浅谈SF6环网柜与固体绝缘环网柜
供配电环网柜基本知识
供配电环网柜基本知识文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-什么是环网柜为提高供电可靠性,使用户可以从两个方向获得电源,通常将供电网连接成环形.这种供电方式简称为环网供电.在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑等交流10KV配电系统中,因负载容不大,其高压回路通常采用负荷开关或真空接触器控制,并配有高压熔断器保护.该系统通常采用环形网供电,所使用高压开关柜一般习惯上称为环网柜.环网柜除了向本配电所供电外,其高压母线还要通过环形供电网的穿越电流（即经本配电所母线向相邻配电所供电的电流）,因此环网柜的高压母线截面要根据本配电所的负荷电流于环网穿越电流之和选择,以保证运行中高压母线不过负荷运行.目前环形柜产品种类很多,如HK-10、MKH-10、8DH-10、XGN-15和SM6系列.环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备,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、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点.它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中.环网柜一般分为空气绝缘和SF6绝缘两种,用于分合负荷电流,开断短路电流及变压器空载电流,一定距离架空线路、电缆线路的充电电流,起控制和保护作用,是环网供电和终端供电的重要开关设备.柜体中,配空气绝缘的负荷开关主要有产气式、压气式、真空式,配SF6绝缘的负荷开关为SF6式,由于SF6气体封闭在壳体内,它形成的隔断断口不可见.环网柜中的负荷开关,一般要求三工位,即切断负荷,隔离电路、可行靠接地.产气式、压气式和SF6式负荷开关易实现三工位,而真空灭弧室只能开断,不能隔离,所以一般真空负荷环网开关柜在负荷开关前再加上一个隔离开关,以形成隔离断口.环网与环网柜环网是指环形配电网,即供电干线形成一个闭合的环形,供电电源向这个环形干线供电,从干线上再一路一路地通过高压开关向外配电.这样的好处是,每一个配电支路既可以同它的左侧干线取电源,又可以由它右侧干线取电源.当左侧干线出了故障,它就从右侧干线继续得到供电,而当右侧干线出了故障,它就从左侧干线继续得到供电,这样以来,尽管总电源是单路供电的,但从每一个配电支路来说却得到类似于双路供电的实惠,从而提高了供电的可靠性.所谓“环网柜”就是每个配电支路设一台开关柜（出线开关柜）,这台开关柜的母线同时就是环形干线的一部分.就是说,环形干线是由每台出线柜的母线连接起来共同组成的.每台出线柜就叫“环网柜”.实际上单独拿出一台环网柜是看不出“环网”的含义的.这些环网柜的都不大,因而环网柜的高压开关一般不采用结构复杂的断路器而采取结构简单的带高压熔断器的高压负荷开关.也就是说,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,而用熔断器切除短路电流,这两者结合起来取代了断路器.当然这只能局限在一定容量内.这样的开关柜也完全可以用到非环网结构的配电系统中,于是随着这种开关柜的广泛应用,“环网柜”就跳出了环网配电的范畴而泛指以负荷开关为主开关的高压开关柜了.环网柜的应用环网柜出现的时间不算长,但近年以来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.对于这类用户,环网柜的性能虽不是最完美的,但却是足够的,可以胜任的.随着大规模的城市建设,大量大型高层建筑物拔地而起,变配电所往往就设在楼下,根据消防要求,变配电设备必须“无油化”,根据建设面积的合理使用,变配电设备应该“小型化”,于是环网柜或真空断路器,干式变压器,干式互感器就进入了幢幢大楼.环网柜结构简单,运行可靠且安全,维修量很小,运行费用低,比起装有断路器的开关柜,优势很突出.环网柜要求负荷开关具有更高的性能和更小的体积,新型的负荷开关应运而生,这又反过来带动了环网柜的技术进步,当今的环网柜不但性能优良而且系列化了,这更扩展了环网柜的使用范围.几种环网柜（1）HXGN3-10型（H-环网柜；X-箱式；G-高压；N-户内）柜体结构是用钢板弯制焊接组装而成,防护等级IP2X.柜体上部为母线室,仪表室位于母线室的前部,用钢板分隔.柜体中部为负荷开关室,负荷开关与其他元件之间设有绝缘隔板.