供配電——環(huán)網(wǎng)柜基本知識

1、什么是環(huán)網(wǎng)柜為提高供電可靠性，使用戶可以從兩個方向獲得電源，通常將供電網(wǎng)連接成環(huán)形。這種供電方式簡稱為環(huán)網(wǎng)供電。在工礦企業(yè)、住宅小區(qū)、港口和高層建筑等交流10KV配電系統(tǒng)中，因負載容不大，其高壓回路通常采用負荷開關(guān)或真空接觸器控制，并配有高壓熔斷器保護。該系統(tǒng)通常采用環(huán)形網(wǎng)供電，所使用高壓開關(guān)柜一般習慣上稱為環(huán)網(wǎng)柜。環(huán)網(wǎng)柜除了向本配電所供電外，其高壓母線還要通過環(huán)形供電網(wǎng)的穿越電流（即經(jīng)本配電所母線向相鄰配電所供電的電流），因此環(huán)網(wǎng)柜的高壓母線截面要根據(jù)本配電所的負荷電流于環(huán)網(wǎng)穿越電流之和選擇，以保證運行中高壓母線不過負荷運行。目前環(huán)形柜產(chǎn)品種類很多，如HK-10、MKH-10、8DH-10、

2、XGN-15和SM6系列。環(huán)網(wǎng)柜是一組高壓開關(guān)設(shè)備裝在鋼板金屬柜體內(nèi)或做成拼裝間隔式環(huán)網(wǎng)供電單元的電氣設(shè)備，其核心部分采用負荷開關(guān)和熔斷器，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低、可提高供電參數(shù)和性能以及供電安全等優(yōu)點。它被廣泛使用于城市住宅小區(qū)、高層建筑、大型公共建筑、工廠企業(yè)等負荷中心的配電站以及箱式變電站中。環(huán)網(wǎng)柜一般分為空氣絕緣和SF6絕緣兩種，用于分合負荷電流，開斷短路電流及變壓器空載電流，一定距離架空線路、電纜線路的充電電流，起控制和保護作用，是環(huán)網(wǎng)供電和終端供電的重要開關(guān)設(shè)備。柜體中，配空氣絕緣的負荷開關(guān)主要有產(chǎn)氣式、壓氣式、真空式，配SF6絕緣的負荷開關(guān)為SF6式，由于SF6氣體封閉在殼

3、體內(nèi)，它形成的隔斷斷口不可見。環(huán)網(wǎng)柜中的負荷開關(guān)，一般要求三工位，即切斷負荷，隔離電路、可行靠接地。產(chǎn)氣式、壓氣式和SF6式負荷開關(guān)易實現(xiàn)三工位，而真空滅弧室只能開斷，不能隔離，所以一般真空負荷環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜在負荷開關(guān)前再加上一個隔離開關(guān)，以形成隔離斷口。環(huán)網(wǎng)與環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)是指環(huán)形配電網(wǎng)，即供電干線形成一個閉合的環(huán)形，供電電源向這個環(huán)形干線供電，從干線上再一路一路地通過高壓開關(guān)向外配電。這樣的好處是，每一個配電支路既可以同它的左側(cè)干線取電源，又可以由它右側(cè)干線取電源。當左側(cè)干線出了故障，它就從右側(cè)干線繼續(xù)得到供電，而當右側(cè)干線出了故障，它就從左側(cè)干線繼續(xù)得到供電，這樣以來，盡管總電源是單路供電的，但

