10千伏环网柜（箱）标准化设计方案 （2023 版）

10千伏环网柜（箱）标准化设计方案

（2023版）

10千伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

目录

前言...........................................................................1

修编说明.........................................................................2

1概述...........................................................................3

1.1额定参数.................................................................3

1.2使用条件.................................................................3

1.3设备选型..................................................................3

1.4绝缘介质..................................................................4

210kV环保气体绝缘环网柜........................................................5

2.1标准化原则...............................................................5

2.2.1单元柜方案.........................................................5

2.2.2共箱型方案.........................................................5

2.2.4预装式变电站中环网柜组合方案......................................6

2.3一次接口及土建接口....................................................9

2.3.1柜宽...............................................................9

2.3.2柜深................................................................9

2.3.3柜高................................................................9

234仪表箱.............................................................10

235主开关灭弧方式....................................................10

2.3.6壳体（气箱）材质...................................................10

2.3.7壳体（气箱）材质厚度..............................................10

2.3.8柜体框架材质.......................................................10

2.3.9柜体材质厚度....................................................

23.10门板材质.........................................................

2.3.11门板材质厚度....................................................

2.3.12柜体防护等级...................................................

2.3.13主母线扩展方式..................................................

2.3.14可接最多次电缆数（每相）......................................

2.3.15一次电缆接线高度...............................................

2.3.16一次电缆排列方式...............................................

2.3.17一次电缆固定位置...............................................