对于电缆进出线柜,其柜底装有可拆装的活动盖板；对于架空进出线柜,其柜顶可加装母线通道或遮拦架.（2）HXGN-10型环网柜HXGN-10系列空气环网柜具有15种方案,其中01号方案为负荷开关熔断器柜；02号方案为负荷开关柜,这两种柜都设有接地开关；09号方案为计量柜.该系列环网柜的外壳采用钢板弯制,螺钉紧固组装而成的金属全封闭结构.柜体由4根立柱,上盖板,下底板,前面板,后背板,侧板等组成.负荷开关柜正面有上下两块用螺钉固定的门；负荷开关熔断器柜正面则有3块门板.门上有观察窗,可观察负荷开关和接地开关所处的位置；柜与柜之间母线连接为梅花触头插接形式,母线配有绝缘护套管.柜的顶部可根据用户要求,增设仪表箱.环网柜中安装的负荷开关为产气式的,无油无毒；配备的手动,电动操作机构为扭力弹簧储能机构,结构简单,操作力小.负荷开关,接地开关及正面板之间设有机械联锁装置,它们之间的操作关系如下：1）接地开关合闸后,负荷开关不能操作,正面板可以打开；2）接地开关分闸后,负荷开关可以操作,正面板不能打开；3）负荷开关分闸后,接地开关可以操作,正面板可以打开；4）负荷开关合闸后,接地开关不能操作,正面板不能打开.（3）GE型环网柜这是一种引进型号,它采用SF6负荷开关.操作机构为弹簧储能式,具有快合快分装置,分闸机构是在合闸动作中自动拉伸弹簧进行储能的,通过分闸线圈或HRC熔丝控制（击发）脱扣.什么叫环网柜实际上,如果柜型按照开关设备分类,有负荷开关柜、断路器柜、GIS等,并没有什么环网柜.环网柜是一个约定俗成的叫法,原指的是负荷开关柜用于环网式供电,现在经常被人当作负荷开关柜的代名词,而不管是否被用于环网式供电.负荷开关柜可以用于环网式供电、中压分界室派接、中压末端变电室供电,各地区供电部门对允许使用负荷开关加熔断器保护的变压器的规格要求不一,象北京一般要求变压器容量不大于1000KVA,深圳地区可能是1600KVA.负荷开关柜构造简单,成本较低（呵呵,少数进口产品并不便宜）,体积较小,多数可以靠墙安装,一般只有熔断器保护而无继电保护.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）一般不大于125A,高档负荷开关的转移电流可以达到2800A.部分负荷开关柜可以安装专用真空断路器、SF6断路器或采用压气等灭弧方式,短路分断能力接近或达到开关柜水平.为了提高供电可靠性,有些线路要合环运行（俗称手拉手）,或有可能进行负荷割接（将一条线上的负荷切换到另一条线上）,实现这些功能的配电柜就叫环网柜.另外有进线、出线、联络柜等.太多了环网柜根据绝缘结构可分为空气绝缘、SF6气体绝缘.一般由三个间隔组成.即2个环缆进出间隔和一个变压器回路间隔.”环网柜是俗称,一般指用于环网线路中或终端的SF6负荷开关及SF6负荷开关+熔断器组合电器.SF6负荷开关是近年来不少用户体会到的一种优良负荷开关,除电寿命长,开断力强等与真空负荷开关有共同的优点外,其突出优点是容易实现三工作位(接通、断开和接地),小电流(电感、电容)开断,抗严酷环境条件能力强.适宜在城乡中压配电网推广应用.负荷开关是带有简单灭弧装置的一种开关电器,使用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的负荷开关称为SF6负荷开关,它可以作为关合和开断负荷电流及过载电流用,亦可以作为关合和开断空载线路、空载变压器及电容器组等,凡具有接通、断开和接地功能的三工作位负荷开关,都有结构简单、价格便宜的特点.只是负荷开关不能断开短路电流.SF6负荷开关+熔断器组合电器是由SF6负荷开关来承担过载电流(此过载电流对SF6负荷开关来说仍在负荷开关额定开断电流的范围以内)和正常工作电流的关合和开断,并且还要求承担"转移电流"的开断.而变压器高压侧的短路保护和过载保护由高压限流熔断器来承担.这时一组SF6负荷开关及三个带触发器的熔断器,只要任何一个触发器动作,其联动机构会使负荷开关三相同时自动分闸.两者有机的结合起来,就可满足配电系统各种正常和故障下运行操作保护的要求.环网柜可分为户内环网和户外环网户内环网一般用于高压侧的配电,由进线柜、计量柜、PT柜、变压器出线柜组成,对于用电要求较高的用户,进线必须采用双电源切换柜.七楼所说的“现在也有人将负荷开关及熔断器组合的高压开关柜叫环网柜,主要是容易和用断路器的开关柜区分开来”不太准确,环网柜也有装断路器的方案户外环网一般用于城市电网,采用共箱式的SF6环网柜,这种柜型最大的特点是防护等级高,可以做到IP67,适合用于户外,并且能短时间浸水.