CN109872901B - 一种自动转换开关 - Google Patents

Abstract

一种自动转换开关，包括均具有一主轴、一锁定机构、至少一相极触头组和中性极触头组的第一、第二开关；特点：第一、第二开关的锁定机构通过连杆装置实现联动，在从第一开关的闭合状态向第二开关的闭合状态切换的过程中，第二锁定机构通过连杆装置带动第一锁定机构解锁，第一锁定机构驱动第一中性极触头组打开；在从第二开关的闭合状态向第一开关的闭合状态切换的过程中，第一锁定机构通过连杆装置带动第二锁定机构解锁，第二锁定机构驱动第二中性极触头组打开；且在上述两个切换的过程中，存在第一中性极触头组和第二中性极触头组同时闭合而所有第一、第二相极触头组均打开的状态。切换电源时，实现开关的中性极与UPS的中性极短暂同时闭合。

Description

一种自动转换开关

技术领域

本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种自动转换开关。

背景技术

在一些比较特殊的配电场合（例如数据机房等），通常选用自动转换开关与不间断电源(UPS)组合使用。普通的自动转换开关中的中性极和相极的结构通常相同，因此，在切换电源的过程中，中性极和相极的断开和闭合操作是完全同时进行的，这使得在切换过程中，在前一电源的中性极与UPS的中性极断开之后到后一电源的中性极接入到UPS中性极之间的期间，UPS的中性极会出现与电源的中性极的短暂断开，该中性极的短暂断开将引起UPS中性极对地电位的变化，通常达到几十伏，这将对部分用电设备造成不利影响和损失，例如造成负载设备(例如服务器等)的重启或者数据损坏等。

目前存在一种自动转换开关，其在切换过程中，中性极存在一段与UPS的中性极同时接通的重叠时间。但是，这种自动转换开关仍具有明显的缺点：首先，在这种自动转换开关的切换过程中，一个电源(例如一路市电)的相极与另一个电源(例如另一路市电)的中性极存在同时闭合的重叠时间长，这也会对电路的接地保护产生不利影响，例如接地保护失效。而且，这种双电源转换开关结构复杂，产品尺寸非常大，不利于安装和节省空间。

发明内容

本发明的目的是要提供一种自动转换开关电器，实现转换开关从一路电源断开负载电路并连接至另外一路电源过程中，中性极比相极后分断先接通，并在一路电源中性极转换断开之前，接通另外一路的中性极，使两个电源的中性线短时同时接通，转换结束后仅当前电源的中性极接通；转换过程中负载端中性线没有出现断开的情况，解决常规自动转换开关在切换过程中中性线腾空引起的零地电位漂移问题，保证两路电源中性极的等电位不会影响负载电路运行的稳定性和安全性；同时本开关的中性极同时闭合时间短暂，可以有效降低对电路接地保护的影响。

