高压环网柜是目前常用的一种高压开关柜,结构简单,操作方便,使用安全等众多优点成为大众用户喜爱的产品。环网柜的主要作用是提供环网型配电电源,限制短路电流,保护变压器,及时切断故障电路。环网柜主要采用SF6负荷开关和真空断路器开关两种作为主开关:SF6环网柜操作简单、体积小、价格低;VS1真空断路器柜使用安全、电路保护功能齐全,分断能力高,智能化程度高。
高压环网柜是因高压直接进入市区,深入负荷中心,形成“高压受电——变压器降压——低压配电”的供电格局而兴起。环网柜一般由三间隔组成:即两个环缆进出线间隔和一个变压器间隔。在这里,高压开关面临对变压器故障时的保护问题。对变压器的保护,一般有两个途径:一是利用断路器;另一个是利用负荷开关+限流熔断器。但实践证明,后者保护效果更好。其原因主要是负荷开关+限流熔断器能保护故障时的变压器,这早已被国外做的短路试验所证实。这里保护的变压器一般为小容量变压器。当变压器内部发生故障时,为使变压器油箱不爆炸,必须在20ms内切除故障。这时若用断路器来切除故障,断路器的全开断时间由三部分组成:继电保护时间+固有分闸时间+燃弧时间,一般需要三周波(60mms),因此断路器因动作时间长,难以在20ms内有效保护变压器。而限流熔断器有速断功能,能在l0ms内切除故障,并与负荷开关联动,令负荷开关三相动作,有效保护变压器。这就是环网柜普遍使用负荷开关+限流熔断器的主要原因。
在负荷开关+限流熔断器组合电器中,对负荷开关提出比一般负荷开关更高的要求。它必须能够开断远大于其额定电流的转移电流和交接电流。
现代负荷开关有两个明显的特点:一是三工位,即合一分一接地,完成开断、隔离和接地任务;二是灭弧与载流分开。灭弧系统专门灭弧,不承受动热稳定电流,而载流部分专门承载正常电流,不参与灭弧。
负荷开关在结构上有多种多样,其中油负荷开关与磁吹负荷开关已被淘汰。目前,负荷开关主要有以下4种:产气式、压气式、真空式、SF6式。而这4种中,从使用的情况看明显趋于SF6式。