环网供电的方案一般采用一路环进,一路环出,两到三回做做出线回路,即形成手拉手的环网供电模式.为保证供电的可靠性,连续性,采用两个进线供电,这就形成了一个环.采用SF6负荷开关,3工位(合闸,分闸,接地),分线路,变压器.单独一个柜子构不成环网只有是三个柜子两进一出加上电源不就构成一个环了吗.这可是最基本的环网供电了.环网柜简介为提高供电可靠性,使用户可以从两个方向获得电源,通常将供电网连接成环形.这种供电方式简称为环网供电.在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑等交流10KV配电系统中,因负载容不大,其高压回路通常采用负荷开关或真空接触器控制,并配有高压熔断器保护.该系统通常采用环形网供电,所使用高压开关柜一般习惯上称为环网柜.环网柜除了向本配电所供电外,其高压母线还要通过环形供电网的穿越电流（即经本配电所母线向相邻配电所供电的电流）,因此环网柜的高压母线截面要根据本配电所的负荷电流于环网穿越电流之和选择,以保证运行中高压母线不过负荷运行.目前环形柜产品种类很多,如HK-10、MKH-10、8DH-10、XGN-15和SM6系列.环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备,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、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点.它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中.环网柜一般分为空气绝缘和SF6绝缘两种,用于分合负荷电流,开断短路电流及变压器空载电流,一定距离架空线路、电缆线路的充电电流,起控制和保护作用,是环网供电和终端供电的重要开关设备.柜体中,配空气绝缘的负荷开关主要有产气式、压气式、真空式,配SF6绝缘的负荷开关为SF6式,由于SF6气体封闭在壳体内,它形成的隔断断口不可见.环网柜中的负荷开关,一般要求三工位,即切断负荷,隔离电路、可行靠接地.产气式、压气式和SF6式负荷开关易实现三工位,而真空灭弧室只能开断,不能隔离,所以一般真空负荷环网开关柜在负荷开关前再加上一个隔离开关,以形成隔离断口.环网与环网柜环网是指环形配电网,即供电干线形成一个闭合的环形,供电电源向这个环形干线供电,从干线上再一路一路地通过高压开关向外配电.这样的好处是,每一个配电支路既可以同它的左侧干线取电源,又可以由它右侧干线取电源.当左侧干线出了故障,它就从右侧干线继续得到供电,而当右侧干线出了故障,它就从左侧干线继续得到供电,这样以来,尽管总电源是单路供电的,但从每一个配电支路来说却得到类似于双路供电的实惠,从而提高了供电的可靠性.所谓“环网柜”就是每个配电支路设一台开关柜（出线开关柜）,这台开关柜的母线同时就是环形干线的一部分.就是说,环形干线是由每台出线柜的母线连接起来共同组成的.每台出线柜就叫“环网柜”.实际上单独拿出一台环网柜是看不出“环网”的含义的.这些环网柜的都不大,因而环网柜的高压开关一般不采用结构复杂的断路器而采取结构简单的带高压熔断器的高压负荷开关.也就是说,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,而用熔断器切除短路电流,这两者结合起来取代了断路器.当然这只能局限在一定容量内.这样的开关柜也完全可以用到非环网结构的配电系统中,于是随着这种开关柜的广泛应用,“环网柜”就跳出了环网配电的范畴而泛指以负荷开关为主开关的高压开关柜了.环网柜的应用环网柜出现的时间不算长,但近年以来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.对于这类用户,环网柜的性能虽不是最完美的,但却是足够的,可以胜任的.随着大规模的城市建设,大量大型高层建筑物拔地而起,变配电所往往就设在楼下,根据消防要求,变配电设备必须“无油化”,根据建设面积的合理使用,变配电设备应该“小型化”,于是环网柜或真空断路器,干式变压器,干式互感器就进入了幢幢大楼.环网柜结构简单,运行可靠且安全,维修量很小,运行费用低,比起装有断路器的开关柜,优势很突出.环网柜要求负荷开关具有更高的性能和更小的体积,新型的负荷开关应运而生,这又反过来带动了环网柜的技术进步,当今的环网柜不但性能优良而且系列化了,这更扩展了环网柜的使用范围.几种环网柜（1）HXGN3-10型（H-环网柜；X-箱式；G-高压；N-户内）柜体结构是用钢板弯制焊接组装而成,防护等级 IP2X.