2.3.18一次电缆孔直径..................................................12

2.3.19一次电缆孔位置....................................................12

2.3.20一次接地排规格....................................................12

2.3.21一次接地排贯穿孔.................................................12

2.3.22仪表箱二次走线孔.................................................13

2.3.23地脚开孔位置......................................................13

2.3.24压力释放通道方向.................................................14

2.3.25基础槽钢.........................................................14

2.3.26标准化设计尺寸....................................................14

2.3.26.1侧扩方式....................................................14

2.3.26.2顶扩方式...................................................17

10千伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

2.3.27环网箱...........................................................18

2.3.27.1环网箱外形................................................18

2.3.27.2开门所需空间..............................................19

2.3.28地基接口........................................................19

310kV圉体绝缘环时柜..........................................................22

3.1标准化原则.............................................................22

3.2典型结构方案............................................................22

3.2.1单元柜方案.......................................................22

3.2.2环网箱中环网柜组合方案...........................................25

3.2.3预装式变电站中环网柜组合方案....................................25

3.3一次接口及土建接口....................................................28

3.3.1柜宽.............................................................28

3.3.2柜深..............................................................28

3.3.3柜高..............................................................28

3.3.4仪表箱............................................................28

3.3.5主开关灭弧方式....................................................28

3.3.6主母线............................................................28

3.3.7外露绝缘件接地方式...............................................28

3.3.8柜体框架材质......................................................29

3.3.9柜体板材厚度......................................................29

3.3.10门板材质.........................................................29

3.3.11门板材质厚度....................................................29

3.3.12柜体防护等级.....................................................29

3.3.13每相最多可接一次电缆数..........................................29

3.3.14一次电缆接线高度.................................................29

3.3.15一次电缆排列方式...............................................29

3.3.16一次电缆固定位置.................................................29

3.3.17一次电缆安装端相间距............................................30

3.3.18一次电缆孔直径...................................................3（）

3.3.19•次电缆孔位置..................................................30

3.3.20主母线扩展方式...................................................30

3.3.21扩展母线接线端对地高度..........................................30

3.3.22扩展母线接线端中心距柜体前底框架深度...........................31

3.3.23扩展母线套管位置尺寸............................................31

3.3.24扩展母线尺寸.....................................................32

3.3.25扩展母线套管尺寸................................................32

3.3.26一次接地排规格...................................................32

3.3.27一次接地排位置尺寸...............................................32

3.3.28柜体并柜形式....................................................33

3.3.29多回路柜体井柜尺寸..............................................33

3.3.30仪表室二次走线孔................................................34

33.31地脚开孔位置....................................................34

3.3.32压力释放通道方向................................................35

10千伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

3.3.33基础槽钢.........................................................35

3.3.34环网箱...........................................................35

3.3.35地基接口........................................................35

410kV常压密封空气绝缘环网柜...................................................36

4.1标准化原则..............................................................36

4.2典型结构方案............................................................36

4.2.1单元柜方案.......................................................36

4.2.2共箱型方案.......................................................37

4.2.3环网箱中环网柜组合方案...........................................38

4.2.4预装式变电站中环网柜组合方案.....................................38

4.3一次接口及土建接口....................................................42

4.3.1柜宽..............................................................42

4.3.2柜深..............................................................42

4.3.3柜高...............................................................42

4.3.4仪表箱外形尺寸...................................................43

4.3.5主开关灭弧方式...................................................43

4.3.6柜体框架材质......................................................43

4.3.7柜体材质厚度.....................................................43

4.3.8门板材质..........................................................43

4.3.9门板材质厚度.....................................................43

4.3.10柜体防护等级.....................................................44

4.3.11主母线扩展方式..................................................44

4.3.12可接最多一次电缆数（每相）......................................44

4.3.13一次电缆接线高度.................................................44

4.3.141次电缆排列方式................................................44

4.3.15一次电缆固定位置................................................44

4.3.16一次电缆孔直径..................................................44

4.3.17一次电缆孔位置...................................................44

4.3.18一次接地排规格...................................................45

4.3.19•次接地排贯穿孔.................................................45

4.3.20仪表箱二次走线孔.................................................45

4.3.21地脚开孔.........................................................46

4.3.22压力释放通道方向................................................46

4.3.23基础槽钢.........................................................47

4.3.24标准化设计尺寸..................................................47

4.3.24.1侧扩方式....................................................47

4.3.24.2顶扩方式...................................................48

4.3.25环网箱............................................................49

5.3.26地基接口.......................................................49

5.1仪表门..................................................................50

5.2柜内二次端子............................................................50

6关键元件及要求................................................................52

6.1集中式站所终端配套电磁式互感器/低功耗互感器...........................52

III

10千伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

6.1.1电磁式电流互感器................................................52

6.1.2低功耗电流互感器..................................................53

6.1.3电磁式电压互感器.................................................54

6.1.4低功耗电压互感器.................................................55

6.2分散式站所终端配套电磁式互感器/低功耗互感器...........................56

6.2.1电流互感潴/传感器.................................................56

6.2.2电压互感器........................................................56

6.3环网柜门板..............................................................56

6.3.1门板颜色.........................................................56

6.3.2门板加工...........................................................56

6.3.3铭牌..............................................................57

6.3.4模拟母线..........................................................57

6.4.1环网箱材质........58

58

6.4.2环网箱颜色.......58

6.4.3环网箱材质厚度……58

58

6.5防凝露措施.............59

61

6.5.1结构防凝露措施....61

6.5.2电气防凝露措施....62

62

6.5.3关键元件防凝露措施63

6.6环网箱外露标准部件材质.63

63

6.7环网箱外壳防腐措施.....64

6.8环网箱外壳防尘措施……64

65

7标准化设计样机试验细则.......67

7.1样柜试制方案及试验项目..69

74

7.1.1单元柜...........78

7.1.2环网箱...........

7.2依据标准...............

7.3单元柜试验方案.........

7.4环网箱试验方案........

附录A环网柜内部电瓠试验方法...

附录B环网箱内部电弧试验方法...

附录C二次原理图..............