4、從每一個配電支路來說卻得到類似于雙路供電的實惠，從而提高了供電的可靠性。所謂壞網(wǎng)柜”就是每個配電支路設(shè)一臺開關(guān)柜（出線開關(guān)柜），這臺開關(guān)柜的母線同時就是環(huán)形干線的一部分。就是說，環(huán)形干線是由每臺出線柜的母線連接起來共同組成的。每臺出線柜就叫壞網(wǎng)柜”。實際上單獨拿出一臺環(huán)網(wǎng)柜是看不出壞網(wǎng)”的含義的。這些環(huán)網(wǎng)柜的都不大，因而環(huán)網(wǎng)柜的高壓開關(guān)一般不采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的斷路器而采取結(jié)構(gòu)簡單的帶高壓熔斷器的高壓負荷開關(guān)。也就是說，環(huán)網(wǎng)柜中的高壓開關(guān)一般是負荷開關(guān)。環(huán)網(wǎng)柜用負荷開關(guān)操作正常電流，而用熔斷器切除短路電流，這兩者結(jié)合起來取代了斷路器。當然這只能局限在一定容量內(nèi)。這樣的開關(guān)柜也完全可以用到非環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的

5、配電系統(tǒng)中，于是隨著這種開關(guān)柜的廣泛應(yīng)用，環(huán)網(wǎng)柜”就跳出了環(huán)網(wǎng)配電的范疇而泛指以負荷開關(guān)為主開關(guān)的高壓開關(guān)柜了。環(huán)網(wǎng)柜的應(yīng)用環(huán)網(wǎng)柜出現(xiàn)的時間不算長，但近年以來卻得到了廣泛的使用，這主要是由于新發(fā)展起來的工業(yè)企業(yè)和事業(yè)單位的建筑物，從供配電的角度來看，以中，小型容量為大多數(shù)其配電變壓器一般不超過1250KVA,長期穩(wěn)定供電，高壓開關(guān)不頻繁操作。對于這類用戶，環(huán)網(wǎng)柜的性能雖不是最完美的，但卻是足夠的，可以勝任的。隨著大規(guī)模的城市建設(shè)，大量大型高層建筑物拔地而起，變配電所往往就設(shè)在樓下，根據(jù)消防要求，變配電設(shè)備必須無油化”,根據(jù)建設(shè)面積的合理使用，變配電設(shè)備應(yīng)該小型化”，于是環(huán)網(wǎng)柜或真空斷路器，干式

6、變壓器，干式互感器就進入了幢幢大樓。環(huán)網(wǎng)柜結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠且安全，維修量很小，運行費用低，比起裝有斷路器的開關(guān)柜，優(yōu)勢很突出。環(huán)網(wǎng)柜要求負荷開關(guān)具有更高的性能和更小的體積，新型的負荷開關(guān)應(yīng)運而生，這又反過來帶動了環(huán)網(wǎng)柜的技術(shù)進步，當今的環(huán)網(wǎng)柜不但性能優(yōu)良而且系列化了，這更擴展了環(huán)網(wǎng)柜的使用范圍。幾種環(huán)網(wǎng)柜（1） HXGN3-10型（H-環(huán)網(wǎng)柜；X-箱式；G-高壓；N-戶內(nèi)）柜體結(jié)構(gòu)是用鋼板彎制焊接組裝而成，防護等級IP2X。柜體上部為母線室，儀表室位于母線室的前部，用鋼板分隔。柜體中部為負荷開關(guān)室，負荷開關(guān)與其他元件之間設(shè)有絕緣隔板。對于電纜進出線柜，其柜底裝有可拆裝的活動蓋板；對于架空進出

7、線柜，其柜頂可加裝母線通道或遮攔架。（2） HXGN-10型環(huán)網(wǎng)柜HXGN-10系列空氣環(huán)網(wǎng)柜具有15種方案，其中01號方案為負荷開關(guān)熔斷器柜；02號方案為負荷開關(guān)柜，這兩種柜都設(shè)有接地開關(guān)；09號方案為計量柜。該系列環(huán)網(wǎng)柜的外殼采用鋼板彎制，螺釘緊固組裝而成的金屬全封閉結(jié)構(gòu)。柜體由4根立柱，上蓋板，下底板，前面板，后背板，側(cè)板等組成。負荷開關(guān)柜正面有上下兩塊用螺釘固定的門；負荷開關(guān)熔斷器柜正面則有3塊門板。門上有觀察窗，可觀察負荷開關(guān)和接地開關(guān)所處的位置；柜與柜之間母線連接為梅花觸頭插接形式，母線配有絕緣護套管。柜的頂部可根據(jù)用戶要求，增設(shè)儀表箱。環(huán)網(wǎng)柜中安裝的負荷開關(guān)為產(chǎn)氣式的，無油無毒；

