環(huán)網(wǎng)柜知識(shí)普及

什么是環(huán)網(wǎng)柜

為提高供電可靠性，使用戶(hù)可以從兩個(gè)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(jiǎn)稱(chēng)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(fù)載容不大，其高壓回路通常采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)或真空接觸器控制，并配有高壓熔斷器保護(hù)。該系統(tǒng)通常采用環(huán)形網(wǎng)供電，所使用高壓開(kāi)關(guān)柜一般習(xí)慣上稱(chēng)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(guò)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(fù)荷電流于環(huán)網(wǎng)穿越電流之和選擇，以保證運(yùn)行中高壓母線不過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。目前環(huán)形柜產(chǎn)品種類(lèi)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(kāi)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(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格低、可提高供電參數(shù)和性能以及供電安全等優(yōu)點(diǎn)。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(fù)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(fù)荷電流，開(kāi)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(hù)作用，是環(huán)網(wǎng)供電和終端供電的重要開(kāi)關(guān)設(shè) 備。柜體中，配空氣絕緣的負(fù)荷開(kāi)關(guān)主要有產(chǎn)氣式、壓氣式、真空式，配SF6絕緣的負(fù)荷開(kāi)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(jiàn)。環(huán)網(wǎng)柜中的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，一般要求三工位，即切斷負(fù)荷，隔離電路、可行靠接地。產(chǎn)氣式、壓氣式和SF6式負(fù)荷開(kāi)關(guān)易實(shí)現(xiàn)三工位，而真空滅弧室只能開(kāi)斷，不能隔離，所以一般真空負(fù)荷環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜在負(fù)荷開(kāi)關(guān)前再加上一個(gè)隔離開(kāi)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(gè)閉合的環(huán)形，供電電源向這個(gè)環(huán)形干線供電，從干線上再一路一路地通過(guò)高壓開(kāi)關(guān)向外配電。這樣的好處是，每一個(gè)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(dāng)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(dāng)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(lái)，盡管總電源是單路供電的，但從每一個(gè)配電支路來(lái)說(shuō)卻得到類(lèi)似于雙路供電的實(shí)惠，從而提高了供電的可靠性。

所謂“環(huán)網(wǎng)柜”就是每個(gè)配電支路設(shè)一臺(tái)開(kāi)關(guān)柜(出線開(kāi)關(guān)柜)，這臺(tái)開(kāi)關(guān)柜的母線同時(shí)就是環(huán)形干線的一部分。就是說(shuō)，環(huán)形干線是由每臺(tái)出線柜的母線連接起來(lái)共同組成的。每臺(tái)出線柜就叫“環(huán)網(wǎng)柜”。實(shí)際上單獨(dú)拿出一臺(tái)環(huán)網(wǎng)柜是看不出“環(huán)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(kāi)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(jiǎn)單的帶高壓熔斷器的高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)。也就是說(shuō)，環(huán)網(wǎng)柜中的高壓開(kāi)關(guān)一般是負(fù)荷開(kāi)關(guān)。環(huán)網(wǎng)柜用負(fù)荷開(kāi)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(lái)取代了斷路器。當(dāng)然這只能局限在一定容量?jī)?nèi)。

這樣的開(kāi)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(kāi)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(fù)荷開(kāi)關(guān)為主開(kāi)關(guān)的高壓開(kāi)關(guān)柜了。

環(huán)網(wǎng)柜的應(yīng)用

環(huán)網(wǎng)柜出現(xiàn)的時(shí)間不算長(zhǎng)，但近年以來(lái)卻得到了廣泛的使用，這主要是由于新發(fā)展起來(lái)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(lái)看，以中，小型容量為大多數(shù)其配電變壓器一般不超過(guò)1250KVA，長(zhǎng)期穩(wěn)定供電，高壓開(kāi)關(guān)不頻繁操作。對(duì)于這類(lèi)用戶(hù)，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(wú)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(jìn)入了幢幢大樓。環(huán)網(wǎng)柜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠且安全，維修量很小，運(yùn)行費(fèi)用低，比起裝有斷路器的開(kāi)關(guān)柜，優(yōu)勢(shì)很突出。環(huán)網(wǎng)柜要求負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有更高的性能和更小的體積，新型的負(fù)荷開(kāi)關(guān)應(yīng)運(yùn)而生，這又反過(guò)來(lái)帶動(dòng)了環(huán)網(wǎng)柜的技術(shù)進(jìn)步，當(dāng)今 的環(huán)網(wǎng)柜不但性能優(yōu)良而且系列化了，這更擴(kuò)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(hù)內(nèi))柜體結(jié)構(gòu)是用鋼板彎制焊接組裝而成，防護(hù)等級(jí)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(fù)荷開(kāi)關(guān)室，負(fù)荷開(kāi)關(guān)與其他元件之間設(shè)有絕緣隔板。對(duì)于電纜進(jìn)出線柜，其柜底裝有可拆裝的活動(dòng)蓋板;對(duì)于架空進(jìn)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-10系列空氣環(huán)網(wǎng)柜具有15種方案，其中01號(hào)方案為負(fù)荷開(kāi)關(guān)熔斷器柜;02號(hào)方案為負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜，這兩種柜都設(shè)有接地開(kāi)關(guān);09號(hào)方案為計(jì)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(fù)荷開(kāi)關(guān)柜正面有上下兩塊用螺釘固定的門(mén);負(fù)荷開(kāi)關(guān)熔斷器柜正面則有3塊門(mén)板。門(mén)上有觀察窗，可觀察負(fù)荷開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)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(hù)套管。柜的頂部可根據(jù)用戶(hù)要求，增設(shè)儀表箱。

環(huán)網(wǎng)柜中安裝的負(fù)荷開(kāi)關(guān)為產(chǎn)氣式的，無(wú)油無(wú)毒;配備的手動(dòng)，電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)為扭力彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作力小。

負(fù)荷開(kāi)關(guān)，接地開(kāi)關(guān)及正面板之間設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖裝置，它們之間的操作關(guān)系如下：

1)接地開(kāi)關(guān)合閘后，負(fù)荷開(kāi)關(guān)不能操作，正面板可以打開(kāi);

2)接地開(kāi)關(guān)分閘后，負(fù)荷開(kāi)關(guān)可以操作，正面板不能打開(kāi);

3)負(fù)荷開(kāi)關(guān)分閘后，接地開(kāi)關(guān)可以操作，正面板可以打開(kāi);

4)負(fù)荷開(kāi)關(guān)合閘后，接地開(kāi)關(guān)不能操作，正面板不能打開(kāi)。

(3)GE型環(huán)網(wǎng)柜

這是一種引進(jìn)型號(hào)，它采用SF6負(fù)荷開(kāi)關(guān)。操作機(jī)構(gòu)為彈簧儲(chǔ)能式，具有快合快分裝置，分閘機(jī)構(gòu)是在合閘動(dòng)作中自動(dòng)拉伸彈簧進(jìn)行儲(chǔ)能的，通過(guò)分閘線圈或HRC熔絲控制(擊發(fā))脫扣。