10千伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

前言

按照公司“1135”配网运行服务管理要求，提高设备选型标准，健全质量控制

体系，提升配电网设备耐用性，突出设备好的核心，依据安全可靠、坚固耐用、

标准统一、通用互换的原则，全面推进配电设备标准化工作。

为满足不同厂家设备在一定范围和一定时期的通用互换使用，提升环网柜的

运维便利性，公司组织中国电力科学研究院有限公司、设计院、运行单位、制造

企业、检测机构等单位开展环网柜的典型结构方案、一次接口等标准化设计工作，

国家电网有限公司为积极响应国家号召，制订“碳达峰、碳中和”重点工作安排，

全面推动电网节能减排。为减低SF6气体用量，深入推动电网绿色低碳发展，本

次面向环保气体绝缘环网柜、固体绝缘环网柜、常压密封空气绝缘环网柜等环保

型产品开展标准化设计，便于产品在运行过程中发生故障或抽检发现某企业产品

存在质量问题时，可通过户内单柜或户外环网箱整体起吊方便直接更换其它厂家

设备，各制造企业产品的内部结构可差异化设计。

10千伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

修编说明

10kV环网柜（箱）标准化设计方案延续了原2020版方案中一次接口、二次

接口及关键元器件等要求，主要在以下方面进行了深化完善。

一是设备选型方面，方案中删去了SF6气体绝缘环网柜的相关内容。

二是典型结构方案方面，删去了负荷开关柜、负荷开关-熔断器组合电器柜

的相关内容，环网箱、预装式变电站中环网柜的组合方案均采用断路器间隔。

三是绝缘介质方面，环保气体绝缘环网柜中绝缘气体可采用自然气体（如氮

气、干燥空气等，禁止充入微量SF6气体）、合成气体（如C4、C5及其混合气

体等）。

四是三工位开关描述及布置方案方面，三工位开关均采用母线侧布置方案，

并将其描述改为母线侧组合功能接地开关。

五是母线侧组合功能接地开关的联闭锁方面，当组合功能接地开关在母线侧,

由断路器合闸实现电缆侧接地的功能时，应具有防止断路器手动和电动分闸的机

械闭锁和电气闭锁功能。

六是环网柜、环网箱壳体厚度方面，厚度要求改为公称厚度2mm及以上，

并完善了引用标准和相关要求。

七是额定参数方面，给出了环网柜、环网箱的主要参数。

八是试验细则方面，删去了SF6气体绝缘环网柜的型式试验内容。

2

10「伏环网柜(箱)标准化设计方案(2023版)

1概述

本次10kV环网柜标准化设计面向环保气体绝缘环网柜、固体绝缘环网柜、

常压密封空气绝缘环网柜。

1.1额定参数

(1)额定电压

额定电压为12kV。

(2)额定电流

主母线额定电流为630A、分支母线额定电流为630A。

(3)额定绝缘水平

主回路的工频耐受电压：相间及对地为42kV、隔离断口为48kV;雷电冲

击耐受电压：相问及对地为75kV、隔离断口为85kV。

辅助回路工频耐受电压为2kV.

(4)额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流和持续时间

额定短时耐受电流为20kA.额定峰值耐受电流为额定短时耐受电流的2.5

倍，接地回路电流值的最大值为主回路的87%。

主回路额定短路持续时间为3s,接地回路的持续时间为2s。

(5)内部电弧故障等级、电流及时间

环网柜内部电弧故障等级为IAC级AFLR,环网箱内部电弧故障等级为

IAC-AB级AFLR和BFLR。

内部电弧故障的试验电流为20kA,短路电流持续时间大于等于0.5s,压力

释放通道方向朝向电缆沟。

(6)防护等级

环网柜外壳防护等级应达到IP4X及以上，隔室之间的防护等级达到IP2X

及以上。环网箱外壳防护等级应达到IP43及以上。

1.2使用条件

按DL/T593中第2章的规定。

1.3设备选型

10kV环网柜分为单元柜、共箱型方案。户内安装宜选用单元柜方案，户外

3

10千伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

环网箱或预装式变电站内可选用共箱型或单元柜方案。

1.4绝缘介质

环保气体绝缘环网柜中绝缘气体可采用自然气体（如氮气、干燥空气等,

禁止充入微量SF6气体）、合成气体（如C4、C5及其混合气体等）。

4

10「伏环网柜(箱)标准化设计方案(2023版)

210kV环保气体绝缘环网柜

2.1标准化原则

10kV环保气体绝缘环网柜标准化设计依据以下原则：

(1)对于单元柜型式的环保气体绝缘环网柜，针疝同一结构方案，统一环

网柜外形尺寸、扩展母线位置及连接型式、地脚尺寸等，满足章节2.3.1~2.3.28

的要求，满足不同厂家设备通用互换。

(2)对于共箱型的环保气体绝缘环网柜，针对同一结构方案，统一环网柜

部分接口参数(除柜宽)及环网箱的外形尺寸、地脚尺寸等，满足章节2.3.广

2.3.28的要求。满足环网箱及内部柜体整体更换。

2.2典型结构方案

环保气体绝缘环网柜含单元柜方案和共箱型方案，其中单元柜共计3类典

型方案，包括电缆连接柜、PT柜、断路器柜，如表27所示。除此之外，其余

原理图方案不再作为典型方案推荐使用。

2.2.1单元柜方案

(1)方案1：电缆连接单元柜

(2)方案2:PT单元柜

(3)方案3:断路器单元柜：采用母线侧组合功能接地开关设计方案

2.2.2共箱型方案

共箱型组合方式规定为以下几种方案。除此之外，其余结构方案不再推荐

使用。其中断路器间隔英文缩写为V。一次接线图见表2-3。

(1)两单元排列方式包括：VV;

