本实用新型属于电力开关技术领域。具体地，本实用新型涉及一种的气体绝缘开关柜。
背景技术：
气体绝缘开关柜，工业中常简称为C-GIS(Cubicle type Gas Insulated Switchgear)，为一种箱(柜)式气体绝缘封闭开关设备，其一般可用于10～35kV或更高电压的输配电系统，用来接收或分配电能，并对电力系统正常运行和故障情况进行控制、保护、测量、监视、通讯等。
现有的气体绝缘开关柜产品存在若干问题。其通常采用空间连杆传动机构，传动链复杂，且机械传动效率低。由于复杂的结构和较低的传动效率，导致现有的气体绝缘开关柜产品开断能力低，例如通常仅具有25KA的开断能力。而且关键零部件需要进口，机构成本非常高。这样，现有的气体绝缘开关柜产品难以良好地满足一次配电市场在成本、结构、性能等方面的需求，更不用说二次市场。
技术实现要素：
本方案针对上文提到的技术问题和技术需求，提出一种新型的气体绝缘开关柜，其通过如下技术特征而克服了现有技术存在的问题，并具有其他优势。
根据示例性实施例，本实用新型提出的气体绝缘开关柜具有：充气室，设置有断路器主轴；操动机构主轴，位于充气室之外；平面连杆机构，其穿过充气室壁，将来自操动机构主轴的运动传递到所述断路器主轴。
可选地，所述平面连杆机构包括第一拐臂，所述第一拐臂的一端固定地连接到操动机构主轴，另一端铰接地连接到平面连杆机构的穿过充气室壁的第一连杆。
可选地，所述气体绝缘开关柜还具有波纹管，其具有敞开端部和闭合端部，所述敞开端部固定到所述充气室壁，所述闭合端部固定到平面连杆机构的穿过充气室壁的第一连杆。
可选地，所述平面连杆机构包括两个三接点连杆，每个三接点连杆具有第一铰接部、第二铰接部和第三铰接部，每个第一铰接部相对于所述充气室壁固定；
其中，波纹管的闭合端部通过一连接件与每个三接点连杆的第二铰接部铰接地联接。
可选地，所述连接件包括接合波纹管的闭合端部的扁平部分。
可选地，每个三接点连杆的第一铰接部铰接地连接到一支架，所述支架相对于所述充气室壁固定。
可选地，所述气体绝缘开关柜还包括辅助安装件，所述辅助安装件的两端分别与两个三接点连杆的第一铰接部铰接地连接。
可选地，所述辅助安装件为具有变细部分的轴，所述变细部分靠近所述波纹管。
可选地，所述平面连杆机构还包括拨叉式连杆，所述拨叉式连杆的两个拨叉部分别铰接于两个三接点连杆的第三铰接部。
可选地，所述拨叉式连杆的远离三接点连杆的端部与第二拐臂铰接地连接，所述第二拐臂固定到所述断路器主轴。
下文中将结合附图对实施本实用新型的示例性实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，这里将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的示例性实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。
图1是本实用新型所提出的示例性气体绝缘开关柜的局部侧视图；
图2是本实用新型所提出的示例性气体绝缘开关柜的平面连杆机构的局部侧视图；
图3是本实用新型所提出的示例性气体绝缘开关柜的平面连杆机构的局部立体视图；
图4是拨叉式连杆的示意性图示。
具体实施方式
为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
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实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型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。同样，“一个”或者“一”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。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于直接连接，而是可以包括间接的连接方式。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，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。