8、配備的手動，電動操作機構(gòu)為扭力彈簧儲能機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，操作力小。負荷開關(guān)，接地開關(guān)及正面板之間設(shè)有機械聯(lián)鎖裝置，它們之間的操作關(guān)系如下：1）接地開關(guān)合閘后，負荷開關(guān)不能操作，正面板可以打開；2）接地開關(guān)分閘后，負荷開關(guān)可以操作，正面板不能打開；3）負荷開關(guān)分閘后，接地開關(guān)可以操作，正面板可以打開；4）負荷開關(guān)合閘后，接地開關(guān)不能操作，正面板不能打開。（3） GE型環(huán)網(wǎng)柜這是一種引進型號，它采用SF6負荷開關(guān)。操作機構(gòu)為彈簧儲能式，具有快合快分裝置，分閘機構(gòu)是在合閘動作中自動拉伸彈簧進行儲能的，通過分閘線圈或HRC熔絲控制（擊發(fā)）脫扣。什么叫環(huán)網(wǎng)柜實際上，如果柜型按照開關(guān)設(shè)備分類，有負荷開關(guān)柜、

9、斷路器柜、GIS等，并沒有什么環(huán)網(wǎng)柜。環(huán)網(wǎng)柜是一個約定俗成的叫法，原指的是負荷開關(guān)柜用于環(huán)網(wǎng)式供電，現(xiàn)在經(jīng)常被人當作負荷開關(guān)柜的代名詞，而不管是否被用于環(huán)網(wǎng)式供電。負荷開關(guān)柜可以用于環(huán)網(wǎng)式供電、中壓分界室派接、中壓末端變電室供電，各地區(qū)供電部門對允許使用負荷開關(guān)加熔斷器保護的變壓器的規(guī)格要求不一，象北京一般要求變壓器容量不大于1000KVA,深圳地區(qū)可能是1600KVA。負荷開關(guān)柜構(gòu)造簡單，成本較低（呵呵，少數(shù)進口產(chǎn)品并不便宜），體積較小，多數(shù)可以靠墻安裝，一般只有熔斷器保護而無繼電保護。負荷開關(guān)柜主母線載流量一般小于等于630A,負荷開關(guān)額定開斷電流一般小于等于630A（少數(shù)達到1700A）

10、,變壓器柜（出線柜）額定電流（熔斷器）一般不大于125A,高檔負荷開關(guān)的轉(zhuǎn)移電流可以達到2800Ao部分負荷開關(guān)柜可以安裝專用真空斷路器、SF6斷路器或采用壓氣等滅弧方式，短路分斷能力接近或達到開關(guān)柜水平。為了提高供電可靠性，有些線路要合環(huán)運行（俗稱手拉手），或有可能進行負荷割接（將一條線上的負荷切換到另一條線上），實現(xiàn)這些功能的配電柜就叫環(huán)網(wǎng)柜。另外有進線、出線、聯(lián)絡(luò)柜等。太多了！環(huán)網(wǎng)柜根據(jù)絕緣結(jié)構(gòu)可分為空氣絕緣、SF6氣體絕緣。一般由三個間隔組成。即2個環(huán)纜進出間隔和一個變壓器回路間隔?！杯h(huán)網(wǎng)柜是俗稱，一般指用于環(huán)網(wǎng)線路中或終端的SF6負荷開關(guān)及SF6負荷開關(guān)+熔斷器組合電器。SF6負荷開