(2)三单元排列方式包括：VVV;

(3)四单元排列方式：VVVVo

2.2.3环网箱中环网柜组合方案

环网箱包含4路和6路全断路器组合方案，其中进线断路器的综保装置可

根据实际应用需求选配，且环网箱内应包含DTU柜、PT柜。可通过共箱型或

单元柜环网柜组合成以下方案：

(1)4路断路器方案(VVVV);

5

10「伏环网柜(箱)标准化设计方案(2023版)

(2)6路断路器方案(VVVVVV)o

2.2.4预装式变电站中环网柜组合方案

预装式变电站中环网柜仅包含2路和3路方案。可通过共箱型或单元柜环

网柜组合成以下方案：

(1)2路共箱型方案：VV;

(2)3路共箱型方案：VVVo

6

10『伏环网柜（箱）标准化设计方某（2023版）

也"I1XV环保气体维绊环网柜一次方案图汇叁龙（以元柜）

方案号

方案名称电缆连接单元柜带隔离开关PT柜断路器通元和

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一次接线图

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l&F伏环网柜(箱)标准化设计方案(2023版)

表22inkV环保气体绝蜂环网柜一次方案图汇购表(龙箱型)

方案号123

2路断路滞3路断路器路断路器

方案名称4

(W)(VW)(VVW)

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10「•伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

2.3一次接口及土建接口

2.3.1柜宽

PT单元柜宽为600mm.其他方案单元柜宽均为420mm。

共箱柜宽度不作要求。

2.3.2柜深

定义底框架深度。

各类功能单元柜深为850mm。最大外形（投影距离）W950mm。

2.3.3柜高

定义前框架高度。

柜前看，侧扩柜体高度（不含仪表箱）为1650mm,其中仪表箱高度为350mm,

如图2-1所示。

图2T侧扩柜体外形尺寸图

柜前看，顶扩柜体高度（不含仪表箱）为1600mm,其中仪表箱高度为350mm

10千伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

目上出线高度不应高于仪表箱，如图2-2所示。

图2-2《顶扩柜体外形尺寸图

2.3.4仪表箱

仪表箱高度为350mm,PT柜方案宽度为600mm,其余方案宽度为420mm,

深度（不含门）2280mm。

2.3.5主开关灭弧方式

断路器采用真空灭弧。

2.3.6壳体（气箱）材质

壳体（气箱）材质的防腐蚀性能不应低于304不锈钢。

2.3.7壳体（气箱）材质厚度

壳体（气箱）材质公称厚度2mm及以上，尺寸允许偏差满足GB/T3280-2015

中的B级精度（公称宽度为1250〜2100mm）。

2.3.8柜体框架材质

柜体框架材质采用敷铝锌板（镀锌层厚度达到AZ150及以上，可按照GB/T

1（）千伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

2518-2019的要求）或镀锌钢板（牌号为：DX51D+Z275,可按照GB/T2518-2019

的要求）。

2.3.9柜体材质厚度

板材框架材质公称厚度2mm及以上，尺寸允许偏差满足GB/T708-2019中

的B级精度要求（公称宽度为12001500mm）。

2.3.10门板材质

门板材质为冷轧钢板或敷铝锌板，表面进行喷涂，并满足附着力要求.

2.3.11门板材质厚度

仪表室、机构室、电缆室门板材质公称厚度2mm及以上，电缆室门无观察

窗，尺寸允许偏差满足GB/T708-2019中的B级精度要求（公称宽度为

12001500mm）。

2.3.12柜体防护等级

柜体外壳防护等级为IP4X,柜内隔室间不小于IP2X。

2.3.13主母线扩展方式

主母线扩展方式可采用顶扩或侧扩方式。状展母线的设计安装应抵消环网

柜本体现场安装后形成的相关累枳误差，满足运行可靠性的要求，如采用弹簧

触指或具有适度柔性的扩展母线等。

2.3.14可接最多一次电缆数（每相）

每相最多可接一次电缆1根。

2.3.15一次电缆接线高度

一次电缆接线高度2650mm”

