环网柜是什么（10kV配电环网柜的详细资料概述）

什么是环网柜？

环网柜是一组装有高压开关柜的电气设备，安装在钢板金属柜内或制成组装式间隔环网供电单元。其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、供电参数和性能提高、供电安全等优点。

实际上，如果按照开关柜来划分柜型的话，有负荷开关柜、断路器柜、GIS等。而且没有环网柜。环网柜是一个约定俗成的名称，最初指的是用于环网供电的负荷开关柜，现在往往被认为是负荷开关柜的代名词，不管是用于环网供电，比如有些线路要合上(俗称手拉手)，或者有可能切断负荷(将一条线路上的负荷切换到另一条线路上)才能实现这些功能。因此，环网柜是一种可以实现环网供电的开关设备，常用于环网供电系统中，故俗称环网柜，又称“户外箱式环网柜”、“开关”。

负荷开关柜可用于环网供电、中压分界室调度和中压终端变电站供电。不同地区的供电部门对允许使用负荷开关和熔断器的变压器的规格要求不同。比如北京一般要求变压器容量不大于1000KVA，深圳可能是1600KVA。负荷开关设备结构简单，成本低，体积小，大部分可以靠墙安装。一般只有熔断器保护，没有继电保护。负荷开关柜主母线载流量一般小于等于630A，负荷开关额定开断电流一般小于等于630A(少数达到1700A)，变压器柜(出线柜)额定电流(熔断器)一般小于125A，高档负荷开关转移电流可达2800A。部分负荷开关柜可配备专用真空断路器、SF6断路器，或空气压缩等灭弧方式，短路分断能力接近或达到开关柜水平。

环网柜用于在一定距离上开关架空线和电缆线的负荷电流、短路电流、变压器空载电流和充电电流，起到控制和保护的作用。是环网供电和终端供电的重要开关设备。

1.2分类

根据气箱结构，环网柜分为普通箱式和单元式；按整体结构分为美式和欧式；按绝缘材料可分为固体绝缘型、空气绝缘型和SF6气体绝缘型。按照户内户外分内环网和户外环网。

1.2.1美国环网柜

户外设计，体积小，免维护。

坚固的内壳和外壳，抗外力和防爆能力强，外壳采用不锈钢或绿盒。

进出电缆安装简单，通过全封闭预制电缆连接器可靠连接。线缆配件可以是美式的，也可以是欧式的。

美式传统共箱设计，一箱多通道进出线，结构紧凑，可靠性高。

开关的组合是灵活的。

美国环网柜

1.2.2欧洲环形网络机柜

1.2.2.1总箱式欧陆环网柜

环网柜的外壳由独立的功能室组成，主母线、负荷开关和组合电器单元都是独立的室；环网柜充气舱采用3.0mm不锈钢板氩弧焊焊接。负荷开关和母线连接用SF6气体密封。自由组合，方便扩展。

1.2.2.2气囊式欧陆环网柜

独特的开关设计，采用不锈钢负极；负载开关外壳将机柜分成不同的隔间。自由组合，方便扩展。负载开关密封在SF6气体中。外壳采用不锈钢冷锻工艺，保证了产品的高品质。

欧陆环网柜

1.3基本组成

环形网络机柜通常

开关室由密封在金属外壳内的各种功能电路(包括接地开关和负荷开关)以及它们之间的母线组成。外壳由3冷轧钢板(或不锈钢板)焊接而成。每个功能回路包括一个负载开关和一个接地开关。负荷开关由垂直移动的可动触点系统和位于下端的固定触点组成。当开关闭合时，活动触点向下移动，负载开关接通。接地开关由动触刀和静触刀组成。在弹簧运动期间，接地开关快速打开。开关室的上部和后部有四个长方形的装配工艺孔，环网柜前部装有观察窗，可以看到接地开关的“关”和“开”位置。环网柜的背面安装有防爆装置。

负荷开关采用压缩空气内吹结构，灭弧能力强，不影响相间和对地绝缘。动、静触头均配有弧形触头，大大提高了分断次数。

熔断器和负荷开关室组成变压器保护电路，高压限流熔断器安装在环氧浇注的绝缘外壳内。保险丝熔断后，撞针弹出，负载开关打开。

操作机构室位于环网机柜的前部。在每个功能回路中，负荷开关配有手动(或电动)储能弹簧操作机构，接地开关配有手动储能弹簧操作机构。面板上有负荷开关合闸操作和手动分合闸旋转按钮和接地开关的分合闸操作孔，负荷开关分合闸位置指示灯和电动分合闸按钮，以及模拟线、开关状态显示板、闭锁位置、负荷开关和接地。

