為了提高供電的可靠性,用戶可以從兩個(gè)方向獲得電源,通常將供電網(wǎng)連接成環(huán)形。這種供電方式簡稱環(huán)網(wǎng)供電。在工礦企業(yè)、住宅小區(qū)、港口、高層建筑等交流10kV配電系統(tǒng)中,由于負(fù)載容量小,其高壓電路通常由負(fù)載開關(guān)或真空接觸器控制,并配備高壓保險(xiǎn)絲保護(hù)。該系統(tǒng)通常采用環(huán)網(wǎng)供電,通常稱為環(huán)網(wǎng)柜。除了向配電站供電外,環(huán)網(wǎng)柜的高壓母線還應(yīng)通過環(huán)形供電網(wǎng)的穿越電流(即通過配電站母線向相鄰配電站供電的電流)。因此,環(huán)網(wǎng)柜的高壓母線截面應(yīng)根據(jù)配電站的負(fù)荷電流和環(huán)網(wǎng)穿越電流之和進(jìn)行選擇,以確保高壓母線在運(yùn)行中不超過負(fù)荷運(yùn)行。目前,環(huán)形柜產(chǎn)品種類繁多,如HK-10.MKH-10.8DH-15.XGN-15.SM6和FOX-HD系列。
環(huán)網(wǎng)柜一般分為空氣絕緣、固體絕緣和SF6絕緣氣絕緣、固體絕緣和SF6絕緣斷短路電流和變壓器空載電流、一定間隔排擊線路。電纜線路的充電電流起到控制和保護(hù)作用,是環(huán)網(wǎng)供電和終端供電的重要開關(guān)設(shè)備。柜體內(nèi),空氣絕緣負(fù)荷開關(guān)主要包括產(chǎn)氣式、壓氣式、真空式和SF6絕緣負(fù)荷開關(guān),因?yàn)镾F6氣體封鎖在殼體內(nèi),其形成的隔斷斷口看不見。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的負(fù)荷開關(guān)一般需要三個(gè)工位,即堵塞負(fù)荷、隔離電路、可靠接地。產(chǎn)氣式、壓氣式和SF6負(fù)荷開關(guān)易于實(shí)現(xiàn)三個(gè)工位,而真空滅弧室只能開關(guān),不能隔離。因此,真空負(fù)荷環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜在負(fù)荷開關(guān)前增加隔離開關(guān),形成隔離斷口。
環(huán)網(wǎng)是指環(huán)形配電網(wǎng),即供電干線形成封閉環(huán),供電電源向環(huán)形干線供電,然后通過高壓開關(guān)從干線一路向外配電。其優(yōu)點(diǎn)是,每個(gè)配電支路不僅可以從其左側(cè)干線取電源,還可以從其右側(cè)干線取電源。當(dāng)左側(cè)干線出現(xiàn)故障時(shí),從右側(cè)干線繼承供電,當(dāng)右側(cè)干線出現(xiàn)故障時(shí),從左側(cè)干線繼承供電。這樣,雖然總電源是單向供電的,但從每個(gè)配電支路來看,類似于雙向供電,從而提高了供電的可靠性。
所謂環(huán)網(wǎng)柜,就是每個(gè)配電支路都有一個(gè)開關(guān)柜(出線開關(guān)柜),這個(gè)開關(guān)柜的母線也是環(huán)形干線的一個(gè)部門。也就是說,環(huán)形干線是由每個(gè)出線柜的母線連接而成。每個(gè)出線柜都叫環(huán)網(wǎng)柜。事實(shí)上,單獨(dú)取出一個(gè)環(huán)網(wǎng)柜。
看不出環(huán)網(wǎng)的含義。
這些環(huán)網(wǎng)柜的額定電流不大,所以環(huán)網(wǎng)柜的高壓開關(guān)一般不使用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的斷路器,而是采用結(jié)構(gòu)簡單的高壓熔斷器高壓負(fù)荷開關(guān)。也就是說,環(huán)網(wǎng)柜中的高壓開關(guān)通常是負(fù)荷開關(guān)。環(huán)網(wǎng)柜用負(fù)荷開關(guān)控制正常電流,用熔斷器切斷短路電流,兩者結(jié)合取代斷路器。當(dāng)然,這只能局限于一定的容量。
這種開關(guān)柜也可以完全用于非環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的配電系統(tǒng),因此隨著這種開關(guān)柜的廣泛應(yīng)用,環(huán)網(wǎng)柜跳出了環(huán)網(wǎng)配電的范疇,一般指以負(fù)荷開關(guān)為主開關(guān)的高壓開關(guān)柜。
應(yīng)用