本发明的目的是这样来达到的，一种自动转换开关，包括第一开关、第二开关，所述的第一开关包括第一主轴、第一锁定机构、至少一由第一主轴驱动完成打开和闭合动作的第一相极触头组和一由第一主轴驱动完成闭合动作的第一中性极触头组；所述的第二开关包括第二主轴、第二锁定机构、至少一由第二主轴驱动完成打开和闭合动作的第二相极触头组和一由第二主轴驱动完成闭合动作的第二中性极触头组；所述的第一锁定机构和第二锁定机构之间通过一连杆装置实现联动，所述自动转换开关在从第一开关的闭合状态向第二开关的闭合状态切换的过程中，第二锁定机构通过连杆装置带动第一锁定机构解锁，第一锁定机构驱动第一中性极触头组打开；在所述自动转换开关从第二开关的闭合状态向第一开关的闭合状态切换的过程中，第一锁定机构通过连杆装置带动第二锁定机构解锁，第二锁定机构驱动第二中性极触头组打开；且，在上述两个切换的过程中，存在第一中性极触头组和第二中性极触头组同时闭合而所有第一相极触头组和所有第二相极触头组均打开的状态。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的连杆装置为一杆状件，其一端上沿连杆延伸方向开设一滑槽，所述的连杆装置无滑槽的一端与第一锁定机构铰接且第二锁定机构与连杆装置的连接点滑动设置在滑槽内，或者所述的连杆装置无滑槽的一端与第二锁定机构铰接且第一锁定机构与连杆装置的连接点滑动设置在滑槽内。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的第一相极触头组包括能使第一开关的相极合闸或分闸的第一相极动触头和第一相极静触头，所述的第一中性极触头组包括能使第一开关的中性极合闸或分闸的第一中性极动触头和第一中性极静触头；所述的第二相极触头组包括能使第二开关的相极合闸或分闸的第二相极动触头和第二相极静触头，所述的第二中性极触头组包括能使第二开关的中性极合闸或分闸的第二中性极动触头和第二中性极静触头。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的第一开关还包括用于传递第一主轴的驱动力分别使第一相极触头组打开和闭合的第一相极传动装置和使第一中性极触头组闭合的第一中性极传动装置，所述的第二开关还包括用于传递第二主轴的驱动力分别使第二相极触头组打开和闭合的第二相极传动装置和使第二中性极触头组闭合的第二中性极传动装置。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的第一相极传动装置包括一端与第一主轴固定连接的第一相极悬臂、一端与第一相极悬臂的另一端铰接的第一相极连杆，所述的第一相极连杆的另一端与第一相极触头组的第一相极动触头铰接；所述的第二相极传动装置包括一端与第二主轴固定连接的第二相极悬臂、一端与第二相极悬臂的另一端铰接的第二相极连杆，所述的第二相极连杆的另一端与第二相极触头组的第二相极动触头铰接。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的第一中性极传动装置包括一端与第一主轴固定连接的第一中性极悬臂，所述的第一中性极悬臂相对于第一相极悬臂具有向第一中性极触头组的第一中性极静触头方向的角度偏移；所述的第二中性极传动装置包括一端与第二主轴固定连接的第二中性极悬臂，所述的第二中性极悬臂相对于第二相极悬臂具有向第二中性极触头组的第二中性极静触头方向的角度偏移。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的第一锁定机构一端与所述的第一主轴铰接，另一端作用于第一中性极触头组的第一中性极动触头；所述的第二锁定机构一端与所述的第二主轴铰接，另一端作用于第二中性极触头组的第二中性极动触头。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的第一锁定机构包括由第一上连杆和第一下连杆铰接构成的第一肘节装置、为第一中性极触头组提供打开力的第一弹簧、对第一肘节装置进行限位的第一限位件，所述的第一肘节装置的一端固设有第一上连杆圆环，另一端则与第一中性极触头组的第一中性极动触头铰接，所述的第一上连杆圆环套设在第一主轴上；所述的第二锁定机构包括由第二上连杆和第二下连杆铰接构成的第二肘节装置、为第二中性极触头组提供打开力的第二弹簧、对第二肘节装置进行限位的第二限位件，所述的第二肘节装置的一端固设有第二上连杆圆环，另一端则与第二中性极触头组的第二中性极动触头铰接，所述的第二上连杆圆环套设在第二主轴上。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的第一弹簧一端挂置在第一上连杆和第一下连杆的铰接点上，另一端挂置在第一中性极悬臂上；所述的第二弹簧一端挂置在第二上连杆和第二下连杆的铰接点上，另一端挂置在第二中性极悬臂上。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的第一锁定机构将第一中性极触头组锁定在闭合位置时，第一限位件对第一肘节装置进行限位，所述第二锁定机构将第二中性极触头组锁定在闭合位置时，第二限位件对第二肘节装置进行限位。

本发明由于采用了上述结构，具有的优点之一，通过连杆装置实现联动，使得电源在切换过程中存在第一开关和第二开关的中性极都导通、而第一开关和第二开关的所有相极都断开的状态，解决了现有技术中UPS的中性极与电源的中性极断开引起UPS中性极对地电位的变化，同时本开关的中性极同时闭合时间短暂又有效降低对电路接地保护的影响；优点之二、该转换开关利用单一连杆传递动力，实现第一中性极触头组和第二中性极触头组重叠闭合的功能的结构简单可靠，内置于转换开关中，结构紧凑，不会增加转换开关的体积。

