扣组件的情况下，驱动件13会在第一滚子122的驱动下继续沿第一方向枢转，进一步地，第二轮廓表面会枢转经过第一滚子122，最终使第一滚子122不受到任何抵靠，从而第一弹簧11能够释放能量。

下面参考图9a-9d来描述在第一弹簧11释放能量的情况下，双电源转换开关的分断单元从第一合闸位置(此时拐臂位于第一位置)向第二合闸位置(此时拐臂位于第二位置)转换的过程。图9a-9d与图3-8从相反的方向示出的驱动系统的视图。

图9a示出第一弹簧11开始释放能量时的平面图，此时，分断单元处于第一合闸位置。该第一弹簧11释放能量时，会沿箭头A2推动第一凸轮12沿与第一方向相反的第二方向(如箭头A3所示)枢转。在第一凸轮12上设置有第二凸轮21，该第二凸轮21可以理解为属于传动机构的一部分，能够随着第一凸轮一起绕第一枢转轴线沿第二方向(如箭头A3所示)枢转。传动机构2还包括中间件22和第三凸轮23，中间件22连接在第二凸轮21和第三凸轮23之间，可枢转地设置在第三凸轮上。具体地，中间件22的第一端设置有第二滚子223，该第二滚子223抵靠第二凸轮21，中间件22的第二端可枢转地设置在第三凸轮23上，例如设置在第三凸轮23上的沟槽231内。传动机构2还包括第一复位弹簧24，其一端是固定的，另一端设置在中间件的第二端上，该第一复位弹簧的作用在于一方面使第三凸轮23复位，另一方面使中间件22复位，在下面会详细描述。

第二凸轮21包括第三轮廓表面211和第四轮廓表面212，在图9a所示的状态，第二滚子223抵靠第二凸轮21的第三轮廓表面211，当第二凸轮21沿箭头A3所示的第二方向枢转时，会经由第二滚子223推压第三凸轮23围绕第三枢转轴线232也沿第二方向枢转，并拉伸第一复位弹簧24，在此过程中，第二滚子223会沿着第二凸轮21的第三轮廓表面211移动，最终到达图9b所示状态，此时，第二滚子223位于第二凸轮21的第四轮廓表面212上。

第三凸轮23包括第五轮廓表面233和第六轮廓表面234，在图9a至图9b切换过程中，随着第三凸轮23沿第二方向的枢转，第五轮廓表面233会抵靠一第三滚子32，该第三滚子32可以理解为属于输出件3的一部分，其连接到拐臂31，拐臂31能够围绕第四枢转轴线311枢转。由此，随着第五轮廓表面233对第三滚子32的推压，拐臂31能够围绕第四枢转轴线311也沿第二方向枢转。

拐臂31的一端连接到一连板41，该连板41可以理解为属于合闸储能组件4的一部。合闸储能组件4包括第二弹簧42，其一端抵靠在定位板43上，另一端连接到连板41。连板41具有连接部411和安装部412，第二弹簧42围绕该安装部412安装，连接部411连接到拐臂31，使得第二弹簧42夹在定位板43和连接部411之间，该连板41具有凹槽413，一突起414设置在该凹槽413内，该突起414固定到机架(未示出)上，定位板43抵靠在突起414上。当拐臂31围绕第四枢转轴线沿第二方向枢转时，拐臂会沿箭头A4所示推压连接部进而推压连板41移动，使得突起414在凹槽413内相对地移动，从而设置在连接部411和定位板43之间的第二弹簧42受到压缩而存储能量，最终达到图9b所示状态，分断单元从第一合闸位置切换至双分位置(或分闸位置)。在本申请中，虽然在双工位的情况下并不存在实际的“双分位置”，但是为了说明的方便，假设在双工位的情况下存在虚拟的“双分位置”，该虚拟的“双分位置”与三工位情况下实际的“双分位置”相同。

在图9b所示状态下，突起414、第四枢转轴线311及拐臂31与连接部411的连接点S三者位于同一直线上，使得第二弹簧42处于“死点”位置。在该位置，在惯性的作用下，拐臂31会继续沿第二方向枢转，S点会移动到突起414和第四枢转轴线311的连线的左侧，第二弹簧42对拐臂31的驱动力矩方向与第二方向同向，第二弹簧42释放能量使拐臂31沿第二方向继续枢转使分断单元从双分位置切换至第二合闸位置，如图9b至图9c的切换。