柜体上部为母线室,仪表室位于母线室的前部,用钢板分隔.柜体中部为负荷开关室,负荷开关与其他元件之间设有绝缘隔板.对于电缆进出线柜,其柜底装有可拆装的活动盖板；对于架空进出线柜,其柜顶可加装母线通道或遮拦架.（2）HXGN-10型环网柜HXGN-10系列空气环网柜具有15种方案,其中01号方案为负荷开关熔断器柜；02号方案为负荷开关柜,这两种柜都设有接地开关；09号方案为计量柜.该系列环网柜的外壳采用钢板弯制,螺钉紧固组装而成的金属全封闭结构.柜体由4根立柱,上盖板,下底板,前面板,后背板,侧板等组成.负荷开关柜正面有上下两块用螺钉固定的门；负荷开关熔断器柜正面则有3块门板.门上有观察窗,可观察负荷开关和接地开关所处的位置；柜与柜之间母线连接为梅花触头插接形式,母线配有绝缘护套管.柜的顶部可根据用户要求,增设仪表箱.环网柜中安装的负荷开关为产气式的,无油无毒；配备的手动,电动操作机构为扭力弹簧储能机构,结构简单,操作力小.负荷开关,接地开关及正面板之间设有机械联锁装置,它们之间的操作关系如下：1）接地开关合闸后,负荷开关不能操作,正面板可以打开；2）接地开关分闸后,负荷开关可以操作,正面板不能打开；3）负荷开关分闸后,接地开关可以操作,正面板可以打开；4）负荷开关合闸后,接地开关不能操作,正面板不能打开.（3）GE型环网柜这是一种引进型号,它采用SF6负荷开关.操作机构为弹簧储能式,具有快合快分装置,分闸机构是在合闸动作中自动拉伸弹簧进行储能的,通过分闸线圈或H RC熔丝控制（击发）脱扣.（4）8DJ20 8DH10为SF6负荷开关,气箱采用不锈钢激光焊接,完全密闭焊接,不存在任何漏气点和密封垫圈；其中8DJ20为不可扩展共气箱结构；8DH10为可扩展式；采用模块化设计,满足各种终端型和环网型用户的需求.具有结构紧凑、占地面积小、免维护等优点.下面我来介绍下环网和环网柜环网是指环形配电网,即供电干线形成一个闭合的环形,供电电源向这个环形干线供电,从干线上再一路一路地通过高压开关向外配电.这样的好处是,每一个配电支路既可以同它的左侧干线取电源,又可以由它右侧干线取电源.当左侧干线出了故障,它就从右侧干线继续得到供电,而当右侧干线出了故障,它就从左侧干线继续得到供电,这样以来,尽管总电源是单路供电的, 但从每一个配电支路来说却得到类似于双路供电的实惠,从而提高了供电的可靠性. 所谓"环网柜"就是每个配电支路设一台开关柜（出线开关柜）,这台开关柜的母线同时就是环形干线的一部分.就是说,环形干线是由每台出线柜的母线连接起来共同组成的.每台出线柜就叫"环网柜".实际上单独拿出一台环网柜是看不出"环网"的含义的. 这些环网柜的都不大,因而环网柜的高压开关一般不采用结构复杂的断路器而采取结构简单的带高压熔断器的高压负荷开关.也就是说,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,而用熔断器切除短路电流,这两者结合起来取代了断路器.当然这只能局限在一定容量内. 这样的开关柜也完全可以用到非环网结构的配电系统中,于是随着这种开关柜的广泛应用,"环网柜"就跳出了环网配电的范畴而泛指以负荷开关为主开关的高压开关柜了.。
SF6气体绝缘环网柜
一、气体绝缘环网柜的简介及优势
气体绝缘环网柜根据结构不同又可分为以下2种： （1）半气体绝缘环网柜 只有开关设备为气体绝缘，导体仍然采用空气绝缘。 典型设备：SF6气体绝缘“气包式”环网柜：ABB的UniSwitch （2）全气体绝缘环网柜 开关设备和导体都采用气体绝缘，防护等级高。 典型设备：SF6气体绝缘充气式环网柜：ABB的SafePlus、施耐德的 SM6、驰纬电气的CVSER系列。
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三、CVSER-12环网柜技术参数
技术参数
正常使用环境条件
耐受内部故障能力实验（燃弧实验）
环境温度
额定短时耐受电流20kA/4s
湿度
最高温度 +55 ℃ 最低温度 -40 ℃
最大平均相对湿度 日平均≤95% 月平均≤95%
防护等级
SF6气室 熔断器筒
转移电流代表负荷开关最严酷的开断能力，从一定意义上说，转移电流大小直接反映开关的电性能。
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五、 技术优势及主要元器件——技术优势
操作机构具有独立的负荷开关操作轴和接地开关操作轴 ，且两轴之间有可靠的互锁机构，防止负荷开关与接地 开关同时合闸。机械寿命高达5000 次。