11、關(guān)是近年來不少用戶體會到的一種優(yōu)良負荷開關(guān)，除電壽命長，開斷力強等與真空負荷開關(guān)有共同的優(yōu)點外，其突出優(yōu)點是容易實現(xiàn)三工作位（接通、斷開和接地），小電流（電感、電容）開斷，抗嚴酷環(huán)境條件能力強。適宜在城鄉(xiāng)中壓配電網(wǎng)推廣應(yīng)用。負荷開關(guān)是帶有簡單滅弧裝置的一種開關(guān)電器，使用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的負荷開關(guān)稱為SF6負荷開關(guān)，它可以作為關(guān)合和開斷負荷電流及過載電流用，亦可以作為關(guān)合和開斷空載線路、空載變壓器及電容器組等，凡具有接通、斷開和接地功能的三工作位負荷開關(guān)，都有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜的特點。只是負荷開關(guān)不能斷開短路電流。SF6負荷開關(guān)+熔斷器組合電器是由SF6負荷開關(guān)來承擔過載電流（此過載

12、電流對SF6負荷開關(guān)來說仍在負荷開關(guān)額定開斷電流的范圍以內(nèi)）和正常工作電流的關(guān)合和開斷，并且還要求承擔"轉(zhuǎn)移電流"的開斷。而變壓器高壓側(cè)的短路保護和過載保護由高壓限流熔斷器來承擔。這時一組SF6負荷開關(guān)及三個帶觸發(fā)器的熔斷器，只要任何一個觸發(fā)器動作，其聯(lián)動機構(gòu)會使負荷開關(guān)三相同時自動分閘。兩者有機的結(jié)合起來，就可滿足配電系統(tǒng)各種正常和故障下運行操作保護的要求。環(huán)網(wǎng)柜可分為戶內(nèi)環(huán)網(wǎng)和戶外環(huán)網(wǎng)戶內(nèi)環(huán)網(wǎng)一般用于高壓側(cè)的配電，由進線柜、計量柜、PT柜、變壓器出線柜組成，對于用電要求較高的用戶，進線必須采用雙電源切換柜。七樓所說的現(xiàn)在也有人將負荷開關(guān)及熔斷器組合的高壓開關(guān)柜叫環(huán)網(wǎng)柜，

13、主要是容易和用斷路器的開關(guān)柜區(qū)分開來”不太準確，環(huán)網(wǎng)柜也有裝斷路器的方案戶外環(huán)網(wǎng)一般用于城市電網(wǎng)，采用共箱式的SF6環(huán)網(wǎng)柜，這種柜型最大的特點是防護等級高，可以做到IP67,適合用于戶外，并且能短時間浸水。環(huán)網(wǎng)供電的方案一般采用一路環(huán)進，一路環(huán)出，兩到三回做做出線回路，即形成手拉手的環(huán)網(wǎng)供電模式。為保證供電的可靠性，連續(xù)性，采用兩個進線供電，這就形成了一個環(huán).采用SF6負荷開關(guān)，3工位（合閘，分閘，接地），分線路，變壓器。單獨一個柜子構(gòu)不成環(huán)網(wǎng)只有是三個柜子兩進一出加上電源不就構(gòu)成一個環(huán)了嗎.這可是最基本的環(huán)網(wǎng)供電了。環(huán)網(wǎng)柜簡介為提高供電可靠性，使用戶可以從兩個方向獲得電源，通常將供電網(wǎng)連接成

14、環(huán)形。這種供電方式簡稱為環(huán)網(wǎng)供電。在工礦企業(yè)、住宅小區(qū)、港口和高層建筑等交流10KV配電系統(tǒng)中，因負載容不大，其高壓回路通常采用負荷開關(guān)或真空接觸器控制，并配有高壓熔斷器保護。該系統(tǒng)通常采用環(huán)形網(wǎng)供電，所使用高壓開關(guān)柜一般習慣上稱為環(huán)網(wǎng)柜。環(huán)網(wǎng)柜除了向本配電所供電外，其高壓母線還要通過環(huán)形供電網(wǎng)的穿越電流（即經(jīng)本配電所母線向相鄰配電所供電的電流），因此環(huán)網(wǎng)柜的高壓母線截面要根據(jù)本配電所的負荷電流于環(huán)網(wǎng)穿越電流之和選擇，以保證運行中高壓母線不過負荷運行。目前環(huán)形柜產(chǎn)品種類很多，如HK-10、MKH-10、8DH-10、XGN-15和SM6系列。環(huán)網(wǎng)柜是一組高壓開關(guān)設(shè)備裝在鋼板金屬柜體內(nèi)或做成拼裝