1.4模型意义

环网柜的型号应定义为：

XGW/N-12(F或F R)/630-20

其中包括：

x盒型

g-固定

室外

室内

f-带负载开关的主开关

带负荷开关-保险丝组合的主开关

有的企业在前面加“H”，表示“环网”的意思。

1.5主要技术参数

2、工作原理和结构

2.1工作原理和特点

环网

环网是指环形配电网，即供电干线形成一个闭合的环，电源向这个环干线供电，然后通过高压开关将干线的电力分配到外部。这样做的好处是，每个配电支路可以从其左干线和右干线获得电力。当左干线故障时，它将继续从右干线获得供电，当右干线故障时，它将继续从左干线获得供电。这样，虽然总电源是单向供电，但会从各个配电支路得到类似于双向供电的好处，从而提高供电的可靠性。

所谓“环网柜”，就是每个配电支路配一个开关柜(出线开关柜)，这个开关柜的母线也是环干线的一部分。也就是说，环形干线是由各个出线柜的母线连接在一起组成的。每个出线柜称为“环网柜”。其实单拿出一个环网柜是看不出“环网柜”的意义的。

这些环网柜的额定电流并不大，所以环网柜的高压开关一般采用简单的带高压熔断器的高压负荷开关，而不是复杂的断路器。换句话说，环网柜中的高压开关一般是负荷开关。环网柜用负荷开关操作正常电流，用熔断器切断短路电流，二者结合起来代替断路器。当然，这只能局限于一定的容量。

这种开关柜也可用于无环网结构的配电系统中，所以随着这种开关柜的广泛应用，“环网开关柜”跳出了环网配电的范畴，泛指以负荷开关为主开关的高压开关柜。

环网柜一般由三个隔间组成，即两个隔间用于进出环电缆，一个隔间用于变压器电路。SF6负荷开关是近年来许多用户体验到的优秀负荷开关。除了具有真空负荷开关的电气寿命长、分断能力强等共同优点外，它的突出优点是容易实现三个工作位置(开、关、接地)，分断电流小(电感、电容)，抗恶劣环境能力强。适合在城乡中压配电网中推广应用。负荷开关是一种带有简单灭弧装置的开关电器。以SF6气体为绝缘和灭弧介质的负荷开关称为SF6负荷开关，可用于通断负荷电流和过载电流，也可用于通断空载线路、空载变压器和电容器组。所有具有接通、关断和接地功能的三位负荷开关都具有结构简单、价格低廉的特点。只有负荷开关不能切断短路电流。SF6负荷开关熔断器组件由SF6负荷开关组成，用于接通和断开过载电流(对于SF6负荷开关，该电流仍在负荷开关的额定分断电流范围内)和正常工作电流，还需要接通和断开“转移电流”。变压器高压侧的短路保护和过载保护由高压限流熔断器承担。这时，一组SF6负荷开关和三个带触发器的熔断器，只要任何一个触发器动作，其联动机构就会使三相负荷开关同时自动断开。二者的有机结合可以满足配电系统各种正常和故障运行保护的要求。

环网柜可分为室内内环网和室外环网。室内内环网一般用于高压侧配电，由进线柜、计量柜、PT柜、变压器出线柜组成。对电力要求高的用户，进线柜必须采用双电源开关柜。城市电网一般采用室外环网，采用普通箱式SF6环网柜。这种柜型最大的特点是防护等级高，可以达到IP67，适合户外使用，可以短时间浸入水中。

环网供电的方案一般采用一环进一环出，两环或三环，即携手形成环网供电模式。为了保证供电的可靠性和连续性，采用两路进线供电，形成环状。使用SF6负荷开关、3个站(闭合、断开和接地)、支线和变压器。单个机柜无法形成环网。只有三个机柜，两进一出，电源可以形成一个环。这是最基本的环形电源。

为了提高供电的可靠性，使用户能够从两个方向获得电力，供电网络通常采用环形连接。这种供电方式简称为环网供电。在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑中，由于负载容量较小，高压电路通常由负荷开关或真空接触器控制，并由高压熔断器保护。系统通常采用环网供电，使用的高压开关柜一般称为环网柜。环网柜的高压母线除了向本配电站供电外，还需要通过环网的穿越电流(即本配电站母线向相邻配电站提供的电流)。因此，环网柜高压母线的截面应根据穿越电流与本配电站负荷电流之和来选择，以保证高压母线在运行中不过载。目前环柜的种类很多，有HK-10、 mkh-10、8 DH-10、 SGN-15，SM6系列。

环网柜安装简单，箱体占地面积小，可方便地放置在街道两侧、居民区和城市绿化带，广泛应用于工业园区、街道、居民区和繁华的商业中心接收和分配电能。

室外环网柜一般采用真空开关作为分断装置，SF6气体绝缘在一个普通的箱体内，结构紧凑，占地面积小，外形美观，能与周围环境相协调。由于采用全密封、全绝缘的理念，RVAC环网柜内所有开关部件，包括所有高压带电体和机构部件，都完全密封在主箱内，不受结露和外界污染环境的影响；主箱防护等级可达IP67，配有Cooper防水可触摸电缆头，在多雨地区可有效防御偶发性洪水。

