在不同变电站或同一变电站的不同母线的两回或两回以上馈线，相互间接通形成一个环路，在该环路网络中一般串接多座配电站（开关站）进行供电，这种供电方式称为环网供电。

环网可以分成单环网络、双环网络、多环网络等，环网中的配电站（开关站）供电容量一般都不很大，所以环网配电站（开关站）的供电单元通常可以采取结构简单、价格适宜而性能又能满足要求的负荷开关和熔断器的组合方式来实现。

将这种环网供电单元（负荷开关和熔断器……）组成组合柜的形式，便是环网供电柜（简单称为环网柜）。

最基本的环网柜组合有三个间隔，一进两出，其中一路出线通常至本站的配电变压器或者是某个用户的高压电源，而另外一个回路出线是和其他的环网单元的连接回路。在环网的正常运行条件下，能关合、承载和开断负荷电流、环网电流，也能开断环网电缆的充电电流。在合闸于故障的时候，能够随短路关合电流及在规定时间内承载短路电流。在分闸位置时，应能满足对隔离开关规定的隔离要求，同时还具有线路侧接地功能。在起隔离作用的时候，能够承受单断口的高电压试验能力。

目前有不少环网柜采用了一种称为三位置开关或三工位开关的专用负荷开关，它具有导通、隔离、接地三个工作位置。在连接至本站配电变压器的间隔内，还串接了一组熔断器，作为对变压器及附属设备的主要保护。在配电变压器高压侧发生短路故障时，只要任何一个熔断器熔断，就会触发联动机构，使负荷开关的三个极全部分闸，起到三相同时隔离故障的作用，称为负荷开关熔断器组合装置。对于出线和进线的负荷开关就没有必要采取这样的措施。

负荷开关和熔断器的组合装置，能有效地切除短路故障，保护设备，同时也能降低设备投资和维护成本，减少维护的工作量，十分适合在环形网络中应用。

环网柜在配网自动化方面也起到了重要的角色，所以目前不少生产厂都推出了带电动操作的机构和控制、通信单元的产品，使之组网的能力大大增强。随着城市配电网的发展，电网对环网柜提出了更高的要求，这些要求概括为小型化、模块化、智能化、免维护化。

（一）环网柜的类别

环网柜的种类繁多，可按不同的分类，将环网柜分成若干类。

1.按绝缘介质分类

可分为空气绝缘型、固体绝缘型和SF6绝缘型。固体绝缘型采用环氧树脂作为主绝缘，尺寸小，但制造工艺复杂，价格高，应用较少，SF6绝缘型与空气绝缘型相比，其外形尺寸小，性能不受环境影响，维护的工作量少。

2.按负荷开关型式分类

可分为带三位置开关形式和传统形式两种。带三位置开关的环网柜通常可以减少外形尺寸、一次接线简洁、回路接头少、不易发生误操作等优点，目前已在配网中广泛使用。

3.按环网柜扩展性分类

可分为可扩展型和不可扩展型两种。可扩展型，通常制造厂能提供很多一次方案供选择。以组合成能满足用户特殊需要的各种接线形式，同时还能为将来的进一步扩展留有余地。不可扩展型，通常制造厂提供若干个一次接线方案的组合，供用户选择。一般而言，回路数较少、接线较为简单的配电站较适宜采用不可扩展型的环网柜；而回路数较多、接线复杂，而且将来还有进一步扩展可能性的配电站（开关站），较适宜采用扩展型的环网柜。