具有负荷开关分闸脱扣功能：在熔断器组合柜中，当任 一相熔断器熔断后，其撞击器应使负荷开关可靠分闸， 此时即不能对负荷开关进行合闸操作，也不能使其保持 在合闸位置。查明原因，更换熔断器，恢复操作功能
电动操作机构：在原手动操作机构的基础上加装一套电 动机及附件，即可扩展为电动操作机构。
电动操作时严禁把操作手柄插入操作孔中，否则将无法 实现电动操作（有相关的联锁存在）。接地开关只能手 动操作，无电动操作方式。
固体绝缘环网柜培训课件
合闸位置
分闸位置
接地位置
固体柜结构简介
母线连接
02
各种柜型的区别
各种柜型的区别
各种柜型的区别
断路器
负荷开关
各种柜型的区别
负荷开关 合分指示 分闸按钮 没有分闸线圈
断路器 储能指示、合分指示
合、分闸按钮 分闸线圈
各种柜型的区别
负荷开关 触头压力1200+100N
断路器 触头压力1900+100N
各种柜型的区别
负荷开关
没有接地功能，不用安装 门连锁，不要安装接地静 触头
断路器
各种柜型的区别
负荷开关 不能实现保护功能，不用安装CT
CT
门联锁
接地静触头
03
各种零件的配件
各种零件的配件
各种零件的配件
各种零件的配件
各种零件的配件
各种零件的配件
04
领料
领料
1、预装件，提前领料 2、配件不要丢
装配需注意
带电显示器线预留到接地侧
谢谢观看
固体绝缘环网柜
01 固体柜结构简介
02 各种柜型的区别
目
03 各种零件的配件
录
04 领料
05 装配需注意
01
固体柜结构简介
固体柜结构简介
特点
一次回路封闭在绝缘材料内，全绝缘可触摸 。 固体环网柜采用了可视化断口技术，大大提高了操作安
全。 产品模块化设计，各功能单元柜间可自由组合，可预投
领料
05
装配需注意
装配需注意
1、螺栓装配，平垫光面朝向元件； 2、当两零件用螺栓紧固时，穿接顺序是：
螺栓、平垫、（零件+零件）平垫、弹垫、螺母。 3、每个螺栓安装完成后，露出螺母2~3扣。 4、安装时，一般情况下螺栓应从下往上穿，在上面用
SF6全绝缘环网柜的工程设计
SF6全绝缘环网柜的结构特点和工程设计黄冬玥（上海天灵开关厂有限公司上海 201800）[摘要]本文以上海天灵LMG/LCG-12环网柜为例，主要介绍了SF6全绝缘环网柜的结构、功能和特点，并论述了SF6全绝缘环网柜在10kV配网供电系统中如何进行工程设计。
[关键词]10kV；SF6；全绝缘；环网柜1 引言随着国家经济建设的快速发展，城市电网负荷越来越大，密度越来越高，城市电网供电方式逐步向环网型供电方式发展。
环网供电技术以其独特的优越性在城网配电系统中得到了广泛运用，在配电网系统中发挥着控制和保护作用。
SF6全绝缘环网柜是一种以低压力SF6气体作为绝缘和灭弧介质的开关柜，与SF6半绝缘环网柜相比，更具安全可靠，免维护，结构紧凑，小型化，易扩展，方案组合灵活多样等优越性，是环网供电和终端供电的重要开关设备，因此在国内已得到普遍使用。
LMG/LCG-12系列环网柜是由上海天灵和加拿大雷泽瑞奇公司合资生产的开关设备。
综合这一产品的结构、性能和特点，就SF6全绝缘环网柜在10kV配网供电系统中如何进行工程设计作以下详细的论述。
2 SF6全绝缘环网柜的结构特点2.1概述SF6全绝缘环网柜以负荷开关、负荷开关-熔断器组合电器、隔离开关-断路器等主开关构成各功能单元和密封气箱，它将所有高压带电部分如负荷开关、母线侧接地开关、母线等密封在充有低压力SF6气体的不锈钢箱体内，以SF6作为灭弧介质，采用电动或手动储能弹簧操动机构，其母线通过母线连接器可以在左右方向任意扩展。
适用于中压配电系统，可以根据不同的设计方案，任意排列，完成不同的配电任务。
2.2 SF6全绝缘环网柜的类型图 1 SF6全绝缘环网柜的9种基本柜型1、SF6全绝缘环网柜按用途可分为以下9种基本类型（见图一）：①负荷开关柜（C）主要应用于：电缆进出线连接、分支、分段和控制等。
②负荷开关+熔断器组合电器柜（F）主要应用于：二次配电网容量在1250kVA及以下的终端配电变压器的控制和保护。
SF6环网柜方案简介教学文稿
电缆室门
SCHY 四川华仪
三工位 负荷开关
主母线
共箱型结构
机构
壳体 C回路导电体பைடு நூலகம்
气压表
F回路熔丝 筒及其导电
回路
接地开关
干燥剂放置盒
CFC环网柜气箱结构图
进出线 绝缘子
泄压装置
SCHY 四川华仪
主要部件的外形图
SCHY 四川华仪
结束语
两种结构的环网柜各有优缺点，若柜型单一，回路数较少，建议采用 共箱型，不但造价相对较低，且制造难度与单回路柜相当，工艺方案相似， 可提高生产效率，降低生产成本。若柜型众多，回路数较多，且生产能力 有限，无法短时间内组织和完成生产任务，可采用模块型结构，适当备货， 以满足交货期要求。