在图9b所示状态，由于依靠第二弹簧42释放能量使拐臂31沿第二方向继续枢转，因此，第三凸轮会在第一复位弹簧24的作用下沿第一方向(如箭头A1所示)枢转而复位，同时中间件的第二滚子位于第二凸轮21的第四轮廓表面212上。如此，在第一复位弹簧24拉动第三凸轮沿第一方向枢转以及第二滚子沿着第四轮廓表面212移动的作用下，中间件会沿第二方向枢转，使得中间件的第二端在沟槽231内移动，到达如图9c所示位置。

在图9c的状态，当第一弹簧11沿箭头A5所示方向重新存储能量时，第一凸轮12带动第二凸轮21沿第一方向枢转，使得中间件22在第一复位弹簧的作用下沿第一方向枢转，第二滚子223从第四轮廓表面移动至第三轮廓表面，如图9d所示，此时，分断单元处于第二合闸位置。

以上描述了从第一合闸位置经由双分位置到达第二合闸位置的过程，下面参考图10a-10d描述从第二合闸位置经由双分位置到达第一合闸位置的过程，由于与9a-9d的过程在原理上基本相同，因此，主要描述与图9a-9d的不同之处。

在图10a所示的第二合闸位置，第一弹簧11开始释放能量，导致第一凸轮12带动第二凸轮21沿第二方向枢转，进而使第三凸轮也沿第二方向枢转，该过程与前述相同。第三凸轮的枢转会导致第六轮廓表面234抵靠并推压第四滚子33，第四滚子也连接到拐臂31。这导致拐臂31沿第一方向枢转，压缩第二弹簧42以存储能量，达到图10b所示状态，对应于分断单元的双分位置。此时，突起414、第四枢转轴线311及拐臂31与连接部411的连接点S三者位于同一直线上，使得第二弹簧42处于“死点”位置。在该位置，在惯性的作用下，拐臂31会继续沿第一方向枢转，S点会移动到突起414和第四枢转轴线311的连线的右侧，第二弹簧42对拐臂31的驱动力矩方向与第一方向同向，第二弹簧42释放能量使拐臂31沿第一方向继续枢转使分断单元从双分位置切换至第一合闸位置，如图10b至图10c的切换。从图10c至图10d的切换与从图9c至图10d的切换基本相同，因此不再赘述。

上面描述了在不存在保持和解扣组件的情况下，驱动系统的工作过程，下面描述保持和解扣组件如何将分闸储能组件保持在储能状态以及如何解扣。

如图4所示，其示出保持和解扣组件将分闸储能组件保持在储能状态，驱动件13的第五滚子134，保持和解扣组件5包括保持件51，其具有杠杆的形式，能够围绕第五枢转轴线511枢转。在图4所示状态下，该保持件的一端抵靠第五滚子134，另一端抵靠一阻挡件52，该阻挡件52阻止保持件的一端枢转远离第五滚子134，从而使保持件阻挡驱动件13继续沿第一方向枢转经过第一滚子122，使得第一凸轮不能沿第二方向枢转至初始位置，第一弹簧无法从储能状态切换至初始状态。

保持和解扣组件5还包括解扣件53，其能够围绕第六枢转轴线531枢转。如图11所示，在需要第一弹簧释放能量时，解扣件53能够在外力的作用下围绕第六枢转轴线沿箭头A3所示方向枢转，从而推压阻挡件使阻挡件沿箭头A3所示方向枢转成脱离与保持件的另一端的抵靠，使得保持件的一端沿第一方向继续枢转而脱离对第五滚子的抵靠，从而第一凸轮能够沿第二方向枢转至初始位置，第一弹簧能够释放能量。使解扣件枢转的外力例如由图11所示的手动致动按钮54或电磁铁55施加，两者均可以经由按压件56推压解扣件53使其沿箭头A1所示方向枢转。

下面详细描述将拐臂锁定在第一位置和第二位置之间的锁定位置(此时分断单元处于双分位置)的锁定组件6。

为了将拐臂31锁定在锁定位置，在拐臂31上设置了锁舌312，用于与根据本发明的锁定组件配合，将拐臂31锁定在断开位置(后文称为锁定位置)。该锁舌312可以具有任何合适的形式，例如可以是从拐臂31突出的突出部，或安装在拐臂31上的附加部件等。

