配電網開關柜是管理配電網供電線路的主要電氣設備，10-20KV中壓開關柜主要由斷路器、各類負荷、隔離開關、熔斷器、互感器、二次控制保護裝置、母線、計量儀表等部分構成。

開關柜又分為；分室內柜安裝和室外柜安裝兩種安裝方式。戶內安裝不受箱體的體積限制，戶外柜應盡量減少體積方便安裝。

室內開關柜的柜體積通常比較高大，外殼采用金屬封閉式的組合電器柜，由于高壓母線采用空氣絕緣方式在潮濕環境中極易發生絕緣閃絡事故，室內需要安裝加熱除濕裝置，減少因凝露等原因發生的短路事故。

戶外開關柜遵循著免維護、高可靠、小型化、集成化、智能化原則，以高技術含量的核心器件和新技術、新工藝、新材料，采用將裸露的電氣元件密封在SF6氣箱內，適應戶外各種惡劣的氣候環境。戶外開關柜結構緊湊，占地面積小安裝簡便，特別適用城市的道路狹窄區域安裝使用。操作簡便、絕緣滅弧能力強、造價低使用效率高等優點，近年得到廣泛普及。

一體化開關柜是將4-6回路負荷開關、接地開關、母線等封閉在金屬殼體,然后以絕緣性能和滅弧性能良好的氣體(一般用六氟化硫SF6)作為絕緣介質，適用于6-40Kv 高電壓等級和高容量等級的電網中，用作受配電及控制開關設備。在進出線電纜上預裝CT、PT、避雷器元件，集成電操控制器等附件實現電動式操作。

負荷開關柜通常由4-6回路間隔組成。具有SF6氣箱母線絕緣、開關觸頭滅弧裝置，可以接通和分斷額定的負荷電流，但是不能分斷短路電流，但可以用來分斷故障的線路。

對手動操作的舊式開關柜進行自動化改造已經成為大勢所趨，它不僅有力的推動著電力事業的發展，更為實現智能電網建設奠定基礎。

1、戶外開關柜升級改造

把舊式手動開關柜改裝成智能開關柜的好處主要表現在；能夠充分利用設備，延長開關柜的使用壽命周期。對舊設備的改造需要解決的主要技術問題。

（1）. 優化了箱體結構。

采取前后開門增高頂板等新結構、新工藝。解決設備安裝和檢修的問題。

（2）. 是解決現場PT電壓互感器取電,解決了大功率長時間連續供電的問題。

（3）是解決電壓采集。用新型的電容式傳感器技術實現了電壓信息采集，智能裝置還能夠根據電壓的運行功率判斷出電流的方向。解決了電力線路的檢測信息的不完整技術難題。

（4）. 解決電流采集問題。解決了電功率和故障方向判斷的技術問題，運用采集到電流信息，推算出電流的功率角，為電網穩定運行提供了大量的基礎數據信息。

（5）. 解決智能終端裝置在施工安裝困難的問題。原來施工方法是現場零件組裝，受戶外天氣影響和工作場地的限制，給施工帶來諸多難題。經過我們的對施工流程的優化后，90%的改裝工作量放在了后臺進行，把所需的各種元器件都進行提前預置，這樣做極大方便了現場施工，也明顯提升了改裝設備的質量。

（6）是解決電操驅動電路安裝問題：電動機控制分合閘的機械傳動部分是整個智能開關柜的核心部分，如何能準確驅動電機的轉動影響著整個開關柜的安全。我們在電動操作機構上有了創新的技術突破，不僅能夠用最可靠的電路進行控制，而且做到了無差錯安全控制，提高了操作的安全性。

2、歐瑪嘉寶環網柜升級改造案例

歐瑪嘉寶 ORMAZABAL 的先進技術組裝生產六氟化硫絕緣GAE、GA系列10 kV環網開關柜，是一種可擴展的六氟化硫絕緣10 kV金屬封閉開關設備，采用獨立單元組合排列的形式，可在任何時間選擇增加或更換單元，適合于多種不同的供電模式。

GAE型開關柜具有體積小、運行安全可靠、可擴展、開關操作方便安全、柜體間連接方便、可加入計量單元、電纜連接簡易、使用壽命長和免維護等特點，可廣泛應用于配電室、戶外開閉器、箱式變電站和風力發電廠等場所。 在10 kV電纜網絡中作為并聯節點的不帶開關的T接設備，具有安全性高、適用性廣、強耐腐蝕、帶電顯示、結構靈巧和造型美觀等特點。在無須開斷控制的前提下，使用電纜分接箱可代替開關柜，實現配電線路的增容。這樣不但形式簡單，減少占地空間，而且可以節約投資。

3、歐瑪嘉寶開關柜改造要滿足以下基本要求

（1）、戶外環網柜具備有4-6回路開關，共箱式SF6 氣體密封滅弧和絕緣。 （2）、額定電流 630A。電纜連接在電纜頭上回路不區分進出線。 （3）、負荷開關只能切斷額定負荷電流。 （4）、故障電流經過時可由斷路器和熔絲筒進行分斷 （5）、開關在合閘狀態時應與接地開關具有可靠的機械聯鎖。 （6）、開關柜在滿足電氣參數的同時，其整體結構達到了最優化的設計要求。