气体绝缘开关柜通常可以包括电缆室、充气室、操动机构室、泄压室、低压室等。充气室10内填充有绝缘气体，以使得断路器组件的动、静触头接合或脱离时产生的电弧快速熄灭。充气室相对于其他腔室保持密封。
断路器组件位于充气室10中，其可包括动触头、静触头以及动触头的驱动机构等。断路器主轴9固定在充气室10中，断路器主轴9的旋转能够带动断路器动触头的驱动机构，进而带动动触头运动，从而该动触头与静触头接合或脱离。断路器主轴9可以同时带动不止一个动触头进行运动。
断路器主轴9的旋转来自于操动机构主轴1的带动。所述操动机构主轴1位于充气室10之外，具体可以位于操动机构室中。操动机构主轴1的旋转通过一系列传动件而穿过充气室壁11传递到位于充气室10内的断路器主轴9，带动断路器主轴9旋转，进而带动动触头运动。
对于操动机构主轴1与断路器主轴9之间的传动机构，目前已有的方式是采用空间连杆机构进行，所述空间连杆机构的含义是，其各构件上各点的运动平面并非全部平行。如前文所述，这种空间连杆机构难以良好地满足成本、结构、性能等方面的需求。
本实用新型提出了一种新型气体绝缘开关柜构造，其在操动机构主轴1与断路器主轴9之间采用平面连杆机构。在所述平面连杆机构中，其各个传递构件上的各个点的运动平面全部平行或彼此重合。
通过这种平面连杆机构的采用，实现了机械传动效率的提高，且所述平面连杆机构的具体结构紧凑，易于安装。
所述平面连杆机构将来自操动机构主轴1的运动传递到所述断路器主轴9。由于操动机构主轴1位于充气室10之外，断路器主轴9位于充气室10内，因此平面连杆机构穿过充气室壁11，下文中将平面连杆机构的穿过充气室壁11的连杆称为第一连杆3。所述充气室壁11优选为充气室10的前壁，即充气室10的靠近操作者的壁。
参见图1所示的示例性实施例，平面连杆机构具体可以包括第一拐臂2、第一连杆3、波纹管4、三接点连杆5、拨叉式连杆7、第二拐臂8。下面将具体描述各个部件及其联接关系。
所述操动机构主轴1通过第一拐臂2联接到所述第一连杆3，以传递运动。具体地，第一拐臂2的一端固定地连接到操动机构主轴1，使得当操动机构主轴1旋转时，第一拐臂2在操动机构主轴1的带动下绕操动机构主轴1转动。通常，操动机构主轴1并非进行整圈旋转，而是仅在一定角度范围内转动，使得第一拐臂2也仅在一定角度范围内摆动。
第一拐臂2的另一端，即远离操动机构主轴1的端部，铰接地连接到第一连杆3。第一连杆3指代平面连杆机构的穿过充气室壁11的连杆，其可以是一体的结构，也可以包括两个或更多个杆构件。在附图所示的具体实施例中，第一连杆3包括两个部分，第一部分为与第一拐臂2铰接地连接的较粗的杆部分，第二部分为与波纹管4的闭合端部固定在一起或一体形成的较细的杆部分。较细的杆部分与较粗的杆部分固定在一起，例如通过螺钉固定，统称为第一连杆3。在该具体实施例中，将较细的杆部分与波纹管4预先形成为一体可以便于组装。但根据未示出的实施方式，也可以使得整个第一连杆3为一体结构。在第一拐臂2的带动下，第一连杆3大体沿其纵向方向进行往复运动。
为了保证平面连杆机构与所述充气室壁11之间的密封，所述气体绝缘开关柜还具有波纹管4。波纹管4为大致筒状结构，具有敞开端部和闭合端部，可由金属或合金材料制成。波纹管4的管壁呈波纹状，从而在外部拉力或压力的作用下整个波纹管4可以沿其轴线拉长或缩短。波纹管4的敞开端部固定到充气室壁11，围绕所述充气室壁11的、容许第一连杆3穿过的通孔，从而实现对该通孔位置的密封。波纹管4与所述充气室壁11之间优选的固定方式为焊接。
波纹管4的所述闭合端部直接或间接地固定到所述第一连杆3，从而，当第一连杆3进行往复运动时，其带动波纹管4的闭合端部远离或靠近其敞开端部运动，即波纹管4本身被拉长或缩短。