具体地，参见图12-17d，根据本发明优选实施例的锁定组件包括第一锁定件61和第二锁定件62。通过第一锁定件61和第二锁定件62之间的相对运动，在第一锁定件61的第一锁定端611和第二锁定件62的第二锁定端621之间形成可开闭的锁定口63(见图17c)。进而，在拐臂31在第一位置和第二位置之间运动的过程中，该锁定口63能接收锁舌312并将该锁舌312保持在第一锁定件61的第一锁定端611和第二锁定件62的第二锁定端621之间(见图17d)，以将该拐臂31锁定在第一位置和第二位置之间的锁定位置。

应理解，根据本发明的原理，第一锁定件61和第二锁定件62的相对运动可以采取多种形式，例如平移相对运动、旋转相对运动、以及平移运动和旋转运动的组合运动，只要能够在二者之间形成可开闭的锁定口63即可。另外，第一锁定件61和第二锁定件62之间的相对运动可以通过各种部件触发，例如可以针对这两个锁定件分别设置各自的驱动机构，或者可以如后文所述的优选实施例中那样通过锁舌312的动作触发，还也可以在二者之间设置联动机构，以使二者同步反向运动，即二者要么彼此靠拢，要么彼此远离。打开锁定口63和关闭锁定口63的动作也可以通过不同部件或机构来实现，只要在锁定口63接收到锁舌312后关闭以将锁舌312保持在锁定位置即可。应理解，该锁定口63通常保持关闭，并在需要时打开，以接收锁舌312，随后将锁舌312保持在第一锁定端611和第二锁定端621之间。锁定口63关闭并不意味着第一锁定端611和第二锁定端621彼此必须抵靠接触，而是二者之前可以留有一定的缝隙，以避免在二者之间产生不必要的相互作用力。

下面将介绍根据本发明的锁定组件的一优选实施方式中各部件的具体结构等。具体参见图13-16，在该优选实施例中，第一锁定件61形成为大致Z字形部件，其具有位于两个不同平面中且沿相反方向延伸的锁定杆臂612和解锁杆臂613以及连接锁定杆臂612和解锁杆臂613的中间杆臂614。第一锁定件61可以包括第一枢轴615。该第一枢轴615例如可以设置在第一锁定件61的锁定杆臂612和中间杆臂614之间的连接部处，从而第一锁定件61能够绕第一枢轴615做枢转运动。第一锁定件61的锁定杆臂612包括第一锁定端611。第一锁定件61的解锁杆臂613还能被促动，以使第一锁定端611旋转离开被保持的锁舌312(解锁过程将在后文详述)。

第二锁定件62可以具有与第一锁定件61相同的结构，且二者镜像对称的布置。即第二锁定件62形成为具有位于两个不同平面中且沿相反方向延伸的锁定杆臂和解锁杆臂以及连接锁定杆臂和解锁杆臂的中间杆臂。第二锁定件62可以包括第二枢轴622。该第二枢轴622例如可以设置在第二锁定件62的锁定杆臂和中间杆臂之间的连接部处。第二锁定件62的锁定杆臂包括第二锁定端621。第二锁定件62的解锁杆臂能被促动，以使第二锁定端621旋转离开被保持的锁舌312。

应理解，尽管在附图所示的优选实施例中，第一锁定件61和第二锁定件62被形成为包括多段杆臂的大致Z形部件，但在理解了本发明的原理之后可以对锁定件的具体形状和构造进行各种变型并实现上述以及后文描述的功能，而不脱离本发明的范围。例如，第一锁定件61和第二锁定件62可以形成为板状或块状部件，而非具有杆臂的杠杆状部件；二者的枢轴设置位置也可以变化。

根据本发明的进一步优选实施例，第一锁定件61还包括第一偏压机构616，该第一偏压机构616对第一锁定件61施加趋于使第一锁定件61闭合该锁定口63的力(后文将对该力的作用进行详细描述)。

该第一偏压机构616例如可以形成为一弹簧，且设置在第一锁定件61的中间杆臂614上。进一步优选地，参见图14，拐臂31可以通过锁舌312对第一锁定件61的第一锁定端611施加顺时针转矩，而第一锁定件61的第一偏压机构616也对第一锁定件61施加顺时针转矩，二者同向(后文将对这种同向转矩进行详细描述)。实现这种同向转矩的一种优选实施方式是，第一锁定件61的第一锁定端611形成为具有圆弧面(如图14中虚线圆所示)，该圆弧面的圆心(如图14中的十字符号所示)设置为与第一枢轴615的转动中心(如图14中的实心圆点所示)不同心。

