为了提高供电可靠性,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与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、SM6和FOX-HD系列。
环网柜(Ring Main Uint)一般分为空气绝缘、固体绝缘和SF6绝缘三种,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。
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。