15、間隔式環(huán)網(wǎng)供電單元的電氣設(shè)備，其核心部分采用負荷開關(guān)和熔斷器，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低、可提高供電參數(shù)和性能以及供電安全等優(yōu)點。它被廣泛使用于城市住宅小區(qū)、高層建筑、大型公共建筑、工廠企業(yè)等負荷中心的配電站以及箱式變電站中。環(huán)網(wǎng)柜一般分為空氣絕緣和SF6絕緣兩種，用于分合負荷電流，開斷短路電流及變壓器空載電流，一定距離架空線路、電纜線路的充電電流，起控制和保護作用，是環(huán)網(wǎng)供電和終端供電的重要開關(guān)設(shè)備。柜體中，配空氣絕緣的負荷開關(guān)主要有產(chǎn)氣式、壓氣式、真空式，配SF6絕緣的負荷開關(guān)為SF6式，由于SF6氣體封閉在殼體內(nèi)，它形成的隔斷斷口不可見。環(huán)網(wǎng)柜中的負荷開關(guān)，一般要求三工位，即切斷負荷，

16、隔離電路、可行靠接地。產(chǎn)氣式、壓氣式和SF6式負荷開關(guān)易實現(xiàn)三工位，而真空滅弧室只能開斷，不能隔離，所以一般真空負荷環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜在負荷開關(guān)前再加上一個隔離開關(guān)，以形成隔離斷口。環(huán)網(wǎng)與環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)是指環(huán)形配電網(wǎng)，即供電干線形成一個閉合的環(huán)形，供電電源向這個環(huán)形干線供電，從干線上再一路一路地通過高壓開關(guān)向外配電。這樣的好處是，每一個配電支路既可以同它的左側(cè)干線取電源，又可以由它右側(cè)干線取電源。當左側(cè)干線出了故障，它就從右側(cè)干線繼續(xù)得到供電，而當右側(cè)干線出了故障，它就從左側(cè)干線繼續(xù)得到供電，這樣以來，盡管總電源是單路供電的，但從每一個配電支路來說卻得到類似于雙路供電的實惠，從而提高了供電的可靠性。所謂壞

17、網(wǎng)柜”就是每個配電支路設(shè)一臺開關(guān)柜(出線開關(guān)柜)，這臺開關(guān)柜的母線同時就是環(huán)形干線的一部分。就是說，環(huán)形干線是由每臺出線柜的母線連接起來共同組成的。每臺出線柜就叫壞網(wǎng)柜”。實際上單獨拿出一臺環(huán)網(wǎng)柜是看不出壞網(wǎng)”的含義的。這些環(huán)網(wǎng)柜的都不大，因而環(huán)網(wǎng)柜的高壓開關(guān)一般不采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的斷路器而采取結(jié)構(gòu)簡單的帶高壓熔斷器的高壓負荷開關(guān)。也就是說，環(huán)網(wǎng)柜中的高壓開關(guān)一般是負荷開關(guān)。環(huán)網(wǎng)柜用負荷開關(guān)操作正常電流，而用熔斷器切除短路電流，這兩者結(jié)合起來取代了斷路器。當然這只能局限在一定容量內(nèi)。這樣的開關(guān)柜也完全可以用到非環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的配電系統(tǒng)中，于是隨著這種開關(guān)柜的廣泛應(yīng)用，壞網(wǎng)柜”就跳出了環(huán)網(wǎng)配電的范疇而泛指

