什么是环网供电

环网供电是指在不同的变电所或同一变电所的不同母线的两回或多回馈线，相互之间连接成一个环路进行供电的方式。配网线路实现环网供电后，大大改善现有单电源供电缺陷，实现支干线互联供电，最大优势在于将用电负荷进行合理分配，缩短供电半径，全面提升用户端电压质量。而且，当线路的某一部分出现故障，可以及时隔离故障部位，设法从两侧开关向负荷正常供电，这样避免了电网发生大面积停电事故，缩短故障抢修时间，减少停电损失。

什么是环网柜

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。每台出线柜叫“环网柜”，国外叫环网供电单元。

环网柜的分类

环网柜一般分为空气绝缘和SF6绝缘两种。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绝缘式，由于SF6气体封闭在壳体内，它形成的隔断断口不可见，通过增加观察窗便于观察。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。按柜内绝缘介质不同分为空气型和六氟化硫型;

按绝缘结构分:空气绝缘、复合绝缘、SF6气体绝缘、固体绝缘环网柜按产品设计结构分:欧式环网柜和美式环网柜

按功能方案分:负荷开关方案、负荷开关-熔断器组合方案、断路器方案、计量柜方案、母联提升方案、PT方案。

按安装地点分:户内和户外环网柜

按安装方式不同可以分为落地式、带升高座落地式、户外独立安装式等;按柜体结构不同分为三回路单元、四回路单元和多回路单元。

三回路单元式环网柜的典型结构，即由两个线路负荷开关和一个变压器保护单元组成。

 

环网柜的功能

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。

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。

 

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。

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适用范围。

环网柜的发展及其市场概况

 

 

美式和欧式环网柜

参考内部文件:“欧式”环网柜和“美式”环网柜的主要区别.“美式”、“欧式”体现原始技术设计的来源，不规范的俗称目前国内市场使用的环网柜绝大部分都是所谓的“欧式”。

2000年以前，环网柜主要是原装进口产品

2000年以后，陆续国产化,国外主要品牌都在国内建厂生产

环网柜的三种基本单元

负荷开关单元:占环网数量的70%以上，一般都是SF6负荷开关，灭弧方式一般采用灭弧栅式或压气式。有些人将环网柜理解成负荷开关柜，以区别于常规的空气绝缘断路器柜。

负荷开关+熔断器组合电器单元:占环网柜数量的10%~15%，在负荷开关单元的基础上增加了熔断器安装筒。

断路器单元:占环网柜数量的10%~15%，一般采用真空灭弧室，SF6气体绝缘

 

环网柜的发展趋势

现状

SF6环网柜在欧美各国发展较早，发展速度也相当快。因为其城市电网负荷密度大，中压电网大多以环网接线，开环运行，SF6环网柜使用较多，已推行了近半个世纪。而我国在

“九五”期间，环网柜才开始尝试性应用。SF6环网柜的发展严重滞后于国外，其在国内普遍推广不足20年。

趋势

1.智能型环网柜，其主要特点如下：

①具有故障显示和遥控功能，可检测和确定故障点，分离出故障部分，在可选择的情况下重新供电，该基本功能通过处理数字量的输入和输出来实现，故障显示器作为每个电缆支路的独立设备；

②增设环网控制柜，具有模拟量测量和故障显示功能，如在环网柜上集成电压和电流传感器，用传感器监测过负荷、电压质量等参数，可提供多种类型的故障显示功能；

③配有变压器保护装置，原来分立的保护继电器被环网控制柜中的软件模块所取代。

2.环保气体环网柜，其主要特点如下：      

采用环保气体（如压缩空气、氮气及氮气和少量SF6的混合物）替代SF6气体作为绝缘介质，减少京都议定书中限制气体SF6的排放。

环网柜的各种灭弧原理

直动压气式

结构简单灭弧能力强

转移电流参数高

组装简易 

旋转压气式

灭弧原理

与动触头相连的旋式翼片在腔内旋转时产生沿轴向吹出的气体横扫触头之间形成的电弧 

旋磁灭弧式

灭弧原理

SF6气体具有优良的灭弧性能，分闸时，动静触头分离，电弧在永久磁铁产生的电磁场作下，绕静触头旋转，电弧拉长并在电流过零时熄灭。

 