接地母排 进线回路1
进线回路2 出线回路
缺点：
需按用户一次方案施工，无固定柜型 除通用部件外无法预投，生产周期长 若回路数较多，对部件精度要求越高 充气后气箱变形量较大 重量大，各工序转运过程较不方便
SCHY 四川华仪
起吊环
CFC柜气箱总装
机构室
泄压通道
共箱型结构
面板
电缆组件 电缆室
接地铜排
SCHY 四川华仪
模块型
SF6环网柜方案参考
共箱型
四川华仪电器有限公
SCHY 四川华仪
模块型（单元型）结构
顶部母联 操作手柄
出线回路 进线回路1
并柜定位板
进线回路2 接地母排
优点：
可任意组合，更换方便 可适当备货，缩短生产周期 重量轻，占用生产场地小 气箱及钣金件尺寸小，易于普通设备加工
缺点：
主导 电回路
壳体
干燥剂 放置盒
中压领域常用三种绝缘介质开关柜的优缺点
中压领域常用三种绝缘介质开关柜的优缺点内容摘要：本文简单介绍了中压领域常用开关柜的种类和各自的特点，通过几种开关柜的对比，明确指出了三种绝缘介质的开关柜的优缺点。
引言在12-24KV电压范围内各种SF6充气柜(GIS，较高气压时用钢板或铸铝容器，较低气压时用焊接金属柜)，和传统空气绝缘开关柜(AIS，金属铠装或较简单的箱式柜)两种开关柜并存。
因此几乎世界上大的电器公司都有品种齐全的两种开关柜如ABB的UNISWITCH系列开关柜(空气绝缘开关柜)和Safe系列开关柜(SF6充气柜);施耐德的SM6系列开关柜(空气绝缘开关柜)和RM6系列开关柜(SF6充气柜)。
前些年随着开关柜技术的发展，出现了固体绝缘开关柜，下面介绍下三种开关柜的对比，并分别介绍下三种绝缘介质开关柜的优缺点。
1、空气绝缘开关柜：这种开关柜主要有两种，一种是铠装中置柜如KYN28，一种是像是固定柜XGN。
所谓空气绝缘开关柜，是因为柜内的各种开关之间的连接部位是靠空气绝缘的。
大家都知道10KV在空气中的安全绝缘距离是125mm，因此以空气作为绝缘介质的开关柜体积都比较大，箱体内有很多浪费的空间。
通常条件下，间隙的击穿电压随空气压力、密度、湿度的变化而变化，在高海拔地区、潮湿、日夜温差大易形成凝雾、灰尘多以及常有小动物出现的地区，都会使安全绝缘距离加大(海拔每增1000m，绝缘距离加大10%)。
可以看出，在不同的使用环境下对以空气为绝缘介质的开关柜在设计、制造、安装和使用上都有着不同的要求。
在某些环境恶劣的地区，是不适合使用这种开关柜的。
2、SF6充气柜：这种开关柜将数组开关和相关带电部件整体上封闭于SF6气箱中，每个单元充入4-5公斤的SF6气体作为带电体对地及相间绝缘介质(如ABB公司的Safe柜，施耐德的RM6)。
SF6气体优异的绝缘性能不但能有效地缩小了开关柜的体积，这种开关柜壳体良好的密封性使它排除了外界环境的影响，特别适用于环境条件恶劣场所。
SF6-12气体绝缘环网柜
主编：刘 能 山东红申电气有限公司
一、气体绝缘环网柜的简介及优势
1.1、SF6气体的特性
SF6是一种人造惰性气体，无色、无味、无毒（正常状 态下），微溶于水。相对密度是空气的5倍，分子量大约 为146（氦气分子量大约为4）。
六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能。 其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍，击穿电压是空气 的2.5倍，灭弧能力是空气的100倍，在正常大气压下绝 缘强度大约是空气的3倍，是一种优于空气和油之间的新 一代超高压绝缘介质材料。
三、HSLM6-12环网柜技术参数
技术参数
K模块 单位
负荷开关
额定电压
kV
12
额定频率
HZ
50
额定电流
A
工频耐受电压 相间、相对地及断口
kV
雷电冲击 耐受电压
相间、相对地及断口
kV
额定有功负载开断电流
A
630 42/48 75/95
630
额定闭环开断电流
A
630
5%额定有功负载开断电流
A
31.5
额定电缆充电开断电流
识别工件
工件检测 传感器动 作，判断 工件种类
机器人定位
机器人滑台动 作，将机器人 滑到合适位置
调节姿态
机器人进行焊缝 跟踪焊接，焊接 过程中，变位机 动作，机器人调 整焊接姿态
七、HSLM6-12系列环网柜主要功能模块
8、公司生产实力（机器人焊接）
公司生产实力（电缆分支箱）
公司生产实力（公司大门）
六氟化硫电解会产生有毒气体，并且是一种温室效应气 体，地球的温暖化系数GWP：SF6气体分子是CO2的 24000倍，SF6气体可以存在大气中3200年以上。
环网柜的概念
