摘要：环网柜在配电系统中的应用，实现了对电气开关设备的远程电动化操作、实现了控制信号的光纤传输，同时，环网柜的应用充分体现出其对故障的快速而准确定位、对供电的可靠性、性能的优越性、占用空间较小等方面的优点。这些优点为我国社会主义市场经济建设和社会的发展提供了可靠的、稳定的电力保障。
关键词：环网柜；配电系统；应用
引言
在我国，从20世纪开始树干式以及放射式配电网络是低压配电网络的两种主要配电形式。在市场经济的影响下，我国电力企业逐渐向着市场化经济的方向发展，配网所表现出来的薄弱环节日益突出，电力需求与电网设施配备的严重不协调对我国电网建设造成了影响。因此，在配网系统中推行智能环网柜不仅有利于推动配网自动化的发展，更对我国社会进步、经济发展有着积极地推动作用。
1配电网的主要结构
通常情况下，中压配电网是城市配电网的主要结构，也就是即10kV电网的结构。早期建设的10kV配电线路多数是单辐射状分布供电，一旦线路、设备或电源发生故障，容易导致全线停电，造成的损失和影响较大，因此按照省集团公司提出的规划和要求，在城区配电网络建设与改造中应考虑建立环网供电、开环运行的模式，一旦其中一侧电源有故障或进行检修工作，可以通过合上环网开关继续对负荷进行供电，如果线路出现故障，通过线路上安装的分段开关也可以把停电范围大大减小。由于城区空间有限，且出于城市整体美观的需要，使用电缆取代架空导线已成为城区配电网络改造与建设的趋势。城区的配电网络应以电缆“2-1”单环网络结构作为主要接线方式，随着负荷的增长可将单环网改造为“3-1”环网结构，以提高线路的负载率。通过建立配电环网网络，可有效减少，甚至避免停电，从而提高供电可靠性。
2 对环网柜的概述
所谓环网开关柜，真实的含义是用于环网接线的开关柜，它可以是断路器柜，也可以是负荷开关柜，或负荷开关加熔断器柜。目前所用的负荷开关有SF6负荷开关，也有真空负荷开关。
目前，我们从环网开关柜的使用情况来看，其在实际工作中具有明显的优越性：首先，投资节约，一台负荷开关加熔断器柜，平均造价两万多元；其次，采用负荷开关配限流熔断器向变压器馈电，对变压器的保护有的地方甚至优于断路器，主要因熔断器切除短路迅速且有限流作用，这使在同一回路内的其它元件受益匪浅，即不再考虑动、热稳定的要求了；再次，体积小，占地面积小。对于高层建筑来说，可以说寸土尺金，这样由环网柜组成的开关站，占地少，这无形带来更大的投资效益。更难能可贵的是，把体积小的环网柜集中于一箱体内，组成环网开关站，可置于建筑物旁或干脆置于马路边，不占用户的建筑面积，而且供电部门管理方便，发生事故不必进入用户建筑内，方便维护。
而在环网柜的使用中我们应重点注意以下几点：首先，接入环网系统内的开关站，不得用母线分段开关断开；其次，环网进出线柜电源侧不宜装接地开关。因为误操作会造成事故，影响供电安全，况且负荷开关是三工位，有接地一档，多加接地开关带来连锁麻烦，增加柜子复杂性。如果环网线路全为电缆地下敷设。且又为金属铠装电缆，实无必要加装避雷器。如果负荷开关为真空开关，由于截流，造成操作过电压，但开段的是负荷电流，截流很小，操作过电压不大，可不装过电压保护装置。同时，对装设带电显示器时，应观察进线是否带电，尤其回路中无电压互感器及电压表时，更应装设。
3环网柜的优点
由于国内外生产和使用SF6 开关及开关柜已有多年，技术相对成熟，因而无论是真空环网柜还是SF6 环网柜一般都能达到较高的性能指标，操作简便，而各种新技术的应用，使环网柜在人身设备的安全方面也有了足够的保证。
1）防止误操作，有效保护人身及设备安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以北京合纵科技生产的SF6环网柜为例，该产品所采用的SMC6负荷开关是具有三工位的高压开关设备。开关具有可见的断口，负荷开关与接地开关也具有严格的机械联锁与电气联锁，从而在结构上首先保证两者不可能出现误动，即当负荷开关在合闸位置时，不可能进行接地开关的合闸操作，同样，当接地开关在闭合位置时，也不可能进行负荷开关的合闸操作。