附图说明

图1为本发明所述的转换开关的示意图（实线表示中性极、虚线表示相极）。

图2a为本发明所述的第一开关的中性极触头组开始闭合时的状态示意图。

图2b为图2a状态时第一开关的相极触头示意图。

图3a为本发明所述第一开关的相极触头组闭合时的状态示意图。

图3b为图3a状态时本发明所述第一开关的第一锁定机构刚经过死点时的状态示意图。

图4为本发明所述第一开关的锁定机构到达锁定位置时中性极触头组闭合位置示意图。

图5a为本发明所述第一开关的相极触头组打开位置示意图。

图5b为图5a状态时第一开关的中性极触头组示意图。

图6为第一开关分闸，第二开关合闸状态的两者中性极触头组示意图。

图7为第一开关分闸，第二开关主轴分闸状态的两者中性极触头组示意图。

图8为第一开关合闸过程中中性极触头组刚接触，第二开关主轴分闸状态且第二锁定机构即将开始解锁动作时中性极触头组示意图。

图9为第一开关合闸，第二开关主轴分闸且其锁定机构解锁，两者中性极触头组示意图。

图10为第一开关合闸，第二开关分闸时两者中性极触头组示意图。

图中：1.第一开关、11.第一主轴、12.第一锁定机构、121.第一肘节装置、1211.第一上连杆、1212.第一下连杆、122.第一弹簧、123.第一限位件、124.第一上连杆圆环、13.第一相极触头组、131.第一相极动触头、1311.第一相极动触头旋转轴、132.第一相极静触头、14.第一相极传动装置、141.第一相极悬臂、142.第一相极连杆、15.第一中性极触头组、151.第一中性极动触头、1511.第一中性极动触头旋转轴、152.第一中性极静触头、16.第一中性极传动装置、161.第一中性极悬臂；

2.第二开关、21.第二主轴、22.第二锁定机构、221.第二肘节装置、2211.第二上连杆、2212.第二下连杆、222.第二弹簧、223.第二限位件、224.第二上连杆圆环、225.随动杆、23.第二相极触头组、231.第二相极动触头、2311.第二相极动触头旋转轴、232.第二相极静触头、24.第二相极传动装置、241.第二相极悬臂、242.第二相极连杆、25.第二中性极触头组、251.第二中性极动触头、2511.第二中性极动触头旋转轴、252.第二中性极静触头、26.第二中性极传动装置、261.第二中性极悬臂；

3.连杆装置、31.滑槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式详细描述，但对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。

如图1至图10所示，本发明涉及一种自动转换开关，包括第一开关1、第二开关2和实现第一开关1和第二开关2之间联动的连杆装置3，所述的第一开关1和第二开关2结构基本相同，具体的，所述的第一开关1包括第一主轴11、第一锁定机构12、至少一由第一主轴11驱动而完成打开和闭合动作的第一相极触头组13、用于传递第一主轴11的驱动力使第一相极触头组13打开和闭合的第一相极传动装置14、由第一主轴11驱动完成闭合动作的第一中性极触头组15和用于传动第一主轴11的驱动力使第一中性极触头组15闭合的第一中性极传动装置16；所述的第二开关2包括第二主轴21、第二锁定机构22、至少一由第二主轴21驱动而完成打开和闭合动作的第二相极触头组23、用于传递第二主轴21的驱动力使第二相极触头组23打开和闭合的第二相极传动装置24、由第二主轴21驱动完成闭合动作的第二中性极触头组25和用于传动第二主轴21的驱动力使第二中性极触头组25闭合的第二中性极传动装置26；所述的第一开关1的第一锁定机构12和第二开关2的第二锁定机构22之间通过所述的连杆装置3实现联动。所述的第一开关1和第二开关2还分别包括驱动各自主轴转动的操作机构，属公知技术，本发明不再赘述。

如图1至图10所示，所述的第一相极触头组13包括能使第一开关1的相极合闸或分闸的第一相极动触头131和第一相极静触头132，所述的第一相极动触头131可绕第一相极动触头旋转轴1311旋转，完成与第一相极静触头132的闭合和分离。所述的第一中性极触头组15包括能使第一开关1的中性极合闸或分闸的第一中性极动触头151和第一中性极静触头152，所述的第一中性极动触头151可绕第一中性极动触头旋转轴1511旋转，完成与第一中性极静触头152的闭合和分离。其中，第一相极动触头旋转轴1311和第一中性极动触头旋转轴1511可为第一开关1内部同一轴件的不同轴段。

如图1、图6至图10所示，所述的第二开关2与第一开关1的机构相同，具体结构是：所述的第二相极触头组23包括能使第二开关2的相极合闸或分闸的第二相极动触头231和第二相极静触头232，所述的第二相极动触头231可绕第二相极动触头旋转轴2311旋转，完成与第二相极静触头232的闭合和分离。所述的第二中性极触头组25包括能使第二开关2的中性极合闸或分闸的第二中性极动触头251和第二中性极静触头252，所述的第二中性极动触头251可绕第二中性极动触头旋转轴2511旋转，完成与第二中性极静触头252的闭合和分离。