类似地，第二锁定件62也包括第二偏压机构623，该第二偏压机构623对第二锁定件62施加趋于使第二锁定件62闭合该锁定口63的力。该第二偏压机构623例如也可以形成为一弹簧，且设置在第二锁定件62的中间杆臂上。进一步优选地，拐臂31通过锁舌312对第二锁定件62的第二锁定端621施加的转矩和第二锁定件62的第二偏压机构623对第二锁定件62施加的转矩同向。尽管未示出，第二锁定件62的第二锁定端621也可以形成为具有圆弧面，其圆心设置为与第二枢轴622的转动中心不同心。

由于这种“不同心”的结构设置，锁舌对锁定件施加的力总是促使锁定件朝向复位方向旋转的。这种优选的“不同心”结构保证在后文描述的相应打开动作期间锁舌撞击锁定件的锁定端时，不会将锁定件撞击偏开，从而保证锁舌顺利推动锁定件，打开锁定口。

应理解，在了解了本发明的原理后，也可以对两锁定件的锁定端的具体形式、其与枢转中心之间的关系以及偏压机构设置的位置和形式做出变形，而不脱离本发明的范围。例如如图15所示，偏压机构616和623可以合并为一个偏压机构616/623，其可以简单地实施为一个拉伸弹簧，安装在第一锁定件61和第二锁定件62的适当位置，以将弹簧力同时作用在第一锁定件61和第二锁定件62上。

根据本发明的进一步优选实施例，还提出了一种使得第一锁定件61和第二锁定件62快速开闭锁定口63的机制。具体地，第一锁定件61和第二锁定件62可以通过连杆机构64连接，以使第一锁定件61和第二锁定件62同步反向运动并在第一锁定件61和第二锁定件62之间传递作用力。例如，在第一锁定件61和第二锁定件62朝向或远离彼此运动以关闭或打开锁定口63时，由于连杆机构64的存在，使得第一锁定件61和第二锁定件62各自不需要运动太长距离，就可将锁定口63快速关闭或快速打开至合适尺寸。另外，由于连杆机构64的存在，偏压机构616和623相当于并联在一起，来自偏压机构616和623的偏压力也会形成合力，以有利于可靠地保持锁舌312以及为相应锁定件提供复位力等。

优选地，所述连杆机构64可以包括枢转地连接到第一锁定件61的第一枢轴615的第一连杆641、枢转地连接到第二锁定件62的第二枢轴622的第二连杆642、和枢转地连接第一连杆641和第二连杆642的中间连杆643。

进一步优选地，本发明的锁定组件还可包括机架65，该机架65可以是安装在TSE的壳体中的板件，如图16所示。连杆机构64的中间连杆643可以通过其枢轴6431枢转地安装在所述机架65上。

进一步优选地，机架65还可包括第一滑槽651和第二滑槽652。该第一滑槽651用于容纳第一锁定件61的第一枢轴615并限制第一锁定件61的运动范围；该第二滑槽652用于容纳第二锁定件62的第二枢轴622并限制第二锁定件62的运动范围。具体地，以图中的方位而言，第一滑槽651的上端限定了第一锁定件61的第二打开动作的上限位置，且第二滑槽652的下端限定了第二锁定件62的第一打开动作的下限位置。且在两锁定件的相应打开动作过程中，锁定件的枢轴在相应的滑槽内滑动。

另外，可以在第一锁定件61和第二锁定件62的每一侧分别安装一套连杆机构64，以更稳定地传递运动和作用力。进而，机架65可以包括两个侧板，用于安装连杆机构以及其他需要安装在机架上的部件，且在每个侧板上设置相应的滑槽651和652。

下面参照图17a-17d来描述在根据本发明的优选实施例中当拐臂31从第二位置朝向第一位置运动并被锁定在中间位置的过程。为了清楚，在图17a-17d中省略了拐臂31的显示，而仅显示其锁舌312。