18、以負荷開關(guān)為主開關(guān)的高壓開關(guān)柜了。環(huán)網(wǎng)柜的應(yīng)用環(huán)網(wǎng)柜出現(xiàn)的時間不算長，但近年以來卻得到了廣泛的使用，這主要是由于新發(fā)展起來的工業(yè)企業(yè)和事業(yè)單位的建筑物，從供配電的角度來看，以中，小型容量為大多數(shù)其配電變壓器一般不超過1250KVA,長期穩(wěn)定供電，高壓開關(guān)不頻繁操作。對于這類用戶，環(huán)網(wǎng)柜的性能雖不是最完美的，但卻是足夠的，可以勝任的。隨著大規(guī)模的城市建設(shè)，大量大型高層建筑物拔地而起，變配電所往往就設(shè)在樓下，根據(jù)消防要求，變配電設(shè)備必須無油化”，根據(jù)建設(shè)面積的合理使用，變配電設(shè)備應(yīng)該小型化”，于是環(huán)網(wǎng)柜或真空斷路器，干式變壓器，干式互感器就進入了幢幢大樓。環(huán)網(wǎng)柜結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠且安全，維修量很小

19、，運行費用低，比起裝有斷路器的開關(guān)柜，優(yōu)勢很突出。環(huán)網(wǎng)柜要求負荷開關(guān)具有更高的性能和更小的體積，新型的負荷開關(guān)應(yīng)運而生，這又反過來帶動了環(huán)網(wǎng)柜的技術(shù)進步，當今的環(huán)網(wǎng)柜不但性能優(yōu)良而且系列化了，這更擴展了環(huán)網(wǎng)柜的使用范圍。幾種環(huán)網(wǎng)柜(1) HXGN3-10型(H-環(huán)網(wǎng)柜；X-箱式；G-高壓；N-戶內(nèi))柜體結(jié)構(gòu)是用鋼板彎制焊接組裝而成，防護等級IP2X。柜體上部為母線室，儀表室位于母線室的前部，用鋼板分隔。柜體中部為負荷開關(guān)室，負荷開關(guān)與其他元件之間設(shè)有絕緣隔板。對于電纜進出線柜，其柜底裝有可拆裝的活動蓋板；對于架空進出線柜，其柜頂可加裝母線通道或遮攔架。(2) HXGN-10型環(huán)網(wǎng)柜HXGN-1

20、0系列空氣環(huán)網(wǎng)柜具有15種方案，其中01號方案為負荷開關(guān)熔斷器柜；02號方案為負荷開關(guān)柜，這兩種柜都設(shè)有接地開關(guān)；09號方案為計量柜。該系列環(huán)網(wǎng)柜的外殼采用鋼板彎制，螺釘緊固組裝而成的金屬全封閉結(jié)構(gòu)。柜體由4根立柱，上蓋板，下底板，前面板，后背板，側(cè)板等組成。負荷開關(guān)柜正面有上下兩塊用螺釘固定的門；負荷開關(guān)熔斷器柜正面則有3塊門板。門上有觀察窗，可觀察負荷開關(guān)和接地開關(guān)所處的位置；柜與柜之間母線連接為梅花觸頭插接形式，母線配有絕緣護套管。柜的頂部可根據(jù)用戶要求，增設(shè)儀表箱。環(huán)網(wǎng)柜中安裝的負荷開關(guān)為產(chǎn)氣式的，無油無毒；配備的手動，電動操作機構(gòu)為扭力彈簧儲能機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，操作力小。負荷開關(guān)，接地開關(guān)及正面板之間設(shè)有機械聯(lián)鎖裝置，它們之間的操作關(guān)系如下：1）接地開關(guān)合閘后，負荷開關(guān)不能操作，正面板可以打開；2）接地開關(guān)分閘后，負荷開關(guān)可以操作，正面板不能打開；3）負荷開關(guān)分閘后，接地開關(guān)可以操作，正面板可以打開；4）負荷開關(guān)合閘后，接地開關(guān)不能操作，正面板不能打開。（3） GE型環(huán)網(wǎng)柜這是一種引進型號，它采用SF6負荷開關(guān)。操作機構(gòu)為彈簧儲能式，具有快合快分裝置，分閘機構(gòu)是在合閘動作中自動拉伸彈簧進行儲能的，通過分閘線圈或HRC熔絲控制（擊發(fā)）脫扣。（4） 8DJ208D