所述自动转换开关在从第一开关1的闭合状态向第二开关2的闭合状态切换的过程中，第一主轴11驱动第一相极触头组13打开过程中，第一锁定机构12位于将第一中性极触头组15锁定的锁定位置，使第一中性极动触头151与第一中性极静触头152保持接触，第二主轴21驱动第二相极触头组23和第二中性极触头组25闭合过程中，第二锁定机构22向将第二中性极触头组25锁定的锁定位置运动，并通过连杆装置3带动第一锁定机构12解锁，第二中性极动触头251与第二中性极静触头252接触后，第一锁定机构12驱动第一中性极触头组15的第一中性极动触头151与第一中性极静触头152分离；且，在所述自动转换开关从第二开关2的闭合状态向第一开关1的闭合状态切换的过程中，第二主轴21驱动第二相极触头组23打开过程中，第二锁定机构22位于将第二中性极触头组25锁定的锁定位置，使第二中性极动触头251与第二中性极静触头252保持接触，第一主轴11驱动第一相极触头组13和第一中性极触头组15闭合过程中，第一锁定机构12向将第一中性极触头组15锁定的锁定位置运动，并通过连杆装置3带动第二锁定机构22解锁，第一中性极动触头151与第一中性极静触头152接触后，第二锁定机构22驱动第二中性极触头组25的第二中性极动触头251与第二中性极静触头252分离。

所述的第一锁定机构12包括由第一上连杆1211和第一下连杆1212铰接构成的第一肘节装置121、一端挂置在第一肘节装置121上且另一端被固定安装的第一弹簧122、对第一肘节装置121进行限位的第一限位件123。所述的第一肘节装置121的铰接点为P1，所述的第一肘节装置121的一端固设有第一上连杆圆环124，另一端则与第一中性极触头组15的第一中性极动触头151铰接。所述的第一上连杆圆环124套设在第一主轴11上。所述的第一主轴11转动中心为O₁，所述的第一下连杆1212与第一中性极动触头151的铰接点为O₂。所述的第一相极传动装置14包括一端与第一主轴11固定连接的第一相极悬臂141、一端与第一相极悬臂141的另一端铰接的第一相极连杆142，所述的第一相极连杆142的另一端与第一相极触头组13的第一相极动触头131铰接。所述的第一相极悬臂141与所述的第一相极连杆142的铰接点为P2，所述的第一相极连杆142与第一相极动触头131的铰接点为O₃。所述的第一中性极传动装置16包括一端与第一主轴11固定连接的第一中性极悬臂161，所述的第一中性极悬臂161相对于第一相极悬臂141具有向第一中性极触头组15的第一中性极静触头152方向的角度偏移θ角。

所述的第二锁定机构22包括由第二上连杆2211和第二下连杆2212铰接构成的第二肘节装置221、一端挂置在第二肘节装置221上且另一端被固定安装的第二弹簧222、对第二肘节装置221进行限位的第二限位件223。所述的第二肘节装置221的铰接点为P3，所述的第二肘节装置221的一端固设有第二上连杆圆环224，另一端则与第二中性极触头组25的第二中性极动触头251铰接。所述的第二上连杆圆环224套设在第二主轴21上。所述的第二主轴21转动中心为O₄，所述的第二下连杆2212与第二中性极动触头251的铰接点为O₅。所述的第二相极传动装置24包括一端与第二主轴21固定连接的第二相极悬臂241、一端与第二相极悬臂241的另一端铰接的第二相极连杆242，所述的第二相极连杆242的另一端与第二相极触头组23的第二相极动触头231铰接。所述的第二相极悬臂241与所述的第二相极连杆242的铰接点为P4，所述的第二相极连杆242与第二相极动触头231的铰接点为O₆。所述的第二中性极传动装置26包括一端与第二主轴21固定连接的第二中性极悬臂261，所述的第二中性极悬臂261相对于第二相极悬臂241具有向第二中性极触头组25的第二中性极静触头252方向的角度偏移θ角。

所述第一弹簧122的一端可以挂置在第一上连杆1211和第一下连杆1212的铰接点上，也可以挂置在第一下连杆1212和第一中性极动触头151的铰接点上，即第一弹簧122的一端的挂置点不限，同样，第一弹簧122的另一端可以固定在第一开关1的外壳上，也可挂置在第一中性极悬臂161上，即第一弹簧122的另一端的挂置点不限，只要能使得第一弹簧122提供第一中性极触头组15的打开力。所述第二弹簧222同理设置。