環(huán)網(wǎng)柜的興起時(shí)間不長,但近年來得到了廣泛的應(yīng)用,主要是因?yàn)樾麻_發(fā)的工業(yè)企事業(yè)單位的建筑。從供配電的角度來看,大部分中小容量的配電變壓器一般不超過1250KVA,長時(shí)間不亂供電,高壓開關(guān)操作不頻繁。對(duì)于這類用戶來說,雖然環(huán)網(wǎng)柜的功能不是最完美的,但足夠勝任。隨著大規(guī)模城市建設(shè),大量大型高層建筑拔地而起,變配電站往往位于樓下。根據(jù)消防要求,變配電設(shè)備必須無油化。根據(jù)施工面積的公平使用,變配電設(shè)備應(yīng)小型化,因此環(huán)網(wǎng)柜或真空斷路器、干式變壓器和干式互感器進(jìn)入建筑物。環(huán)網(wǎng)柜結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行可靠安全,維護(hù)量小,運(yùn)行用度低。與帶斷路器的開關(guān)柜相比,上風(fēng)非常突出。環(huán)網(wǎng)柜要求負(fù)荷開關(guān)具有更高的功能和更小的體積,新的負(fù)荷開關(guān)應(yīng)運(yùn)而生,這反過來又帶動(dòng)了環(huán)網(wǎng)柜的技術(shù)進(jìn)步。如今,環(huán)網(wǎng)柜不僅功能優(yōu)良,而且系列化,擴(kuò)大了環(huán)網(wǎng)柜的使用范圍。
環(huán)網(wǎng)柜分類
HXGN3-10型。
(H-環(huán)網(wǎng)柜;X-箱式;G-固定;N-室內(nèi))柜體結(jié)構(gòu)采用鋼板彎焊組裝,保護(hù)等級(jí)為IP2X。柜體上部為母線室,儀表室位于母線室前部,用鋼板隔開。柜體中部為負(fù)荷開關(guān)室,負(fù)荷開關(guān)與其他部件之間設(shè)有絕緣隔斷。對(duì)于電纜進(jìn)出線柜,柜底配有可拆卸的移動(dòng)蓋板;對(duì)于進(jìn)出線柜,柜頂可安裝母線通道或屏蔽架。
HXGN-10型。
HXGN-10系列空氣環(huán)網(wǎng)柜有15種方案,其中01號(hào)方案為負(fù)荷開關(guān)保險(xiǎn)絲柜;02號(hào)方案為負(fù)荷開關(guān)柜,兩設(shè)有接地開關(guān);09號(hào)方案為計(jì)量柜。
該系列環(huán)網(wǎng)柜外殼采用鋼板彎曲、螺釘緊固組裝而成的金屬全封鎖結(jié)構(gòu)。柜體由四根柱子、上蓋板、下底板、前面板、背板、側(cè)板等組成。負(fù)荷開關(guān)柜正面有兩扇用螺釘固定的門;負(fù)荷開關(guān)保險(xiǎn)絲柜正面有三個(gè)門板。門上有觀察窗,可以觀察負(fù)荷開關(guān)和接地開關(guān)的位置;柜與柜之間的母線連接為梅花觸頭插頭,母線配有絕緣護(hù)套。柜頂可根據(jù)用戶要求增加儀表箱。
安裝在環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的負(fù)荷開關(guān)為產(chǎn)氣式,無油無毒;配備手動(dòng)、電動(dòng)控制機(jī)構(gòu)為扭力彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單,控制力小。
負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)和正面板之間設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖裝置,其操作關(guān)系如下:
1)接地開關(guān)關(guān)閉后,負(fù)荷開關(guān)不能操作,正面板可打開;
2)接地開關(guān)分閘后,負(fù)荷開關(guān)可操作,正面板不能打開;
3)負(fù)荷開關(guān)分閘后,接地開關(guān)可操作,正面板可打開;
4)負(fù)荷開關(guān)關(guān)閉后,接地開關(guān)無法操作,正面板無法打開。
GE型
這是一種采用SF6負(fù)荷開關(guān)的引進(jìn)型號(hào)。操作機(jī)構(gòu)為彈簧儲(chǔ)能式,具有快速關(guān)閉和快速分離裝置。開關(guān)機(jī)構(gòu)通過開關(guān)線圈或HRC熔絲控制(擊發(fā))自動(dòng)拉伸彈簧儲(chǔ)能。
8DJ208DH10。
為SF6負(fù)荷開關(guān),氣箱采用不銹鋼激光焊接,焊接完全封閉,無漏氣點(diǎn)和密封墊圈;8DJ20為不可擴(kuò)展的氣箱結(jié)構(gòu);8DH10為可擴(kuò)展型;采用模塊化設(shè)計(jì),滿足各種終端和環(huán)網(wǎng)用戶的需求。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)