4.按负荷开关的灭弧的方式分类

有内消弧和外消弧两大类；也可以分成压气方式、灭弧栅的方式、自动产气方式等类型。

5.按负荷开关气室的情况分类

有多个负荷开关共箱方式、每个负荷开关分箱的方式。

目前许多生产厂都能提供环网柜产品，现主要举例介绍的环网柜包括在国内已被广泛使用的常见型号。其他的环网柜在结构上也有很多类似的地方（图3-25、图3-26）。

图3-25　环网柜的内部结构图

1—母线；2—SF6气室；3—负荷开关；4—接地端子；5—操作机构；6—电缆终端；7—线路室；8—电缆

图3-26　非扩展式RM6环网开关柜示意图（4个回路）

1—熔断器或电缆头；2—操作机构

（1）开关室 主要由三位置开关或负荷开关、母线刀闸、线路刀闸等组成。

三位置开关的工作原理和特点：

为了减小空间，不少生产厂将原来的负荷开关、母线闸刀、线路闸刀、线路接地闸刀的功能，合并设计成一个三位置开关，兼有原来的所具有的接通、隔离、接地三个主要功能。常见的三位置开关有两种，即旋转式三位置开关和往复式三位置开关。(www.daowen.com)

旋转式三位置开关位于一个充满SF6气体的密闭容器内，采用一种多室旋转结构，带动动触头的轴在装有固定触头的小室内转动。随轴一起旋转的压缩叶片把每一个小室分隔成随其旋转而变的两个小室。在动触头转动时，两个小室之间产生压力差，SF6气体通过喷嘴吹到拉开的电弧上，并在很短的时间内使电弧冷却、熄灭。三位置开关的电气设计裕度很大，至少可以关合额定短路电流。

（2）熔断器室 主要由熔断器、负荷开关脱扣器的驱动装置、密封设施和相应的连接导电端子等组成。

（3）电缆室 主要由电缆终端头和电流互感器等组成。

（4）低压室 通常由保护、控制、测量和通信等单元组成。

（二）SM6环网柜在结构上的特点

图3-27　SM6可扩展的环网柜示意图

1—前面工作门；2—控制室；3—连接母线；4—负荷开关上套管；5—旋转式负荷开并；6—负荷开关下套管；7—熔断器；8—电缆头

SM6环网柜与固定组合的环网柜比较具有灵活的可扩展性，SM6提供了完善的一次方案。柜内负荷开关可以在正常负载的情况下进行分闸和合闸操作，撞针式熔断器可以起到保护和隔离的功能。当熔断器熔断时，能触发撞针，使三相负荷开关同时跳闸。熔断器和负荷开关两者的组合，用负荷开关来控制分合，用熔断器来保护设备，对特殊馈线及容量较大的变压器，可不用熔断器，而改用断路器配置，并加装继电保护和脱扣装置，SM6占地面积小，安装简单，且便于操作和运行管理。

SM6环网柜由5个单元组成，见图3-27。

（三）环网柜在选择时应注意的问题

1.有关电缆的安装高度

由于采用了全部是三芯统包的电缆，所以电缆的终端部分的三芯分叉点的位置和电缆的终端头的位置的尺寸的总加有一定高度的要求，一般在600～650mm的水平，所以在选择的时候需注意。

2.对于环网柜的短路承受的水平

这里有几个需要注意的参数：

一是短路的热稳定问题，在国家标准没有修改时，需要有3s的热稳定要求；

二是短路的电动力稳定的问题需要有耐受冲击电流的水平，在目前的状态下选择的冲击系数仍然是按照1.8考虑；

三是允许短路接通接地开关与接通负荷开关的能力问题，在目前的情况下需要有耐受至少3次以上的水平。

3.对于相互的连锁问题

选择环网柜必须考虑严格的开关相互操作的闭锁功能的完善性，以提高运行的安全性。

4.对于额定电流与周围环境的气温的关系

有的制造厂提供在不同的气温条件下的负荷电流的允许数值，而有的厂家不提供这样的数值，因为没有考虑到现有的技术问题，所以在选择产品时应认真考虑。

5.关于负荷开关的转移电流的问题

在配电网中应用的环网柜其转移电流不是越大越好，一般在1600A的水平可以满足要求，因为已能够满足1600kVA的变压器的应用；而如果变压器的容量不小于800kVA，那么转移电流的数值可以降低到1250A就可以了。过度追求高的转移电流将会使制造成本上升。