如图1、6、7、8、9、10所示，所述的连杆装置3为一杆状件，其一端铰接在第一开关1的第一锁定机构12的第一肘节装置121的铰接点P1上，另一端沿连杆延伸方向开设一滑槽31，所述第二开关2的第二锁定机构22与该端的连接点可滑动的设置在所述滑槽31内。在本实施例中，第二开关2的第二锁定机构22上设有随动杆225，其为第二开关2的第二上连杆2211在第二上连杆圆环224的另一侧的经过中心的延伸段，所述的随动杆225的自由端设置在所述的滑槽31内。当然，所述的连杆装置3可反过来安装，具有滑槽31的一端与第一开关1连接，不具有滑槽31的一端与第二开关2的第二肘节装置221的铰接点P3相连。优选地，随动杆225的长度与第二上连杆2211的长度相等，滑槽31开设在连杆装置3的杆状件上，当然滑槽31也可开设在随动杆225上。在本发明图示所示的实施例中，由于第一开关1和第二开关2的触头组的打开和闭合方向相同，连杆装置3的与第一锁定机构12和第二锁定机构22的两个连接点应分别位于第一开关1和第二开关2的主轴的转动中心的两侧，即若连杆装置3与第一锁定机构12的铰接点位于第一上连杆1211上，则连杆装置3与第二锁定机构22的铰接点位于第二上连杆2211的经过第二主轴21转动中心的延长线上例如本实施例所述的随动杆225；当然第一开关1触头组打开和闭合方向与第二开关2的触头组打开和闭合方向可以设置为相反，此时连杆装置3的与第一锁定机构12和第二锁定机构22的两个连接点应同时位于第一开关1和第二开关2的主轴的转动中心的同一侧，例如若连杆装置3与第一锁定机构12的铰接点位于第一上连杆1211上，则连杆装置3与第二锁定机构22的铰接点位于第二上连杆2211上。

首先以第一开关1为例，描述第一开关1或第二开关2的合闸过程和分闸过程，由此说明在开关合闸时，中性极比相极先导通；在开关分闸时，其相极完成分闸断开过程中，中性极保持导通状态。

第一开关1合闸过程如下：

如图1所示，O₁为第一主轴11的转动中心，P1为第一上连杆1211与第一下连杆1212铰接中心，P2为第一相极悬臂141与第一相极连杆142的铰接中心，O₂为第一下连杆1212与第一中性极动触头151的铰接中心，O₃为第一相极连杆142与第一相极动触头131的铰接中心。所述第一中性极悬臂161与第一相极悬臂141成一定角度θ且与第一主轴11固定连接。

第一主轴11绕主轴中心O₁顺时针方向转动，带动第一相极悬臂141运动，第一相极悬臂141带动第一相极连杆142运动，第一相极连杆142带动第一相极动触头131运动。当第一相极悬臂141转动到与O₁ O₃连线呈2α+β角度时，如图2b所示，第一相极动触头131与第一相极静触头132未接触，第一相极未导通。其中，α为相极触头组闭合时，第一相极悬臂141与O₁ O₃连线（第一相极悬臂141和第一相极连杆142呈一直线的死点位置）的夹角，α角如图3a中所示，上述是以第一开关1为例，α同样适用于第二开关2；β为第一主轴1合闸完成停止转动时，第一上连杆1211与O₁ O₂连线（第一上连杆1211和第一下连杆1212呈一直线的死点位置）的夹角，β角如图3b中所示，上述是以第一开关1为例，α同样适用于第二开关2；此时，如图2a所示，第一主轴11的顺时针转动带动第一中性极悬臂161转动，第一中性极悬臂161推动第一上连杆1211旋转，第一上连杆1211继而带动第一下连杆1212运动，第一下连杆1212又带动第一中性极动触头151绕第一中性极动触头旋转轴1511逆时针转动，当第一上连杆1211转动到与O₁O₂连线呈α角度，第一中性极动触头151与第一中性极静触头152接触，使第一中性极导通。即在第一开关1合闸时，第一中性极比第一相极先导通。

如图3a所示，第一相极悬臂141继续带动第一相极动触头131转动，当第一相极悬臂141转动到与O₁ O₃连线呈α角度时，第一相极动触头131与第一相极静触头132接触，第一相极导通时，到达合闸位置。此时如图3b所示，第一中性极悬臂161带动第一上连杆1211同步转过α+β角度，P1转过O₁O₂连线，即此时P1稍微越过第一主轴11、第一上连杆1211、第一下连杆1212及第一中性极动触头151组成的连杆机构的死点位置。本过程中，第一中性极仍处于导通状态。

如图4所示，所述的第一主轴11带动第一相极到达合闸位置后停止转动，所述的第一中性极动触头151由于P1越过第一主轴11、第一上连杆1211、第一下连杆1212及第一中性极动触头151组成的连杆机构的死点位置，在惯性作用下继续转过α-β角度至第一限位件123时停止，中性极保持导通状态。

