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環(huán)網(wǎng)柜的工作原理及結(jié)構(gòu)

1工作原理及特點

 

▲環(huán)網(wǎng)

其實所謂的環(huán)網(wǎng)就是指一個環(huán)形的配電網(wǎng)絡(luò)，即是由供電干線所形成的閉合環(huán)形，供電電源向整個環(huán)形干線供電，從干線上再一路一路地通過高壓開關(guān)柜向外配電。這樣的好處是，每一個配電支路既可以從它的左側(cè)干線取電源，又可以從它右側(cè)干線取電源。當(dāng)一側(cè)干線出了故障，它就另一右側(cè)干線繼續(xù)得到供電，這樣一來，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“環(huán)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“環(huán)網(wǎng)柜”。實際上單獨拿出一臺環(huán)網(wǎng)柜是看不出“環(huán)網(wǎng)”的含義的。

這些環(huán)網(wǎng)柜的額定電流都不大，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(dāng)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，“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。SF6負荷開關(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(dān)過載電流(此過載電流對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(dān)"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(dān)。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。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就構(gòu)成一個環(huán)。這可是最基本的環(huán)網(wǎng)供電了。

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(xí)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)柜安裝簡單，箱體占地面積少，可方便的安放在街道兩側(cè)、居民小區(qū)、城市綠化帶中，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)園區(qū)、街道、居民區(qū)、繁華商業(yè)中心等作為接受和分配電能之用。

戶外環(huán)網(wǎng)柜一般采用真空開關(guān)作為開斷裝置，SF6氣體共箱式絕緣，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，外形美觀，可與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)配合。由于采用了全密封、全絕緣理念，RVAC環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)所有開關(guān)部分，含所有高壓帶電體及機構(gòu)部分完全密封于主箱體內(nèi)，不受凝露及外界污穢環(huán)境影響；主箱體防護等級可達IP67，配備庫柏防水型可觸摸電纜頭，能有效防御雨水多發(fā)區(qū)的偶發(fā)性洪水侵害。

 

▲戶外環(huán)網(wǎng)柜

2結(jié)構(gòu)

2.1組成

 

▲柜體組成

 

▲開關(guān)柜結(jié)構(gòu)

 

▲斷路器柜結(jié)構(gòu)

2.2開關(guān)分類

1）負荷開關(guān)

負荷開關(guān)具有一定的帶載分斷能力，也就是說在輕載時是可以帶電拉閘的，但不可頻繁操作，一般的負荷開關(guān)都帶熔斷器，且其滅弧能力強于隔離開關(guān)。

2）隔離開關(guān)

當(dāng)斷路器斷開電路后，由于隔離開關(guān)的斷開，使有電與無電部分能得到明顯的隔離，起輔助開關(guān)的作用。

由于斷路器觸頭位置的外部指示器既缺乏直觀，又在有些情況下不能保證它的指示與觸頭的位置相一致，所以用隔離開關(guān)把有電與無電部分明顯的隔開是必要的。

此外，隔離開關(guān)具有一定的自然滅弧能力，常用在電壓互感器和避雷器等電流很小的設(shè)備投入和斷開上，以及一個斷路器與幾個設(shè)備的連接處，使斷路器經(jīng)過隔離開關(guān)的倒換更為靈活方便。

3）斷路器

能夠關(guān)合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流并能關(guān)合、在規(guī)定的時間內(nèi)承載和開斷異常回路條件下的電流的開關(guān)裝置。

4）接地開關(guān)

主要用于設(shè)備的檢修，為了防止檢修過程中突然來電，因此必須將檢修設(shè)備的兩端都接地。

高壓配電柜的接地開關(guān)，一般為輸出負荷側(cè)接地，當(dāng)我們檢修高壓配電柜負荷側(cè)時（如：緊固螺栓、拆裝電纜等），就要分斷開關(guān)，同時合上配電柜的接地開關(guān)，這樣可以防止突然來電引起觸電事故，另外可以放盡剩余電荷，有利于檢修安全。

2.3開關(guān)類型

 

▲負荷開關(guān)柜

 

▲負荷開關(guān)熔斷器組合電器柜

 

▲斷路器柜

 

▲計量/電壓互感器柜

2.4操作安全性

 

2.5間隔

 

▲開關(guān)間隔

（開關(guān)或隔離開關(guān)）

 

▲母線間隔

 

▲接線間隔（斷路器）

 

▲操作結(jié)構(gòu)間隔

 

▲控制與保護間隔

2.6SF6負荷開關(guān)

 

▲SF6負荷開關(guān)

 

2.7SF6斷路器

 

▲SF6斷路器

 

2.8連鎖結(jié)構(gòu)

 

▲連鎖機構(gòu)

 

2.9微機保護及顯示器

 

▲微機保護

 

▲帶電顯示器

 

▲故障顯示器

 

▲溫濕度控制器