灭弧栅

灭弧原理

开关采用SF6气体灭弧,分闸时，触头断开瞬间产生电弧，每相触头上的灭弧栅把电弧拉长分段冷却,至电流过零时熄灭。

 

石英砂灭弧

利用石英砂限制弧柱的扩展并冷却电弧使之熄灭的装置，叫做石英砂灭弧装置。

石英砂熔断器采用了多断口串联、提高弧隙中气压以加强电离气体的扩散作用,以及利用狭缝冷却电弧共三种灭弧原理，所以它的灭弧能力强，限流作用非常显著。 

环保柜将成为未来充气柜的主要方向

 2014年下半年国网开始推行环保型充气环网柜，由于国内充气柜厂家过多，市场竞争过于激烈，各种产品质量参差不齐。另外整个行业的欠款，拖款严重，导致很多厂家没有能力和余钱再发展。然而国网又推出“一纸证明”的门槛，这将让国内开关行业进行一次较大范围的洗牌。那么在这场战斗中我们如何夹缝中求生存呢。开关行业如何度过这样的严冬呢?以下是小编一些个人想法仅供大家参考：

目前企业摆脱困境需要认真考虑的问题。相对于充气柜产品来说，如何 做到利润最大化？总结来说就是降本增效。细化来说可分为：

一、靠现代化的管理来降低成本；

二、靠过硬的质量来降低成本；

三、靠产品技术优化来降低成本。

首先我们知道企业成本主要有人力、固定资产、产品材料等等。充气柜的生产需要哪些投入呢?

2、人力成本投入

随着整个国家用工成本的不断提高，电气企业用工成本也成为企业的一大负担，因此企业必须在经营管理的各环节提高效率、优化资源配置，而在产品生产过程，企业应不断的梳理优化产品生产的各个工艺环节，做到生产人员的最合理配置。另外生产设备的更新换代、大量工装、工具的使用也是提高生产效率最有效的手段之一。

二、技术优化降本。

1、对于熔丝筒的长改短，材料成本下降，并可省去适配器的成本，此方案经过验证可靠性较高，目前大多数生产厂家也已实施；

2.气箱结构的改进，纯C单元气箱高度减小240mm，可节省不锈钢板用料成本和SF6气体成本，此方案经验证可靠性较高，目前大多数生产厂家也已实施；

3.联锁方式的改进，由原来的拉绳联锁改为硬联锁，柜体全部采用钣金件，此方案联锁可靠、安装方便；

4.铜质主母线截面积减小，此方案经验证可靠性较高，可满足回路电阻和温升试验要求。有些厂家为了达到更大的降本效果，还采取了比如将触头镀银层减薄、铜质母线改为铜包铝母线、气箱不锈钢板材料由3mm304改为2mm201等措施，但这些措施可能存在比较大的安全隐患，应谨慎使用。

另外，出于对环境的考虑，环保气体柜是目前充气柜发展的大方向，企业想立于不败之地，环保气体柜的开发是刻不容缓的，只有这样才不会又输在起跑线上。而环保气体柜结构方案的选择尤为重要，小编认为，环保气体柜应采用电场结构优化的手段来达到减小电气间隙的目的，而不是采用环氧包覆等手段。相反，开关元件应尽量避免环氧等材料的使用，否则又走回固体绝缘结构的老路。另外，环保气体柜应能承受零表压的考验，比空气柜达到相同或者更优的性能要求。同时环保柜的开发生产工艺较之SF6更为严格，因此，在国、南网真正大力推行环保柜前，并且SF6充气柜利润空间极度低下的情况下，在16年SF6制造企业又迎来一个大爆发，国内又增加一大批充气柜制造厂家。相信他们的目的也是在为将来的环保柜打基础，因此更应该注重产品工艺，保证产品质量。