第一开关1分闸过程如下：

所述的第一主轴11绕主轴中心O₁逆时针方向转动，带动第一相极悬臂141逆时针转动，第一相极悬臂141带动第一相极连杆142运动，第一相极连杆142带动第一相极动触头131绕第一相极动触头旋转轴1311顺时针转动至分闸位置，第一相极完成分闸断开，如图5a所示。在此过程中，第一中性极悬臂161随第一主轴11转动至分闸位置，由于第一主轴11与第一上连杆1211通过第一上连杆圆环124转动连接，所以第一主轴11的转动不能带动第一上连杆1211转动至分闸位置；第一主轴11、第一上连杆1211、第一下连杆1212及第一中性极动触头151组成的连杆机构在第一限位件123作用下保持不动，使第一中性极保持导通状态，如图5b所示。

下面描述中性极重叠转换，从而说明，在从所述第一开关1和所述第二开关2其中一个开关的闭合状态向所述第一开关1和所述第二开关2其中另一个开关的闭合状态的切换过程中，存在所述第一开关1的第一中性极动触头151与第一中性极静触头152接触且所述第二开关2的第二中性极动触头251与第二中性极静触头252也接触的状态，即，使第一开关1和第二开关2的中性极都导通，而所述第一开关1的所有相极和所述第二开关2的所有相极都断开的状态。以下通过从第一开关1分闸且第二开关2合闸的状态向第一开关1合闸且第二开关2分闸的状态转换的过程进行说明。

如图1和图6所示，图6所示的是第一开关1分闸且第二开关2合闸状态，此时，在第一弹簧122拉力和第一中性极悬臂161限位作用下，第一中性极动触头151与第一中性极静触头152保持在分闸，第一相极动触头131和第一相极静触头132在第一主轴11作用下保持在分闸打开位置。第二开关2的第二肘节装置221向左越过死点，第二中性极动触头251和第二中性静触头252在触头压力和第二限位件223作用下保持在合闸位置，第二相极动触头231和第二相极静触头232在第二主轴21作用下保持在合闸闭合位置。

首先，如图1和图7所示，第二开关2的第二主轴21逆时针转动，带动第二相极悬臂241逆时针转动，所述的第二相极悬臂241带动第二相极连杆242运动，所述的第二相极连杆242拉动第二相极动触头231顺时针转动，与第二相极静触头232分离至打开位置，在此过程中，第二中性极悬臂261随第二主轴21逆时针转动，远离第二上连杆2211，但是，第二中性极动触头251和第二中性极静触头252在触头压力和第二限位件223作用下保持在合闸位置，即在第二开关2的第二主轴21驱动其第二相极触头组23完成打开动作的过程中，第二开关2的第二锁定机构22将其第二中性极触头组25锁定在闭合位置。

接下来，如图1、图5a和图8所示，第一开关1的第一主轴11顺时针转动，带动第一相极悬臂141和第一中性极悬臂161顺时针转动，第一相极悬臂141带动第一相极连杆142动作，从而带动第一相极动触头131逆时针转动，直至与第一相极静触头132闭合，在此过程中，第一中性极悬臂161驱动第一上连杆1211顺时针转动，克服第一弹簧122的拉力，带动第一下连杆1212和连杆3动作，一方面带动第一中性极动触头151和第一中性极静触头152闭合，另一方面使得第二上连杆延伸段225的自由端在滑槽31内移动。在本实施例中，第一中性极悬臂161驱动第一上连杆1211使得第一中性极动触头151刚到达与第一中性极静触头152的接触位置，第二上连杆延伸段225的自由端正好滑动至滑槽31的最右端，如图8所示，使得第一开关1的第一锁定机构12通过所述连杆装置3带动第二开关2的第二锁定机构22开始解锁。

接下来，第一开关1的第一主轴11继续转动，带动第一中性极悬臂161继续转动，第一中性极悬臂161继续驱动第一上连杆1211顺时针转动，克服第一弹簧122的拉力，带动第一下连杆1212和连杆3动作，一方面，在第一中性极动触头151和第一中性极静触头152接触闭合的状态下，第一下连杆1212下压第一中性极动触头151，克服触头弹簧力，第一上连杆1211和第一下连杆1212越过死点位置（第一上连杆1211和第一下连杆1212基本在一直线上）后，第一上连杆1211由第一限位件123限位，由此，第一开关1的第一锁定机构12到达将其第一中性极触头组15锁定在闭合位置的锁定位置，在此过程中，另一方面，第二上连杆延伸段225的自由端由连杆3拉动，使得第二开关2的第二上连杆2211绕第二主轴21逆时针转动，并向右运动越过死点位置（第二上连杆2211和第二下连杆2212基本在一直线上）后，如图9所示，解除了第二锁定机构22对第二中性极触头组25的闭合位置的锁定。

