美式箱變

全球商業(yè)動力之源

伊頓與庫柏工業(yè)集團(tuán)

2012??ж????????? ( Cooper lndustries )???

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美式箱變

01

美式箱變特點(diǎn)

■ 結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，約為同容量歐式箱變的 1/3、配電房的 1/5；

■ 全密閉，全絕緣結(jié)構(gòu)，無需絕緣距離，可靠保證人身安全；可切斷

負(fù)荷電流，實(shí)現(xiàn)全范圍電流保護(hù)；

■ 有環(huán)網(wǎng)和終端兩種供電方式可供選擇，具有變電站的基本功能；

■ 采用雙熔絲保護(hù)，有效降低運(yùn)行成本；

■ 安裝方便，維護(hù)簡單，綜合造價相對較低；

■ 防護(hù)等級較高，耐候性優(yōu)良。

02

簡介

庫柏箱變的優(yōu)點(diǎn)

美式箱變是配電系統(tǒng)中廣泛使用的一種產(chǎn)品，與歐式箱變不同，它不是變壓器和高、低開關(guān)柜的簡單組合，而是在變壓器基

礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種綜合電氣設(shè)備。它的特點(diǎn)是將高壓側(cè)負(fù)荷開關(guān)和環(huán)網(wǎng)開關(guān)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合簡化并與變壓器浸入同一油箱

中，因此體積大大縮小，造價相應(yīng)降低；另一個特點(diǎn)是采用雙熔斷器保護(hù)，熔絲具有電流、溫度雙敏特性，保護(hù)靈敏度和可

靠性都大大提高。美式箱變的全密閉、全絕緣性能使得安裝變得迅速簡單，可免除長期維修之苦。所以，80 年代以來，美式

箱變在歐洲和美國配電系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，尤其在美國，這種箱變在配電變壓器中已占 80％ -90％，90 年代初以庫柏為

代表的美式箱變開始被引入中國，經(jīng)過多年發(fā)展，目前已有超過數(shù)萬臺的箱變服務(wù)于國內(nèi)的電力配電系統(tǒng)中，被廣泛應(yīng)用于

工業(yè)園區(qū)、居民小區(qū)、商業(yè)中心以及高層建筑等各種場所。

■ 過載能力強(qiáng)，允許過載 2 倍 2 小時，1.6 倍 7 小時，

而不影響使用壽命；

■ 節(jié)能環(huán)保，損耗低于國家標(biāo)準(zhǔn)；運(yùn)行穩(wěn)定，20 年免

維護(hù)；電纜頭具有隔離開關(guān)功能，操作方便、靈活，

并可帶 200A 負(fù)荷操作；

■ 全套采用庫柏箱變零配件及電纜頭，整體配套性能優(yōu)

越；可配用全屏蔽、全絕緣的肘型避雷器，直接安裝

在箱變雙通套管接頭上，不另占位置；

■ 采用 D,yn １１接法及三相五柱式結(jié)構(gòu)，電壓質(zhì)量高、

中性點(diǎn)不漂移 ，箱體不發(fā)熱、噪音低、防雷性能好；

■ 高強(qiáng)度箱體設(shè)計(jì)，耐受 7 磅 / 平方英寸（約 49kpa）

而不會漏油或永久性變形，耐受 15 磅 / 平方英寸（約

105kpa）而不會爆裂；

■ 箱體表面采用防腐設(shè)計(jì)和特殊噴漆處理，可廣泛適用

于各種惡劣環(huán)境，如多暴風(fēng)雨雪、高污染地區(qū)等；

■ 選用高燃點(diǎn)油（庫柏 FR3 油，可生物分解，燃點(diǎn)高達(dá)

360℃）可置于多層或高層建筑物內(nèi)，消除火災(zāi)隱患；

美式箱變

03

結(jié)構(gòu)

庫柏美式箱變結(jié)構(gòu)分為前、后兩個部分；前面為高、

低壓操作間隔，操作間隔內(nèi)包括有高、低壓端子，

負(fù)荷開關(guān)，無載調(diào)壓分接開關(guān)，插入式熔斷器，壓

力釋放閥，油溫計(jì)，油位計(jì)，注油孔，放油閥；后

部為注油箱體及散熱片，變壓器繞組和鐵芯、高壓

負(fù)荷開關(guān)及保護(hù)用熔斷器都在注油箱體中。箱體為

全密封結(jié)構(gòu)、采用隱蔽式高強(qiáng)度螺栓及耐油腈橡膠

墊圈來密封箱蓋，可承受7個Psig氣壓（磅/英寸2），

約相當(dāng)于 0.5Kg/cm2 表壓。

箱體在設(shè)計(jì)上充分考慮了防水，安全性和操作方便

的要求，箱門為三點(diǎn)聯(lián)鎖，只有在打開低壓間隔后

才可打開高壓間隔。

負(fù)荷開關(guān)