在图17a，拐臂31从第二位置开始顺时针转动，此时第一锁定件61和第二锁定件62之间的锁定口63保持关闭。

在图17b，拐臂31使第一锁定件61做出部分打开锁定口63的第一预备动作——优选地，随着拐臂31的旋转，其锁舌312将接触第一锁定件61并进而推动第一锁定件61绕其枢轴615旋转，从而部分打开该锁定口63。应理解，该第一预备动作也可以不是由拐臂31引起的，而可以通过针对拐臂设置的传感器和针对锁定件设置的驱动装置实现，例如通过感测拐臂31的位置后由驱动装置适时地驱动第一锁定件61，使得第一锁定件61做出避让锁舌312而部分打开锁定口63的动作。因此，该第一预备动作并非必须的动作。

在图17c，该拐臂31对第二锁定件62施加完全打开锁定口63的第一打开动作——优选地，在拐臂31顺时针旋转过程中，其第二弹簧42被逐渐压缩储能；进而，随着拐臂31的锁舌312将推动第二锁定件62的锁定端621，使第二锁定件62向下运动直至达到如图17c所示的第二锁定件62的极限位置，此时拐臂31旋转经过其第二弹簧42的弹簧死点，锁舌312处于稍稍越过锁定位置的位置且第二弹簧42对拐臂310施加促使其顺时针旋转的力，其中在本文中，极限位置是指第一锁定件61或第二锁定件62运动到最远离第一锁定件61和第二锁定件62之间的中心平面(如图17a中的点划线所示的垂直于纸面的平面)的位置；在该过程中，由于连杆机构64和偏压机构的存在，第一锁定件61随第二锁定件62同步反向运动(如箭头所示)，二者远离彼此，而且其各自的偏压机构16和26也将施加偏压力，第一偏压机构616对第一锁定件61施加的偏压力F

在图17d，在如前所述的第一打开动作过程中第二锁定件62运动到其极限位置后，第二锁定件62使拐臂31做出朝向锁定位置的第一返回动作——优选地，由于在图17c中在拐臂31的推动下第一锁定件61和第二锁定件62远离彼此运动，使得其各自的偏压机构的偏压力逐渐增加，当第二锁定件62运动到其极限位置而使得来自偏压机构的合力F大于第二弹簧42作用在拐臂31上的顺时针旋转力时，第二锁定件62将阻止拐臂31的进一步顺时针旋转并将拐臂31沿逆时针方向推回，且第一锁定件61和第二锁定件62也将朝向彼此同步运动(如箭头所示)，并最终将锁舌312锁定在锁定位置；此时，第二弹簧42也返回到弹簧死点位置。在该锁定位置，第一偏压机构616和第二偏压机构623始终分别对第一锁定件61和第二锁定件62施加偏压力，使得对锁舌312的锁定更稳固。从而实现从第二合闸位置到双分位置的转换。

拐臂31从第一位置朝向第二位置运动并被锁定在中间位置的过程与上述过程类似。简单来说，在拐臂31从第一位置运动到第二位置的过程中，该拐臂31对第一锁定件61施加完全打开锁定口63的第二打开动作，且在该第二打开动作之前，该拐臂31还能使第二锁定件62做出部分打开锁定口63的第二预备动作(如前所述，该第二预备动作并非必须的步骤)。在所述第二打开动作过程中第一锁定件61运动到其极限位置后，第一锁定件61使拐臂31做出朝向锁定位置的第二返回动作，从而将锁舌312锁定在锁定位置。

在上述过程中可以看出，通过设置连杆机构，任意锁定件在被锁舌顶开而移动时，与之相对的另一锁定件也在反向运动，这使得锁舌从储能弹簧的死点位置运动很小的角度即可将两个锁定件之间的锁定口撑开，从而锁舌能顺利进入锁定口，这有利于减小冲击。而且，因为储能弹簧过死点后的阻力是比较小的，这也有利于用更小力值的偏压机构推动锁舌，使储能弹簧复位至弹簧死点位置。

而且，在该优选实施例中，通过设置连杆机构将第一偏压机构和第二偏压机构并联在一起。当锁舌从锁定口中心向任意方向稍微偏转后，都会立即与其中一个锁定件分离，并被另一锁定件推回，该推回力是通过连杆机构“组合”的第一偏压机构和第二偏压机构的合力，这有利于减小各偏压机构的所需力值，即有利于减小偏压机构的体积。