2）性能指标高。SF6 环网柜所采用的真空断路器、SF6 负荷开关为可频繁操作型，其“合-分”额定有功负载的次数可达100 次，为产气式、压气式负荷开关等一般负荷开关的10 倍以上，而且具有良好的开断能力，短时耐受电流一般达到20kA，短路关合电流一般都能达到50kA。
3）维护方便。柜面的清晰面板设计，使接线方式以模拟图的形式标示在柜面，让人一目了然，部分厂家的环网柜更将操作指导及注意事项标注在柜面上，进一步减少了操作人员发生误操作的可能；大多数产品都安装了可监测主回路带电状态的带电显示装置，不但可以提示高压带电状况，而且可以与电磁锁配合实现强制闭锁，提高防误性能；在前门安装的透明有机玻璃观察窗，可直接察看负荷开关的分合闸状态。
4）使用灵活，易于扩展。随着运行经验的增加，可扩展型环网柜正逐步取代以前的全封闭型环网柜；随着紧凑型设计、模块化拼接等方面的进步，现在环网柜的配置已能很灵活地满足各种设计方案的要求，实现按客户实际需要任意组合；电缆桥架的连接方式也更加灵活，即使在地面不够平整的情况下，也能实现柔软连接，不会出现局部放电的现象；安装配备自动化接口，为建设配电自动化做好准备。
4配电系统中10kV环网柜应用问题与处理措施
10kV 环网柜是应用最普遍的环网柜，而 10kVSF6 户外共箱式环网柜又是 10kV 环网柜中的典型代表。我们以 10kVSF6 户外共箱式环网柜为例，探究环 网柜在实际应用中存在的六大典型性问题，并给出处理的措施与建议。
问题一：环网柜与电缆终端如果存在接触不良，在接触点处会产生高温高热，损坏电缆终端插头与环网柜保护皮套，留下重大安全隐患。处理措施：环网柜与电缆终端安装的相间距离很小，引出的长度不足1.2m，电缆终端头的应力锥往往位于电缆的重力弯曲部分，这样会直接影响插拔式肘型电缆终端头与环网柜的接触。电缆分相处理时，电缆与环网柜端口对齐，保证三相电缆长短合适、平齐，防止因产生较大应力而导致的接触不良，进而避免接触点发热。电缆进入环网柜要加以固定，避免六氟化硫气体泄露。所以，注意电缆三芯分相的施工质量，确保在电缆终端大于1.2m出进行分相处理是解决这个问题的关键。
问题二：环网柜内部空间有限，如果多条电缆线共同连接在一个环网柜内，会造成线路交叉，不方便日后的检查与维护。值得注意的是，工作人员面对这样的情况也必须得进行例行的安全检查，那么必然会梳理、挪移电缆，这样对工作人员的人身安全构成了威胁。处理措施：一个环网柜内部连接多条电缆的初衷是为了节约投资，同时由于发展也需要在环网柜内新增加馈线电缆回路。我们应该充分的考虑环网柜连接电缆的数量，遵从一个环网柜内连接有限数量电缆的原则。选择可扩展型的环网柜，预留一定的发展空间是解决这个问题的关键。
问题三：插拔式肘型电缆终端头的内部结构复杂，安装操作水平要求高。面对过高要求，一线工作人员在繁忙的工作压力下极易出现操作失误，酿成惨剧。处理措施：插拔式肘型电缆终端头的制作工艺是极为讲究的，不合格或勉强合格的此类终端头是许多问题的祸根。此类终端头的安装必须经由接受了专项培训并达到资质施工人员之手，任何非专业人员不得擅自安装。施工过程中要确保工作到位，使得应力锥发挥疏散电场的作用，避免长期运转后导致的接地或短路故障。显然，使用高标准的插拔式肘型电缆终端头，并由接受了专项培训并达到资质施工人员安装是解决这个问题的关键。
5结束语
环网柜是一组装有高压开关设备的间隔式环网供电单元的电气设备，在环网柜中，供电网线是环形的，提供环网供电。环网柜具有结构简单、价格低、体积小、可以提供供电参数和性能、供电安全可靠的优点，因此可以被广泛的用在供电系统中。
参考文献：
[1]高静芳，李月红，支智勇.10kV环网柜在配电系统中的应用分析[J].城市建设理论研究：电子版，2014（17）.
论文作者:张兆言
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/31
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