插入式熔斷器

高壓套管

調(diào)壓分接開關(guān)

壓力釋放閥

油位計(jì)

油溫表

低壓端子

起吊鉤

散熱片

高低壓間隔

箱體

04

高壓端子

熔斷器

庫柏美式箱變的高壓端子配有 RTE（庫柏電纜頭廠）生

產(chǎn)的套管，用于連接具有負(fù)荷開斷能力的肘型電纜插頭

（Elbow）, 套管與肘型電纜插頭相接，將帶電部分密封在

絕緣體內(nèi)，形成全絕緣結(jié)構(gòu)，端子表面不帶電（地電位），

可靠保證人身安全。肘型電纜插頭可以在變壓器滿載情況下

進(jìn)行帶電拔插。因此，肘型電纜插頭在緊急情況下可作為負(fù)

荷開關(guān)使用。在箱體外殼上，還焊有一些壁掛槽，用于固定

支座式絕緣套管接頭；當(dāng)帶電拔下肘型電纜插頭時，可立即

插到支座式套管上。根據(jù)需要也可在箱變上安裝肘型全絕緣

金屬氧化鋅避雷器或壁掛型避雷器。肘型避雷器是全屏蔽、

全封閉、可插拔的，大小和形狀與肘型電纜頭相似，安裝非

常方便，其安裝方法是箱變高壓端子配庫柏雙通套管，雙通

套管一端接肘型電纜頭，另一端接避雷器。壁掛型避雷器可

直接安裝在箱變的壁掛槽上，為帶電肘型頭提供插孔和過電

保護(hù)，也可為不帶電肘型頭提供防塵、防潮保護(hù)。

( 相關(guān)參數(shù)請參閱庫柏可分離式電纜附件樣本 B100-06002C)

庫柏美式箱變由庫柏后備保護(hù)熔斷器（ELSP）與插入式熔

斷器（Bay-o-net）內(nèi)的熔絲串聯(lián)提供保護(hù)，保護(hù)原理先進(jìn)，

經(jīng)濟(jì)可靠，操作簡便。ELSP 是油浸式、限流熔斷器，安裝

在箱體內(nèi)部，只在箱變內(nèi)部發(fā)生故障時動作，用于保護(hù)高壓

線路。Bay-o-net 是油浸式、插入型熔斷器，在二次側(cè)發(fā)生

短路故障、過負(fù)荷及油溫過高時熔斷。Bay-o-net內(nèi)的熔絲（電

流型、雙敏型、雙因素型）熔斷后，可以在箱變不停電的情

況下抽出 Bay-o-net 然后更換內(nèi)部熔絲。

( 相關(guān)參數(shù)請參閱庫柏美式箱變配件樣本 B800-06005C)

肘型避雷器

防塵帽

壁掛槽

絕緣保護(hù)帽

帶電指示器

肘型電纜接頭

雙通套管接頭

后備保護(hù)熔斷器

插入式熔斷器

美式箱變

05

負(fù)荷開關(guān)

T 型刀板四位置負(fù)荷開關(guān)接通方式

V 型刀板四位置負(fù)荷開關(guān)接通方式

油浸式負(fù)荷開關(guān)是三相聯(lián)動開關(guān)，具有彈簧操作機(jī)構(gòu)，可完成負(fù)荷開斷和關(guān)合操作。

負(fù)荷開關(guān)分二位置和四位置兩種，分別用于終端型配電系統(tǒng)和環(huán)網(wǎng)型配電系統(tǒng)。

( 相關(guān)參數(shù)請參閱庫柏美式箱變配件樣本 B800-06005C)

油浸式四位置負(fù)荷開關(guān) 油浸式二位置負(fù)荷開關(guān)

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注：T 型刀板四位置負(fù)荷開關(guān)較適用于環(huán)網(wǎng)供電方式，V 型刀板四位置負(fù)荷開關(guān)較適用于雙電源供電方式。

06

鐵芯

連接組別

漆層

電氣原理圖

庫柏箱變的鐵芯體積小、呈矩形，由高質(zhì)量的取向性磁芯鋼片制成，設(shè)計(jì)上具有勵磁電流小、損耗小、噪音低等特點(diǎn)。鐵芯采用

三相五柱式結(jié)構(gòu)，零序磁通將在兩個旁柱流通而不會經(jīng)過箱殼，箱體表面不會發(fā)熱，同時減少了鐵損。

根據(jù)配電線路負(fù)荷的特點(diǎn)，庫柏美式箱變采用 D,yn11 接線，具有輸出電壓質(zhì)量高、中性點(diǎn)不漂移、防雷性能好等特點(diǎn)。庫柏箱變