而且，在该优选实施例中，各锁定件的偏压机构同时提供使锁定件返回锁定位置的力和使锁定件复位的转矩，用一个偏压机构实现两种效果，使结构更简单，减少了零件数量。

尽管上文通过根据本发明的一优选实施例对锁定组件及其锁定过程进行了介绍，但应理解，根据本发明的原理，可以对锁定组件的具体机构及其操作方式进行改变，而不脱离本发明的范围。例如，虽然在该优选实施例中，针对每个锁定件，通过同一偏压机构实现的相应预备动作和返回动作，但也可以针对预备动作设置单独的偏压机构(或者也称复位机构)，例如可以针对锁定件的枢轴设置一扭转弹簧，其能使锁定件在完成预备动作后复位。进而，偏压机构可以设置为仅对相应的锁定件施加实现上述返回动作的偏压力，即该偏压力也可以设置为经过相应锁定件的枢转中心，且锁舌312对各锁定端的作用力也可以设置为经过各自的枢转中心。又例如，可以针对锁定件设置主动驱动装置(取代被动的偏压机构)，例如可以针对拐臂设置传感器并对锁定件设置驱动装置，在感测到拐臂31的位置后通过驱动装置适时地驱动锁定件，使锁定件对拐臂施加返回动作。又例如，尽管在该优选实施例中，锁定件的预备动作是通过绕各自枢轴的旋转运动实现的，但也可以设置使锁定件平移运动的机构，只要能使锁定件暂时避让锁舌312，以使锁舌312对相应锁定件施加相应打开动作即可。

进一步优选地，参见图16，锁定组件的机架65还可以包括：第一限位结构653，用于限制第一锁定件61的第一预备动作的范围；和第二限位结构654，用于限制第二锁定件62的第二预备动作的范围。这种限位作用可以通过各种合适的方式实现。例如，进一步参见图13，在根据本发明的优选实施例中，第一锁定件61可以包括凸块617，且机架65的第一限位结构653可以实施为限位槽的形式，该限位槽的侧边通过限制凸块617而限制第一锁定件61的运动范围。类似地，第二锁定件62可以包括凸块624，第二限位结构654可以实施为限位槽的形式。

通过设置这种限位结构，以第一锁定件61为例，限位槽的左侧边限制第一锁定件61的朝向复位方向旋转的范围，因为偏压机构616和锁舌312作用在第一锁定件61上的同向转矩都是促使第一锁定件61朝向复位方向运动的，限位槽的左侧边可以抵抗来自偏压机构616和锁舌312的同向转矩，以限制该复位运动的范围。在图16所示的锁舌312已被锁定就位的状态下，第一锁定件61的凸块617抵靠限位槽的左侧边，第一锁定件61被稳定地保持在如图所示的位置。另一方面，当第一锁定件61进行第二打开动作且锁舌312推动第一锁定件61时，如前所述，第一锁定件61的第一枢轴615将在滑槽651内滑动，而凸块617贴着限位槽的左侧边滑动，限位槽对第一锁定件61的第二打开动作进行引导，从而确保第一锁定件61进行平稳的平移运动。

第二锁定件62具有与第一锁定件61类似的情况。简要地说，限位槽的左侧边可以抵抗来自偏压机构623和锁舌312的同向转矩，以限制该第二锁定件62朝向复位方向的旋转。在图16所示的锁舌312被锁定就位的状态下，第二锁定件62的凸块624(图16中未示出)抵靠限位槽的左侧边。当第二锁定件62进行第一打开动作且锁舌312推动第二锁定件612时，凸块624贴着限位槽的左侧边滑动，限位槽对第二锁定件62的第一打开动作进行引导，从而确保第二锁定件62进行平稳的平移运动。

根据本发明的进一步优选实施例，本发明还提供了对锁定组件进行解锁的解锁机构67，该解锁机构能促动第一锁定件61或第二锁定件62，以释放第一锁定件61和第二锁定件62对锁舌312的保持。

优选地，该锁定组件6可以包括：第一促动件，其设置为能促使第一锁定件61运动离开锁舌312；和第二促动件，其设置为能促使第二锁定件62运动离开锁舌312。第一促动件和第二促动件可以实施为具有各种合适的形状和结构。优选地，第一促动片671和第二促动片672可以配置为可绕各自的枢轴旋转的部件，例如图18所示的大致三角形片状件。