由于第一开关1在第一锁定机构12的作用下，第一中性极触头组15被锁定在闭合位置，在图9的第二锁定机构22对第二中性极触头组25解除闭合位置锁定后的基础上，在第二开关2的第二弹簧222的拉力作用下拉动第二肘节装置221的铰接点，使得第二开关2的第二下连杆2212带动第二开关2的第二中性极动触头251顺时针转动，直至第二上连杆2211动作至被第二中性极悬臂261限位，第二开关2的第二中性极触头组25被打开。由此，完成了从第一开关1分闸且第二开关2合闸向第一开关1合闸且第二开关2分闸的转换。

若从第一开关1合闸且第二开关2分闸的状态向第一开关1分闸且第二开关2合闸的状态转换，各零部件动作则与从第一开关1分闸且第二开关2合闸向第一开关1合闸且第二开关2分闸的转换的过程相反。

在上述优选实施例中，在第一开关1的第一主轴11顺时针转动带动第一中性极悬臂161顺时针转动，从而驱动第一肘节装置121动作，使得第一中性极动触头151与第一中性极静触头152刚进行接触时，如图8所示，随动杆225与连杆3的铰接点正好位于滑槽31的最右端，接下来，当第一主轴11进一步顺时针转动使得第一上连杆1211和第一下连杆1212的铰接点向左移动过程中，第一锁定机构12通过连杆3拉动第二锁定机构22开始解除第二锁定机构22对第二中性极触头组25的闭合位置锁定。但是，本发明的自动转换开关，第一锁定机构12和第二锁定机构22的动作配合时刻不限于上述实施例，同样以从第一开关1分闸且第二开关2合闸的状态向第一开关1合闸且第二开关2分闸的状态转换过程为例，只需要保证在第一开关1的第一中性极动触头151与第一中性极静触头152接触的时间段内，第二中性极动触头251与第二中性极静触头252具有一个接触时间段，对于第二锁定机构22的解锁动作（如图8所示第二肘节装置221的铰接点向右侧运动过死点）可以是在第一锁定机构12带动第一中性极动触头151与第一中性极静触头152刚接触时刻之前完成，也可以是第一锁定机构12带动第一中性极动触头151与第一中性极静触头152接触之后完成。第一开关1的第一中性极触头组15的动静触头接触到第二开关2的第二中性极触头组25的动静触头分离这段时间（中性极重叠时间），远小于接地保护动作时间100ms。

同样以从第一开关1分闸且第二开关2合闸的状态向第一开关1合闸且第二开关2分闸的状态转换过程为例，在第一开关1合闸过程中，第一开关1的第一中性极触头组15闭合后，可以是第一开关1的第一相极触头组13的动静触头接触后，第二开关2的第二中性极触头组25的动静触头分离，也可以是第二开关2的第二中性极触头组25的动静触头分离后，第一开关1的第一相极触头组13的动静触头接触。

Claims (9)

1.一种自动转换开关，包括第一开关(1)、第二开关(2)，所述的第一开关(1)包括第一主轴(11)、第一锁定机构(12)、至少一由第一主轴(11)驱动完成打开和闭合动作的第一相极触头组(13)和一由第一主轴(11)驱动完成闭合动作的第一中性极触头组(15)；所述的第二开关(2)包括第二主轴(21)、第二锁定机构(22)、至少一由第二主轴(21)驱动完成打开和闭合动作的第二相极触头组(23)和一由第二主轴(21)驱动完成闭合动作的第二中性极触头组(25)；其特征在于：所述的第一锁定机构(12)和第二锁定机构(22)之间通过一连杆装置(3)实现联动，所述自动转换开关在从第一开关(1)的闭合状态向第二开关(2)的闭合状态切换的过程中，第二锁定机构(22)通过连杆装置(3)带动第一锁定机构(12)解锁，第一锁定机构(12)驱动第一中性极触头组(15)打开；在所述自动转换开关从第二开关(2)的闭合状态向第一开关(1)的闭合状态切换的过程中，第一锁定机构(12)通过连杆装置(3)带动第二锁定机构(22)解锁，第二锁定机构(22)驱动第二中性极触头组(25)打开；且，在上述两个切换的过程中，存在第一中性极触头组(15)和第二中性极触头组(25)同时闭合而所有第一相极触头组(13)和所有第二相极触头组(23)均打开的状态；所述的第一相极触头组(13)包括能使第一开关(1)的相极合闸或分闸的第一相极动触头(131)和第一相极静触头(132)，所述的第一中性极触头组(15)包括能使第一开关(1)的中性极合闸或分闸的第一中性极动触头(151)和第一中性极静触头(152)；所述的第二相极触头组(23)包括能使第二开关(2)的相极合闸或分闸的第二相极动触头(231)和第二相极静触头(232)，所述的第二中性极触头组(25)包括能使第二开关(2)的中性极合闸或分闸的第二中性极动触头(251)和第二中性极静触头(252)。

