环网柜构造与原理

环网是指环形配电网，即电源干线形成一个闭合的环，电源向这个环形干线供电，然后从干线通过高压开关一路配电。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取电力。当左中继线出现故障时，它将继续从右中继线接收电力，而当右中继线出现故障时，它将继续从左中继线接收电力。这样，虽然总供电是单通道的，但它将从每个配电支路获得类似双通道供电的好处，从而提高供电的可靠性。所谓“环网柜”，就是每个配电支路都设有一个开关柜(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，环形干线由各出线柜的母线连接而成。每个出线柜称为“环网柜”。
环网柜的作用是接触环网线路，提高线路的供电可靠性，如环网线路的封闭运行或环网线路的负荷割接。环网机柜用于环网的不同部位，分类也略有不同，主要包括入局环网机柜、新兴环网机柜和接触环网机柜等。为了实现线路的互供，即不同的线路从不同的变电站出来后，相互牵手。正常情况下，触点断开，它们分开运行。但是，一旦一个变电站停电，就有可能断开停电变电站的变电站线路，关闭触点，让另一个变电站承担原来由原变电站带来的负荷。或者一条线路或变电站负荷过高，另一条负荷过低时，可以选择性地从一个接触点断开，负荷较低的线路或变电站将分担一部分负荷，从而保证供电的可靠性和电网的稳定运行。
A.环网柜由开关室、熔断器室、操作机构室和电缆室(机箱)组成。
B.开关室由密封在金属外壳中的各种功能电路(包括接地开关和负载开关)以及电路之间的总线组成。外壳由3毫米冷轧钢板(或不锈钢板)焊接而成。每个功能电路包括一个负载开关和一个接地开关。负载开关由垂直移动的动触头系统和位于下端的静触头组成。当开关闭合时，移动触点向下移动，负载开关接通。接地开关由动触刀和静触刀组成。在弹簧运动过程中，接地开关迅速接通。开关室上部和后部有4个矩形装配工艺孔，环网柜前部安装观察窗，查看接地开关的“开”和“关”位置。环网柜后部安装有防爆装置。
c、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、静触头均配有电弧触头，大大增加了分断次数。
D.熔断器与负荷开关室构成变压器保护电路，高压限流熔断器安装在环氧树脂浇注的绝缘外壳内。保险丝熔断后，撞针弹出，负载开关打开。
E.操作机构室位于环网柜前部。在各功能电路中，负载开关配有手动(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闸旋钮、接地开关的分合闸操作孔，并设有负荷开关分合闸位置指示灯和电动分合闸按钮，还有模拟线、开关状态显示板和闭锁位置。
1.真空环网柜：真空环网柜是新一代环保型固体绝缘真空环网柜产品，采用真空断路器的微机保护装置，所有导电线路均采用环氧树脂或硅橡胶包裹，从而确保
2.SF6环网柜：SF6环网柜是以负荷开关为核心部件的空气绝缘或气体绝缘的中压电气设备，可任意组合成多回路接入，具有切换、接触和保护电力系统的功能。它的主要电路核心部件是由SF6负载开关或和附加断路器等一次辅助电器组成。
3.产气环网柜：产气环网柜是由固体产气材料(如有机玻璃)制成的灭弧元件。通断电流时，产气材料在电弧的作用下分解气体，使电弧冷却并熄灭。开关电流越大，电弧越强，分解气体越多，灭弧效果越好。
4.压缩环网柜：压缩环网柜以压缩负载开关命名。气动开关用压缩空气吹弧。当开关打开时，压缩机活塞快速移动以压缩气缸中的空气。当灭弧触头分开产生电弧时，压缩空气通过喷嘴吹向电弧，使电弧变长，在电流低点灭弧。一般压缩负载开关的转移电流在1 kA左右，达到闭合短路电流50 kA，热稳定电流一般为20 k  A，3 s。
图4显示了简单的全封闭式环网柜的接线图。中压馈线进线装有负荷隔离开关，变压器通过与限流熔断器串联的负荷开关与环网系统相连，既保护了变压器的故障，又隔离了故障变压器，使环网不会断开。现在应用的机柜环网是在基本布线单元的基础上改进和扩展的。
1.防止误操作，有效保护人身和设备安全。以汕头特区成套厂生产的真空环网柜为例。本产品使用的真空负荷开关是一种三工位高压开关装置。即隔离、合闸、接地，隔离开关与接地开关之间有可见断口，负荷开关与隔离开关自动联动，即真空负荷开关断开时，隔离开关自动断开形成可见断口，真空负荷开关闭合时，隔离开关先自动闭合；负荷开关和接地开关也有严格的机械联锁和电气联锁，以保证在结构上首先不会发生误操作，即当负荷开关处于合闸位置时，不可能接通接地开关；同样，当接地开关处于闭合位置时，不可能接通负载开关。环网柜前门一旦打开，负荷开关就不能再次关闭，有效防止误操作的发生。
2.高性能真空环网柜、SF6环网柜使用的真空、SF6负荷开关操作频繁，“分合闸”额定有功负荷次数可达100次，是产气、压缩气体负荷开关等一般负荷开关的10倍以上。而且具有良好的分断能力，短时耐受电流一般达到20kA，短路合闸电流一般达到50kA。
3.维护方便高低压成套设备中的环网柜一般安装在配电室，避免了环网电缆分支箱可能遇到的车辆碰撞、人为损坏、浸水、进水等危险，室内运行维护也将天气对运行的影响降到低。。柜面的清晰面板设计，使接线方式以模拟图的形式标示在柜面，让人一目了然，部分厂家的环网柜更将操作指导及注意事项标注在柜面上，进一步减少了操作人员发生误操作的可能;大多数产品都安装了可监测主回路带电状态的带电显示装置，不但可以提示高压带电状况，而且可以与电磁锁配合实现强制闭锁手柄门，提高防误性能;在前门安装的透明有机玻璃观察窗，可直接察看负荷开关的分合闸状态。

4、使用灵活，易于扩展 随着运行经验的增加，可扩展型环网柜正逐步取代以前的全封闭型环网柜;随着紧凑型设计、模块化拼接等方面的进步，现在环网柜的配置已能很灵活地满足各种设计方案的要求，实现按客户实际需要任意组合;电缆桥架的连接方式也更加灵活，即使在地面不够平整的情况下，也能实现柔软连接，不会出现局部放电的现象;安装配备自动化接口，为建设配电自动化做好准备。

环网柜出现的时间不算长，却得到了广泛的使用，这主要是由于新发展起来的工业企业和事业单位的建筑物，从供配电的角度来看，以中，小型容量为大多数其配电变压器一般不超过1250KVA，长期稳定供电，高压开关不频繁操作。