供配电环网柜基本知识

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、XGNT5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。

环网及环网柜

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，

负荷开关及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

HXGNTO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；柜及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）负荷开关合间后，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、G

IS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1

OOOKVA,深圳地区可能是1600KVAc

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。

负荷开关柜主母线我流量一般小于等于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SF

6负荷开关十熔断器组合电器。

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，开断力强等及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

户内环瓯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瓯柜，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

户外环河一般用于城市电网，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塞触器控制，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HKTO、MKHTO、

8DH-10.XGNT5和SM6系列。

环网柜是一组亶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

能以及供电安仝等优点。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。

环网及环网柜

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)HXGN3To型

（H-环网柜；X-箱式；G-高压；2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，负荷开关及其他

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）HXGNT0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；柜及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