2.根据权利要求1所述的一种自动转换开关，其特征在于所述的连杆装置(3)为一杆状件，其一端上沿连杆延伸方向开设一滑槽(31)，所述的连杆装置(3)无滑槽(31)的一端与第一锁定机构(12)铰接且第二锁定机构(22)与连杆装置(3)的连接点滑动设置在滑槽(31)内，或者所述的连杆装置(3)无滑槽(31)的一端与第二锁定机构(22)铰接且第一锁定机构(12)与连杆装置(3)的连接点滑动设置在滑槽(31)内。

3.根据权利要求1所述的一种自动转换开关，其特征在于所述的第一开关(1)还包括用于传递第一主轴(11)的驱动力分别使第一相极触头组(13)打开和闭合的第一相极传动装置(14)和使第一中性极触头组(15)闭合的第一中性极传动装置(16)，所述的第二开关(2)还包括用于传递第二主轴(21)的驱动力分别使第二相极触头组(23)打开和闭合的第二相极传动装置(24)和使第二中性极触头组(25)闭合的第二中性极传动装置(26)。

4.根据权利要求3所述的一种自动转换开关，其特征在于所述的第一相极传动装置(14)包括一端与第一主轴(11)固定连接的第一相极悬臂(141)、一端与第一相极悬臂(141)的另一端铰接的第一相极连杆(142)，所述的第一相极连杆(142)的另一端与第一相极触头组(13)的第一相极动触头(131)铰接；所述的第二相极传动装置(24)包括一端与第二主轴(21)固定连接的第二相极悬臂(241)、一端与第二相极悬臂(241)的另一端铰接的第二相极连杆(242)，所述的第二相极连杆(242)的另一端与第二相极触头组(23)的第二相极动触头(231)铰接。

5.根据权利要求4所述的一种自动转换开关，其特征在于所述的第一中性极传动装置(16)包括一端与第一主轴(11)固定连接的第一中性极悬臂(161)，所述的第一中性极悬臂(161)相对于第一相极悬臂(141)具有向第一中性极触头组(15)的第一中性极静触头(152)方向的角度偏移；所述的第二中性极传动装置(26)包括一端与第二主轴(21)固定连接的第二中性极悬臂(261)，所述的第二中性极悬臂(261)相对于第二相极悬臂(241)具有向第二中性极触头组(25)的第二中性极静触头(252)方向的角度偏移。

6.根据权利要求5所述的一种自动转换开关，其特征在于所述的第一锁定机构(12)一端与所述的第一主轴(11)铰接，另一端作用于第一中性极触头组(15)的第一中性极动触头(151)；所述的第二锁定机构(22)一端与所述的第二主轴(21)铰接，另一端作用于第二中性极触头组(25)的第二中性极动触头(251)。

7.根据权利要求6所述的一种自动转换开关，其特征在于所述的第一锁定机构(12)包括由第一上连杆(1211)和第一下连杆(1212)铰接构成的第一肘节装置(121)、为第一中性极触头组(15)提供打开力的第一弹簧(122)、对第一肘节装置(121)进行限位的第一限位件(123)，所述的第一肘节装置(121)的一端固设有第一上连杆圆环(124)，另一端则与第一中性极触头组(15)的第一中性极动触头(151)铰接，所述的第一上连杆圆环(124)套设在第一主轴(11)上；所述的第二锁定机构(22)包括由第二上连杆(2211)和第二下连杆(2212)铰接构成的第二肘节装置(221)、为第二中性极触头组(25)提供打开力的第二弹簧(222)、对第二肘节装置(221)进行限位的第二限位件(223)，所述的第二肘节装置(221)的一端固设有第二上连杆圆环(224)，另一端则与第二中性极触头组(25)的第二中性极动触头(251)铰接，所述的第二上连杆圆环(224)套设在第二主轴(21)上。

8.根据权利要求7所述的一种自动转换开关，其特征在于所述的第一弹簧(122)一端挂置在第一上连杆(1211)和第一下连杆(1212)的铰接点上，另一端挂置在第一中性极悬臂(161)上；所述的第二弹簧(222)一端挂置在第二上连杆(2211)和第二下连杆(2212)的铰接点上，另一端挂置在第二中性极悬臂(261)上。

9.根据权利要求7所述的一种自动转换开关，其特征在于所述的第一锁定机构(12)将第一中性极触头组(15)锁定在闭合位置时，第一限位件(123)对第一肘节装置(121)进行限位，所述第二锁定机构(22)将第二中性极触头组(25)锁定在闭合位置时，第二限位件(223)对第二肘节装置(221)进行限位。