摘要：高压开关柜的主要技术标准有GB/T 3906—2020《3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设 备和控制设备》、GB/T 11022—2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》、GB/T 3804—2017《3.6kV~40.5kV 高压交流负荷

一、高压开关柜的选型

高压开关柜的主要技术标准有GB/T 3906—2020《3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设 备和控制设备》、GB/T 11022—2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》、GB/T 3804—2017《3.6kV~40.5kV 高压交流负荷开关》、GB 16926—2009《高压交流负荷开关-熔断 器组合电器》、GB 1984—2014《高压交流断路器》及GB 1985—2014《高压交流隔离开关和接 地开关》等。高压开关柜电压等级与电力系统中标准高压电压等级相对应，分为3.6kV( 对 应 3kV) 、7.2kV( 对 应 6kV) 、12kV(对应10kV) 、24kV(对应20kV) 及40.5kV(对应35kV)。

高压开关柜的分类有很多种方式，按照柜体结构，可分为金属封闭间隔式、金属封闭铠装式及 金属封闭箱式；按照柜内开关设备，可分为负荷开关柜、断路器柜、GIS 柜；按照断路器的安 装方式，可分为固定式和移开式(手车式);而按照断路器手车的安装位置，又可分为落地式和 中 置 式 。

高压开关柜可依据JB/T8754—2018《高压开关设备和控制设备型号编制办法》中的规定进 行命名，如表4-17所示。但该标准并不是强制标准，所以各生产厂家也不一定完全遵守。

高压开关柜的绝缘水平主要关注额定短时工频耐受电压(1min) 及额定雷电冲击耐受电 压。此外，电力行业标准DL/T 593—2016《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》中 还规定了便于现场测量的空气绝缘间隙，如下表所示。

电流参数主要为表征开关柜在规定条件下可持续通过电流最大有效值的额定电流、用于热校验的额定短时耐受电流(4s) 和用于动校验的额定峰值耐受电流。相关内容可参阅前节 所 述 。

目前用于BESS 中较多的两种高压开关柜分别是中置柜、环网柜，此外C-GIS 也具备应用潜力 。

二、中置柜

中置柜，全称为金属铠装中置移开式开关柜，如KYN61-40.5 、KYN28-12 等，其主要作 用是用于高压终端用户，如厂矿企业或大型用电负荷的配电并对电力线路提供过负荷/欠电压/ 短路保护、监视与测量等功能；也用于发电厂、中小型发电机组的送电和二次变电站的受电与送电 。

根据内部不同配置，中置柜可以作为进线柜、出线柜(馈线柜)、PT 柜和隔离柜等。

以10kV中置柜KYN28-12 为例，如图4-15所示。其内部结构分为上中下三层，其中上层

主要为母线室和仪表室；中间层为开关室，放置手车式真空断路器，便于安装维护；下层为电缆室。内部主要设备包括真空断路器、电流互感器、本地微机保护装置、操作回路附件(把手、 指示灯、压板等)、各种位置辅助开关。

真空断路器是中置柜中主回路的核心器件，在国内应用中占绝大部分。而真空断路器中最 核心的是真空灭弧室，俗称真空泡，要求具有高分段能力、高绝缘强度、高真空度、低截流值、 低重燃率及低漏气率。在电流等级上，依据额定电压的不同，从630A至6300A, 但是，在 10kV 高压系统中，1200A 最为常用，而630A则主要用于体积和容量都较小的环网柜中。真空 断路器的主要型号有国产的VS1 、VSm 、ZN65A 等，也可以选择ABB 公司的VD4, 或根据客 户需求配置永磁真空断路器。

真空断路器的机械寿命不低于10000次免维护，而开断短路电流的电气寿命不低于30次。其他的主要技术参数还包括额定工频耐受电压、额定耐雷电冲击电压、短时耐受电流、开断直 流分量及额定关合峰值电流等。

SF₆断路器，也在有些场合或国家被广泛应用。相较于真空断路器，SF₆ 断路器具有断开容 性电流击穿率低、开断直流分量大等优点，所以在电容器补偿回路和大容量发电机出口回路中 具有明显的技术优势，但成本也相对较高。

中置柜，具有完善的“五防”功能，即防止带负荷推拉断路器手车、防止误操作断路器、 防止接地开关处在闭合位置时误合断路器、防止误入带电隔室、防止带电时误合接地开关等联 锁功能。真空断路器还有明确的抽出、试验、工作标识，便于清楚了解手车是否推送到位。

三、环网柜

环网柜是一组输配电高压开关设备装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供 电单元的组合电器柜，其核心部分主要采用负荷开关+熔断器。环网柜工作原理是为了提高供 电可靠性，使用户能够从两个方向获得电源，因此是一个连接两个电源的联络开关柜， 一般不用来做用电设备的控制、保护和计量，功能较单一。“环网柜”的名称，是一个约定俗成的叫 法，原指的是用于环网式供电的负荷开关柜，现在经常被用于负荷开关柜的代名词，而不管是 否被用于环网式供电。由于相较于中置柜，环网柜结构简单、体积小巧、价格低廉，近年来其 功能不断扩展，所以除了原有的环网式供电外，也有了更广泛的发展和应用，如高压分界室派 接、高压末端变电室供电等。但各地供电部门对允许使用环网柜接入高压电网的变压器容量限 制要求不一，一般为1~1.6MVA, 因此在BESS的设计时应加以核实。

环网柜按照其内部设备配置，也分为负荷开关柜、负荷开关熔断器组合电器柜、隔离开关 断路器组合柜、计量柜及各种专用柜等。

柜体结构由钢板弯制焊接组 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，负荷开关与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；对于架空线进出线柜，其柜顶可加装母线通道或遮拦架。

环网柜内部的负荷开关，是一种具有简单灭弧装置的开关电器。依据IEC 265《隔离开关总则》,负荷开关具有开断1250kVA空变的能力，而10kV电压等级下，此电流不超过2A, 现 环网柜负荷开关开断空变能力已达16A, 完全满足应用要求。目前较常用的负荷开关有以空气 为绝缘的压气式负荷开关、以SF₆ 气体作为绝缘的 SF₆ 负荷开关以及全固封真空负荷开关，可 以用来关合和开断负荷电流及过负荷电流，大多具有接通、断开和接地三工作位，结构简单，价格低廉。但是，负荷开关不能断开短路电流，所以需与高压限流(High Rupturing Capacity, HRC) 熔断器组合使用，组成统一的功能模块，即负荷开关熔断器组。在负荷开关熔断器组 中，任何一只熔断器熔断，都将引爆爆炸装置或撞针，使三极负荷开关联动切断回路，切断回 路的功能就由熔断器转移至负荷开关，避免单相运行情况出现。

来源：凯哥聊科技