室外环网柜

2.2结构

构成

内阁组成

开关柜结构

断路器柜结构

开关分类

1)负荷开关

负荷开关具有一定的有载分断能力，也就是说在轻载时可以合闸，但不能频繁操作。一般负荷开关都有熔断器，其灭弧能力比隔离开关强。

2)隔离开关

当断路器断开电路时，由于隔离开关的断开，带电部分和不带电部分可以明显隔离，起到辅助开关的作用。

由于断路器触头位置的外部指示并不直观，在某些情况下也不能保证其指示与触头位置一致，所以需要用隔离开关将带电部分和不带电部分明确分开。

此外，隔离开关具有一定的自然灭弧能力，常用于分合闸小电流的装置，如电压互感器、避雷器等，以及一个断路器与几个装置的连接，使断路器通过隔离开关进行切换更加灵活方便。

3)断路器

一种开关装置，能够在规定时间内在正常回路条件下接通、输送和切断电流，在异常回路条件下接通、输送和切断电流。

4)接地开关

主要用于设备维护，为了防止维护时突然来电，维护设备两端必须接地。

高压配电柜的接地开关一般在输出负荷侧接地。当我们检修高压配电柜的负荷侧时(如紧固螺栓、拆卸电缆等。)，一定要断开开关，同时合上配电柜的接地开关，防止突然来电造成触电事故，另外可以将剩余电荷全部放电，有利于维护安全。

开关类型

负荷开关柜

负荷开关熔断器组合电气柜

断路器柜

计量/电压互感器柜

操作安全

间隔时间

开关间隔

(开关或隔离开关)

公交间距

接线间隔(断路器)

运行结构区间

控制和保护间隔

SF6负荷开关

SF6负荷开关

SF6断路器

SF6断路器

链结构

连锁机构

2.2.9微机保护和显示

微机保护

带电显示

故障显示

温湿度控制器

3、环网柜功能

3.1功能单元

进、出线柜

保护柜

测量柜

特别柜

3.2配电自动化

自动化图

10KV系统配电网监控自动化管理，优化城市配电网结构，合理高效用电管理，及时预测事故，及时处理故障。

环网柜及其DTU终端是配电自动化的基本单元，是整个配电自动化系统的重要组成部分。

3.2.1配电自动化功能

自动化柜

1)运行条件的实时监控

电环网柜的远程监控。

线路负荷远程监控，实时掌握各支线和区段线路负荷情况，及时发现重过载线路，提高电网规划精益化水平。

2)遥控功能的使用

减少班组现场倒闸操作的工作量，减少倒闸操作时间，由原来的2.5小时减少到0.5小时。

热备用线路联络开关的操作实现了负荷的快速转移和配电网运行方式的快速灵活调整。

3)固定资产功能

特里皮之后

A.安装说明；

B.所选主要电气部件的描述；

C.产品合格证；

D.产品出厂测试记录；

E.装箱单；

F.环网柜布置图和二次接线图。

安装和调整

安装调试

地面基础施工应符合《电力建设施工及验收技术规范》关于机柜与槽钢连接的规定。

安装时，将环柜按顺序排列在基础的槽钢上，并用螺栓紧固。机柜应排列整齐，机柜顶部与屋顶的距离应大于600 mm。

环网机柜的底部设有电缆终端。将三芯电缆或单芯电缆压在端子上，然后与环网柜的端子连接，用螺栓拧紧。

主母线安装在每个机柜的母线室内，并用螺栓固定和拧紧。固定研磨面需要镀锡。

环网柜的主接地与配电室的接地线连接，应能承受短路引起的热机械应力，保证接地回路的连续性。

安装后，开关元件和防误操作机构应打开和关闭5次。如果没有出现异常现象，则认为开关机械运行正常。

测试

测试

外观检查

主电路电阻测量

机械操作和机械特性测量试验

绝缘电阻测试

主电路1分钟工频电压试验

保护装置测试

“三遥”检测(自动环网柜)

变压器测试

电池测试

维护

保养

1.在下列情况下应检查环网柜：

1)满负荷运行100次后，检查负荷开关主回路的电阻和绝缘水平，视情况送厂家检修；

2)空载运行10000次后，检查负荷开关的机械特性和运行情况。

2.定期记录SF6气体压力表的指示数据，根据SF6气体状态曲线，适时补充气体。一般情况下，不补气的时间是15年。

3.定期检查环网柜有无异常，一旦发现及时采取措施。

4.操作人员应熟悉环网柜的所有部件，包括结构性能和安装。

4.2.5使用和故障排除

4.2.5.1送电前的检查。

应全面检查环网柜各部件的电气性能、绝缘水平、接线正确性和防误操作可靠性。经检查，认为状况良好。打开电源，观察指示仪表的工作情况。如果正常，可以投入运行。

在4.2.5.2的正常运行期间。

负荷开关应在关闭位置，接地开关应在打开位置，前门面板应关闭。

当4.2.5.3电缆出现故障时，

应首先关闭机柜中的负载开关。此时，可打开前门面板进行维护。上部主母线处于带电状态，如需更换熔断器，应按上述操作顺序进行。