进一步优选地，参见图18a，该解锁机构67还可简单地包括用于驱动第一促动片671和第二促动片672的单个手柄673。第一促动片671可以配置为包括用于促使第一锁定件61运动的末端和被该单个手柄673驱动的另一末端。第二促动片672可以配置为包括用于促使第二锁定件62运动的末端和被该单个手柄673驱动的另一末端。相应地，该单个手柄673可以设置为绕其枢轴旋转，且具有头部和可以被用户操作的柄部，该头部用于分别驱动第一促动片671的所述另一末端和第二促动片672的所述另一末端。优选地，可以将柄部设置在远离锁定组件的位置，避免对用户造成危险。

根据图18a所示的优选实施例，该第一促动片671能够在单个手柄673的驱动下旋转以使其末端推动第一锁定件61的解锁杆臂613，使第一锁定件61能够绕其第一枢轴615旋转离开锁舌312，优选使第一锁定件61朝向与第一预备动作的方向相同的方向运动。类似地，该第二促动片672能够在单个手柄673的驱动下旋转以使其末端推动第二锁定件62的解锁杆臂，使第二锁定件62能够绕其第二枢轴622旋转离开锁舌312，优选使第二锁定件62朝向与第二预备动作的方向相同的方向运动。

下面参照图18a-18c描述从锁舌312锁定位置解锁且拐臂朝向第二位置运动的过程，在此过程中，对应于从双分位置向第二合闸位置的切换。

在图18a中，锁舌312被锁定在锁定位置II(如图20所示)，此时对应于分断单元处于双分位置。此时若顺时针旋转手柄673，将能够解除对锁舌312的锁定，并使拐臂31朝向第二位置III运动。

在图18b中，随着手柄673顺时针旋转，其头部带动第一促动片61绕其枢转旋转，该第一促动片61的末端推动第一锁定件61的解锁杆臂613，使得第一锁定件61绕其第一枢轴615旋转离开锁舌312；进而，由第二偏压机构623对第二锁定件62施加的偏压力以及通过连杆机构64传递过来的由第一偏压机构616对锁定件1施加的偏压力所形成的合力将通过第二锁定件62的锁定端621推动锁舌312逆时针旋转，相应地拐臂31也将离开其第二弹簧42的弹簧死点位置。

在图18c中，拐臂31离开其第二弹簧42的弹簧死点位置后，第二弹簧42继续释放储能，以对拐臂31施加朝向第二位置旋转的动力，并最终使拐臂31旋转到第二位置，即完成了从双分位置到第二合闸位置的切换。

以上描述了如何解锁对拐臂的锁定，从而使分断单元从双分位置向第二合闸位置切换，对于本领域技术人员，可以很容易地想到如何使分断单元从双分位置向第一合闸位置切换，因此不再赘述。而且，结合图9a-9d和图10a-10d的描述，本领域技术人员会明白对于三工位双电源转换开关，如何在第一合闸位置、双分位置和第二合闸位置之间切换，在此也不再赘述。

另外，尽管图18a-18c所示的优选实施例包括单个手柄和两个促动片构成的解锁机构，但本领域技术人员可以理解，解锁机构可以以多种方式实施而不脱离本发明的范围。

例如，代替设置单个手柄673，解锁机构可以包括分别用于驱动第一促动片61和第二促动片62的不同机构(例如两个手柄)。

又例如，图19示出了，解锁机构的第一促动件可配置为电磁驱动器68，其具有线圈681和动铁芯682，该动铁芯设置为能促动第一锁定件61；类似地，第二促动件也可配置为电磁驱动器69，其具有线圈691和动铁芯692，该动铁芯设置为能促动第二锁定件62。从而，以附图19的方位，每个电磁驱动器的动铁芯可以向左拉动，以分别驱动相应锁定件的解锁杆臂，以实现锁定组件解锁的电气操作，例如通过在外部控制台上按下相应的控制按钮即可实现对相应电磁驱动器的驱动。而且，在图19所示的实施例中，手动解锁和电气解锁可以共同存在，互不干扰、彼此独立。

进一步优选地，解锁机构还可包括用于使第一促动片671复位的复位件674和用于限制第一促动片671运动范围的限位件675。该复位件674可以优选实施为连接到第一促动片671的末端的拉簧。该限位件675可以优选实施为能阻挡第一促动片671的另一末端的挡块。类似地，解锁机构还可包括用于使第二促动片672复位的复位件676和用于限制第二促动片672运动范围的限位件677。该复位件676可以优选实施为连接到第二促动片672的末端的拉簧。该限位件677可以优选实施为能阻挡第二促动片672的另一末端的挡块。而且，通过调整拉簧，也可以调整手柄673的操作力。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。