通过波纹管4的采用，以简单的结构实现了运动的传递和良好的密封，即，借助波纹管4的轴向伸缩，波纹管4下游的部件(三接点连杆5，将在下文具体叙述)被波纹管4的闭合端部带动在一定范围内进行运动，同时波纹管4的存在保证了充气室10的气密性不被破坏。相比于传统的轴孔密封方式，采用波纹管4的密封方案不具有运动部件易磨损的问题，提高了机械寿命和传动效率，且补偿了气箱变形对传动的影响，降低了对气箱变形的要求。
平面连杆机构还包括两个三接点连杆5，优选如图2所示，每个三接点连杆5具有第一铰接部5_1、第二铰接部5_2和第三铰接部5_3。三接点连杆5可为如图所示的大致三角形结构，但并不限于此。三接点连杆5的第一铰接部5_1相对于所述充气室壁11固定，从而三接点连杆5可绕该相对固定的第一铰接部5_1运动。所述第一铰接部5_1可铰接地连接到相对于所述充气室壁11固定的支架6，使得三接点连杆5可绕其第一铰接部5_1相对于所述支架6旋转。图3展示了支架6的具体结构，其包括与三接点连杆5铰接的铰接部，以及固定到所述充气室壁11的固定部分，但其结构不限于此。
所述波纹管4位于两个三接点连杆5之间，且波纹管4的闭合端部通过一连接件12与每个三接点连杆5的第二铰接部5_2铰接地联接。具体地，如图3所示，波纹管4的闭合端部在其外侧固定到连接件12的一部分，具体可为连接件12的扁平部分。该连接件12的两个端部铰接地连接到三接点连杆5的第二铰接部5_2。这样，随着波纹管4的伸缩，波纹管4的闭合端部带动每个三接点连杆5的第二铰接部5_2运动，进而使得每个三接点连杆5绕其第一铰接部5_1旋转。
所述连接件12的扁平部分设计实现了空间节省，使得在狭小空间使用波纹管4及平面连杆传动成为可能。
所述平面连杆机构还可包括拨叉式连杆7。图4展示了拨叉式连杆7的一个示意性图示，所述拨叉式连杆7可包括大致平行布置的两个拨叉部7_1以及从该两个拨叉部7_1连接的杆部7_2，所述两个拨叉部7_1分别铰接地连接到两个三接点连杆5的第三铰接部5_3。随着三接点连杆5绕其第一铰接部5_1旋转，其带动拨叉式连杆7运动。
所述拨叉式连杆7的远离三接点连杆的端部，即杆部7_2的远端部，与第二拐臂8铰接地连接，所述第二拐臂8与断路器主轴9固定。从而，拨叉式连杆7将运动传递到第二拐臂8，而第二拐臂8的运动带动断路器主轴9旋转。
拨叉式连杆7的两个拨叉部7_1大致位于波纹管4两侧，且分别与两个三接点连杆5铰接。这样的设计使得在狭窄空间使用波纹管4及实现平面连杆传动成为可能。
如图3所示，所述气体绝缘开关柜还包括辅助安装件13，所述辅助安装件13的两端分别接合两个三接点连杆5的第一铰接部5_1以及两个支架6的铰接部。该辅助安装件13用于辅助保持两个三接点连杆5的第一铰接部5_1之间的良好的位置对应性。优选地，所述辅助安装件13是具有变细部分的轴，所述变细部分靠近所述波纹管4。辅助安装件13的哑铃式设计使得在狭窄空间使用波纹管4成为可能。
通过平面连杆机构的上述结构，来自操动机构主轴1的运动依次地传递到第一拐臂2、第一连杆3、波纹管4的闭合端部、三接点连杆5、拨叉式连杆7、第二拐臂8，并最终传递到断路器主轴9。该传动机构结构简洁、装配简单、部件成本地，且具有高的机械传递效率，能够良好地满足断路器的机械特性要求，如分、合闸速度，触头开距、超程等。经试验验证，采用本文所述结构的气体绝缘断路器触头磨损小于1mm，良好地延长了电寿命，且能达到30KA以上，甚至40KA的开断能力。
本实用新型所提出的气体绝缘开关柜特别适用于中压一次及二次配电，但并不限于此。
上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。
附图标记列表
1 操动机构主轴
2 第一拐臂
3 第一连杆
4 波纹管
5 三接点连杆
5_1 第一铰接部
5_2 第二铰接部
5_3 第三铰接部
6 支架
7 拨叉式连杆
7_1 拨叉部
7_2 杆部
8 第二拐臂
9 断路器主轴
10 充气室
11 充气室壁
12 连接件
13 辅助安装件