为提高供电可靠性，使用户可以从两个方向获得电源，通常将供电网连接成环形。
这种供电方式简称为环网供电。
在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑等交流10KV配电系统中，因负载容不大，其高压回路通常采用负荷开关或真空接触器控制，并配有高压熔断器保护。
该系统通常采用环形网供电，所使用高压开关柜一般习惯上称为环网柜。
环网柜除了向本配电所供电外，其高压母线还要通过环形供电网的穿越电流（即经本配电所母线向相邻配电所供电的电流），因此环网柜的高压母线截面要根据本配电所的负荷电流于环网穿越电流之和选择，以保证运行中高压母线不过负荷运行。
目前环形柜产品种类很多，如HK-10、MKH-10、8DH-10、XGN-15和SM6系列。
环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，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、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。
它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。
环网柜一般分为空气绝缘和SF6绝缘两种，用于分合负荷电流，开断短路电流及变压器空载电流，一定距离架空线路、电缆线路的充电电流，起控制和保护作用，是环网供电和终端供电的重要开关设备。
柜体中，配空气绝缘的负荷开关主要有产气式、压气式、真空式，配SF6绝缘的负荷开关为SF6式，由于SF6气体封闭在壳体内，它形成的隔断断口不可见。
环网柜中的负荷开关，一般要求三工位，即切断负荷，隔离电路、可行靠接地。
产气式、压气式和SF6式负荷开关易实现三工位，而真空灭弧室只能开断，不能隔离，所以一般真空负荷环网开关柜在负荷开关前再加上一个隔离开关，以形成隔离断口。
环网与环网柜环网是指环形配电网，即供电干线形成一个闭合的环形，供电电源向这个环形干线供电，从干线上再一路一路地通过高压开关向外配电。
这样的好处是，每一个配电支路既可以同它的左侧干线取电源，又可以由它右侧干线取电源。
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浅谈SF6环网柜与固体绝缘环网柜
摘要：本文介绍了SF6环网柜与固体绝缘环网柜的特点，比较了两种环网柜的优缺点，固体绝缘环网柜在可靠和环保方面都优于SF6环网柜。
提出了发展固体绝
缘环网柜应该关注的重点问题。
关键词：环网柜、SF6环网柜、固体绝缘环网柜
1、引言
环式供电系统能使配电线路简化，减少线路走廊，系统改造和发展灵活，管理方便，以
及所使用的环网开关柜(简称环网柜)具有体积小、性能优越、可靠性高、接线简化、操作容
易方便、造价低的优点，越来越多地被人们所认识。
在当前的城市中压配电方式中，环网配
电方式是应用最为广泛的。
环网柜是环网配电方式的主设备，其发展经历了空气绝缘环网柜、SF6/空气混合环网柜、SF6全充气式环网柜及固体绝缘环网柜几个阶段，目前SF6全充气式环网柜和固体绝缘环网柜占据主要的使用市场。
本文主要比较SF6环网柜和固体绝缘环网柜的
优缺点。
2、SF6环网柜
2.1 SF6环网柜介绍
SF6环网柜将所用的带电元件(负荷开关、接地开关、母线等)全部密封在充有一定压力的SF6不锈钢金属箱体中，以SF6气体绝缘。
灭弧介质、操作结构、熔断器仍位于空气中，便
于维护及更换。
进出线通过电缆终端头连接到电缆上，电缆头选用可触摸型，没有裸露的带
电部分。
在开关柜的背面或下部装有泻压阀，以备在极端故障情况下保障操作人员的安全。
其结构更加紧凑、尺寸更小、性能更加安全可靠，又因其是完全密封的，运行中不受尘埃，
凝露甚至洪水等影响，可以在我国的大部分地区使用。
该类开关柜现在有两种形式：①根据
开关的作用做成独立的功能单元，需要时可加以组合、连接。
该柜体积小，组合方式灵活，
但缺点是拼柜困难，对土建要求高，非常适合用在一些带开关的电缆分支箱及小型户外开关
站中。
②将几个功能单元组合起来，放在一个开关箱体中，共用SF6，开关上部或侧面预留
扩展接口，这样实际上变成了一个小型的环网单元(RMU)，根据不同的组合可以派生出许多
型号，如2进l出、2进2出、3进1出等，而且进线单元可以选用断路器。
该柜型最大的问
题是密封，包括外壳的焊接，动密封的处理，还有扩展插口的配合及安全、可靠性的保证等。
2.2 SF6环网柜存在的问题
2.2.1 SF6气体微量含水问题