（7）、電纜樁頭帶電壓傳感器，用在面板的帶電指示器。

4、開關柜手動時的操作技術特點

開關裝置動觸頭垂直運動具有合閘、分閘、接地三種位置。這種設計消除了開關或斷路器與按地開關同時閉鎖的可能性。 （1）接地開關具有符合標準規定的短路關合電流。開關柜手動操作具有隔離和分斷雙重功能。電纜間隔與接地開關、負荷開關（斷路器）可實現相互聯鎖。電氣和機械操作機構，位于面板后部，模擬母線能可靠地顯示開關的閉合，斷開，接地3種位置： （2）閉合：動觸點由速動操作機構控制，對于負荷開關，除控制動觸頭運動外，無儲能功能。對于斷路器和組合式熔斷器負荷開關，當觸頭閉合同時，操作機構能同時進行貯能。 （3）斷開：開關斷開由同一速動操作機構的方向動作實現。斷路器和組合式熔斷器負荷開關的分斷由：按鈕操作或故障跳閘實現。 （4）接地：特殊設計的操作手柄插入操作孔閉合或打開接地觸頭，供手柄插入的孔洞被擋片鎖住，當開關處于分閘位置時，手柄孔打開；當開關處于閉合位置時，手柄孔被鎖住。接地開關與間隔前蓋實現聯鎖，只有在接地開關合閘時才能打開間隔前蓋。（5）開關裝置狀態指示器：直接安裝在操作軸的動觸頭上，開關裝置的狀態可由指示器可靠指示。 （6） 操作手柄：操作手柄為防止往復操作設計，可以防止負荷開關或者接地開關合閘后馬上被再次打開。 （7）加鎖裝置：可以加1，2或3把掛鎖，防止誤操作，用于閉鎖開關或斷路器操作軸接地開關操作軸分閘按鈕 （8）接地開關閉合位置指示：位于裝置的上部，當接地開關閉合時，通過透明罩可以看到并確定接地開關的狀態。 （9）金屬箱體由不銹鋼材料制成的密封箱體，符合IP67防護等級。安裝在各個功能單元上，作內部電纜帶電指示，符合IEC-61958技術標準。

5. 環網柜基本電路

（1）線路帶電指示器

電容式電壓指示器，線路帶電時電壓指示器顯示套管是否帶電，其上的插口可用于核相。該系統帶有集成的電壓指示器（發光二極管）。對于正常的操作環境，帶電顯示裝置是推薦選擇。相位識別必須以推鑒的核相器進行。

（2）手動核相器

核相器顯示兩個模塊間的相位平衡性。要在電容性耦合系統中使用，請遵守IEC1-和／或IEC1的規定。核相器必須與推薦的電壓指示器配合使用。核相器的作用是在線路完成前確認線路連接無誤。

（3）線路故障指示器

當短路電流或零序電流高于預先設定的電流值時，裝置面板上的發光二極管會閃爍，同時有一個節點動作，供遠方遙信使用。當故障消失，經過設定的延時之后，裝置會復位（或通過節點信號輸入復位）

6、舊開關柜升級改造

（1）加裝電動操作機構

（2）加裝一臺多回路控制器

安全控制器是配網自動化一體化開關柜的本地安全邏輯控制器。和DTU設備配合連接后實現開關柜的遠程操作控制。所以戶外型環網柜在加裝本控制器后均可實現配網操作自動化。

7、比較手動操作的開關柜增加了系列電子化檢測和控制功能

（1）、箱門被打開檢測后自動遙信報警

(2)、PT外電的電壓檢測；

（3）、箱體氣壓過低時報警后，自動鎖定所有回路的分合閘操作；

(4)、蓄電池欠壓；

（5）重合閘和開關保護閉鎖；

（6）遠方、本地操作檢測；

（7）分、合閘狀態位置檢測；

（8）接地刀分合閘檢測；

（9）相故障檢測；

（10）接地故障檢測

8、西門子8DJH8DJ20 開關柜改造案例

西門子8DH10開關柜與西門子8DJ20開關柜都是SF6氣體絕緣開關柜，兩者的區別是西門子8DH10開關柜帶有擴展功能，可以任意擴展，可以帶PT柜、計量柜；西門子8DJ20開關柜方案是固定的，無法擴展，多用于戶外開閉所，電纜分接箱等無需計量的二次配電系統中。

西門子8DH10開關柜在工廠裝配的戶內式金屬封閉金屬鎧裝開關設備，最高電壓至24kV，最大饋線電流至630A，最大線線電流至1250A。

西門子8DJ20開關柜適用于各種變電站-包括在極端惡劣的環境條件下，例如：工業環境，潮濕、多沙或粉塵地區，簡易的戶外變電站。

（1）、首先把西門子8DH10/8DJ20/8DJH 加裝電動操作機構，完成能夠用按鈕實現電動操作。電機操作靠DC24V電源帶動鏈條或齒輪正反向轉動完成分合閘動作。如果采用不帶齒輪傳動離合器的電動操作時，人工操作時會比沒有加裝電操前費力。圖示加裝電動操作機構：

（2）、加裝電動安全操作控制器；

然后把每一回路的遙控線，遙信線、遙測線按照圖紙設計分別接入電動控制器的相應接點。按照測控點的先后順序檢查每一段的線路是否連接正確。

(3)、把改裝好的設備移動到戶外的安裝地點。安裝高壓電纜。

(4)、斷開接地刀、蓋好電纜前蓋。完成線路送電