2.3.16一次电缆排列方式

一次电缆排列方式为水平一字型。柜前看，从左至右依次为A、B、C相，

并应有相位标识，且标识应不易氧化脱落。

2.3.17一次电缆固定位置

一次电缆固定位置应设置在电缆隔室内。柜内电缆应两点固定，其中电缆

室入口处应设置固定点。如图2-3所示。

10「伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

图2-3一次电缆固定示意图

2.3.18一次电缆孔直径

一次电缆孔直径为6110mm或4>150mm（根据电缆尺寸选择）。

2.3.19一次电缆孔位置

电缆孔中心与B相套管对齐，并确保电缆垂直。

2.3.20一次接地排规格

一次接地排规格为矩形铜排TMY-30mmX8mm,一次接地排搭接孔开孔尺

寸为2-9X15mm,并柜一次接地搭接排孔距100mm,如图2-4所示。

图2-4接地排开孔位置示意图

2.3.21一次接地排贯穿孔

~次接地排贯穿孔尺寸为长方孔12mmx40mm,孔中心距前框架75mm,

距底框架54mm,如图2・5所示。

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10「•伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

2.3.22仪表箱二次走线孔

仪表箱二次过线孔采用横向长圆孔，尺寸为50mmX120mm长圆孔。中心

位置距前框架100mm,距仪表箱顶面300mm。如图2-C所示。

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图2-6仪表箱二次走线孔示意图

2.3.23地脚开孔位置

单元柜地脚位置从底框架看,且不包含柜门的尺寸为:

M1-50mm;M2~150mm。

Ll=L2=20mm,

地脚开孔尺寸为4-013mm。如图2-7所示。

10「•伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

图2-7地脚开孔示意图

2.3.24压力释放通道方向

压力释放通道方向朝向电缆沟。

2.3.25基础槽钢

基础槽钢为10#热镀锌槽钢，扣放，基础按柜深750mm设计，深度方向间

距750mm（槽钢外檐）。槽钢固定孔为M12螺纹孔。柜体框架与前槽钢对齐。

2.3.26标准化设计尺寸

定于户内安装的单柜环网柜，应满足不同厂家产品诃的通用互换，为此，

补充设计如下标准化设计尺寸。

2.3.26.1侧扩方式

（1）主母线侧扩位置、规格及连接器

①侧扩母线中心距地高度为1550mm,母线中心距为150nlin,B相中心

距前底框架510mm。

②母线侧扩方式采用的母线插座及连接器尺寸如图2-8、2-9.2To所示，

以并柜后两母线插座底平面相距32mm为例。其中，为满足不同柜体

并柜需要，未添加括号的尺寸为强制尺寸，添加括号的尺寸可供参考，

且可根据产品内部绝缘、产品特点等对外形进行差异化设计。

14

10千伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

图2-8母线插座尺寸示意图

10千伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

图2T母线连接器尺寸示意图

图2To母线插座与连接器井柜尺寸示意图

（2）并柜方式

①气箱上部并柜导向孔中心距侧扩套管中心距高度11O±O.5mm,孔在A、

C相的正上方，尺寸2-①12nlln。

②气箱并柜孔B相正上方一个，A、C导向孔外侧50mm各一个，高度

和导向孔一致，尺寸3-①10mm。气箱并柜螺栓M8x60mm。

③框架并柜孔中最底部靠近电缆室门孔尺寸距前框架65mm,距地

lOOmnio向后间距285mm一个，距前框架65mm的孔向上每隔300mm

间距一个，尺寸6-D10mm。框架并柜孔必需同时连接3个以上，框

架并柜螺栓M8xl6mmo

如图2-11所示。

10「•伏环网柜（箱）标准化设计方案（2023版）

图2T1侧扩并柜尺寸图

2.3.26.2顶扩方式

（1）主母线顶扩位置、规格及连接器

①顶扩母线套管端面距地高度1728mm;母线中心距150mln;B相中心

距前底框架510门m;针对PT柜方案，顶扩母线套管中心距柜体右侧

250mm,其余方案距柜体左侧160mm（柜前看）。

②顶出套管采用C型套管。

（2）并柜方式

①气箱并柜孔中心柜离套管顶部108mm,位于A、B、C相的中心线上，

尺寸为3-①10mm。气箱井柜螺栓M8x60mmo

②框架并柜孔中最底部靠近电缆室门孔尺寸距前框架65mm,距地

100mm。向后间距285mm另外布置一个，距前框架65mm的孔向上

每间隔300mm布置一个，向上最后一个并柜孔间距不足300mm,调

整为270mm,尺寸6-610mm。框架并柜孔必需同时连接3个以上，

框架并柜螺栓M