无论进口还是国产SF6环网柜，很少提供SF6微量含水量试验报告。
作为设备运行单位，供电公司也无法对微量含水量进行测量。
SF6环网柜气包内气体较少，如果用目前常用的
DP19做微水试验，气包气体几乎会被防控。
以目前的设备和技术条件，无法进行微水测量。
然而，SF6气体中水分含量的高低直接影响SF6灭弧性性能和设备的安全操作性能。
对于运
行多年的SF6环网柜，如何判断其灭弧性能将非常困难。
2.2.2 SF6泄露问题
SF6环网柜可能存在密封不严时的气体泄露问题。
供电公司配电网使用的多数半充气环网柜往往不设定SF6压力指示，而实际运行情况表明，进口设备虽然具有良好的密封性能，但
也有漏气现象发生。
由于没有气体监控装置，即使漏气了，用户也不知道，容易成为事故隐患，特别是环网柜在零表压下的绝缘性能和耐内部电弧故障性能。
此外，SF6气体具有极高
的全球变暖潜势（GWP），被列入1997年京都议定书所公布的温室气体名单。
在100年的
时间范围内，SF6的GWP大约是CO2的22500倍以上，根据排放量CO2是温室效应的最主
要贡献者。
3、固体绝缘环网柜
3.1 固体绝缘环网柜介绍
固体绝缘环网柜，是采用固体绝缘材料作为主绝缘介质的环网柜，是将真空灭弧室及其
导电连接、隔离开关、接地开关、主母线、分支母线等主导电回路单一或者组合后用固体绝
缘介质包覆封装为一个或者几个具有一定功能、可再次组合或者扩展的具备全绝缘、全密封
性能的模块，人可触及模块表面涂覆有导电或者半导电屏蔽层的环网柜。
固体绝缘环网柜组
成元素主要有：具有开关功能的绝缘模块、绝缘主母线、操作机构、柜体和控制部分。
3.2 固体绝缘环网柜的优点
3.2.1 环保且无爆炸危险
固体绝缘环网柜取消了压力表、防爆装置、压力传感器和压力闭锁装置、充气阀门、气
体压力报警等零部件，它采用固体绝缘技术，对真空灭弧室及主导电回路进行分相绝缘和密封，采用APG工艺固封开关部件与主导电回路，解决了SF6气体低温液化和高温分解有毒物
质以及泄漏的难题，可极大地提高设备运行可靠性。
通过绝缘母线的连接技术可实现便于扩展、组合灵活和方便适应现场条件的变化。
分相结构和绝缘技术，不会发生相间短路故障，
在确保环网柜额定运行工况的同时，真正实现了免维护。
3.2.2 适应进行智能电网建设
固体绝缘环网柜的结构设计采用模块化、一二次融合理念设计，可以轻松实现电网自动化，确保系统可靠和灵活。
同时可以在现场根据用户需求连接专用PT，能实现柜内一些关键
位置的在线温度、绝缘监测，并能将测得数据通过多种通信方式送达控制终端，为多级配网
自动化提供技术与设备支持。
3.3 推进固体绝缘环网柜发展的关键技术
3.3.1 高质量的固封技术
根据局部放电产生机理，可以得出，对于固体绝缘件的内部放电主要是因为固体绝缘件
内部存在气泡。
现有的固封技术大多是在预热的金属模具中放入已预热的被固封零部件后，
将金属模腔抽真空缓慢地注入热固化环氧树脂，待其固化后取出。
这样的固封技术不仅效率低、成本高，最主要的是气泡处理得不彻底，易造成固体绝缘件内部存在大量的气泡，在设
备投运后，容易发生局部放电，久而久之导致固体绝缘件击穿放电，影响设备的安全运行。
因此，采用先进的、高质量和高效率的环氧树脂固封技术是极为必要的。
3.3.2 更优的电场设计
电晕放电是在电场极不均匀的情况下，导体表面附近的电场强度达到气体击穿场强时所
发生的放电。
在高压电极边缘，尖端周围可能由于电场集中造成电晕放电。
电晕放电作为局
部放电的一种，会随着设备运行导致击穿放电，进而影响到设备的安全可靠运行。
由此可见，设计出合理导电件，保证电场强度足够弱且均匀，是解决固体绝缘件局部放电的一个关键。
目前，比较有效的设计方法是应用仿真软件进行电场计算，采取合理分布电场、优化绝缘和
电极形状的方法，必要时还应考虑加设屏蔽罩等降低电场强度的措施。
4、结论
环网供电方式在我国的配电网中发挥着越来越重要的作用，环网柜作为环网供电方式的
主设备，其发展也日益迅速。
SF6环网柜和固体绝缘环网柜各有其优点和不足，发展固体绝
缘环网柜还需要进一步的提高目前的固封技术和绝缘设计水平。
参考文献
[1]李继华. 中压环网柜的应用及发展. [J] 电力电气，2006(1)： 14-17.
[2]韩国良,刘元东.固体绝缘环网柜的结构特点分析[C].全国电力系统配电技术协作网第二节年
会论文集，2009（11）：349-353.
[3] 李晓英，赵中亭，刘洋. 固体绝缘环网柜的发展. [J]电气制造，2015(1)：32-33.
[4] 王德彬，刘梅. 固体绝缘环网柜研发中的若干技术问题[J]. 高压电器技术信息，2012(6).。