低壓側(cè)三相負(fù)載不平衡時，由于零序電流和三次諧波電流可以在高壓繞組的閉合回路內(nèi)流通，每個鐵芯柱上的總零序磁勢和三次

諧波磁勢幾乎等于零，所以低壓中性點(diǎn)電位不漂移，各相電壓質(zhì)量高。由于它也可以在高壓繞組閉合回路內(nèi)流通，雷電流在每個

鐵芯柱上的總磁勢幾乎等于零，消除了正、逆變換過電壓，防雷性能也就相應(yīng)提高。

箱體在噴漆之前經(jīng)過八道預(yù)處理工序進(jìn)行嚴(yán)格處理，然后再進(jìn)行七道噴漆和烘烤工序，噴漆才算完成。箱體表面漆壽命長，性能持久，

可以適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。

A1 A2 B1 B2 C1 C2

Four-position loadbreak switch

A B C

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A1 B1 C1

n a b c

Two-position loadbreak switch

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美式箱變

07

主要技術(shù)參數(shù)

低壓配電柜

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ミ

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001 002 003 004

EPJ - 600B

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A

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A A V A

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TM30 - 400/3

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TM30 - 400/3

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項(xiàng)目 單位 技術(shù)參數(shù)

額定電壓

高壓側(cè) kV 10

低壓側(cè) kV 0.4

最高工作電壓（KV） kV 12

額定頻率 Hz 50

額定容量 kVA 100,125,160,200,250,315,400,500,630,800,1000,1250

1 分鐘工頻耐受電壓 kV 35

雷電沖擊耐壓 kV 95

無載調(diào)壓 10kV±2x2.5%

環(huán)境溫度 ℃ -45 — 40

允許溫升 ℃ 65

標(biāo)準(zhǔn)型（低壓部分不需附加箱體）

08

低壓配電柜

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?

?

?

ミ

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005 006 007 008

A

Kwh Kvqrh

A A A V

Kwh Kvqrh

A A V A

Kwh Kvqrh

A A V A

Kwh Kvqrh

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TM30 - 400/3

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TM30 - 400/3

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009 010 011

A

Kwh Kvqrh

A A V

A A A

A

Kwh Kvqrh

A A V A

Kwh Kvqrh

AAV

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TM30 - 400/3

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HR5 -300/3

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HR5 -300/3

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TM30 - 400/3

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TM30 - 400/3

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A A A A A A

加強(qiáng)型（低壓部分需另外附加箱體）

美式箱變

09

美式箱變選型

美式箱變參數(shù)表

Z G S W (B) 11 — Z(H) —

電壓等級（kV）

額定容量（kVA）

Z- 終端型，H- 環(huán)網(wǎng)型

性能水平代號

低壓銅箔

庫柏植物油

三相

G 共箱式 ,S 分箱式

組合式

容量

(kVA)

高壓

(kV)

分接范圍

(%)

低壓

(kV) 聯(lián)接組別 空載損耗

(W)

負(fù)載損耗

(W)

空載電流

(%)

10KV 阻抗

(%)

20KV 阻抗

(%)

100

20 或 10 ±2*2.5 0.4 Dyn-11 Yyn-0

200 1500 1.6

4.5 5.5

125 240 1800 1.5

160 280 2200 1.4

200 340 2600 1.3

250 400 3050 1.2

315 480 3650 1.1

400 570 4300 1

500 680 5100 1

630 810 6200 0.9

4.5 6

800 980 7500 0.8

1000 1150 10300 0.7

1250 1360 12000 0.7

10

美式箱變尺寸圖

5 13 11

B

8 6 7

12

10

14

9 15

1

2

3

A

C

I

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2 ??? 3

3 ????? 3

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16 ??? 2

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(KVA)

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A B C D E F G H I

315 850 700 800 350 1200

800

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(Kg)

16

D

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G

4

H

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500 850 610

1200

1200

1200

1200

400

630 2000

2000

2000

2000

850

850

F

E

700

700

700

800

800

800

350

350

350

1220

1240

1380

610

610

610

610

610

610

610

640

1000 1200 2000 850 700 800 350 1440 660

1200 2000 850 700 800 350 1400

1150

1150

1150

1180

1180

650 3790

3270

3990

1250 1200 2000 850 700 800 350 1440 660 4450

3550

2960

2830

2630

2480

2680

2570

1800 2360

1800

1800

1800

1800

1800

1800

1800

1800

1800

1800

1800

850 700 800 350

850

1200

1200

1200

1200

2000

2000

2000

2000

850

850 700

700

700

800

800

800

350

350

350

1200 2000 850 700 800 350

100

125

160

200

250

美式箱變

11

美式箱變地基圖

A

280

560

1860

2360

250

250

A

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A

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A 2200 2000

臺基基礎(chǔ)說明

1. 臺基設(shè)在地勢較高處 , 四周向外排水 , 表面平整 , 能均勻

承受組合式變壓器的重量 ;

2. 內(nèi)外壁及臺基平臺用 1:2 水泥砂漿抹 20 毫米厚 ;

3. 電纜室底面須向排水槽傾斜 , 以免積水 ;

4. 臺基作法應(yīng)符合 JGJ16-83

《建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。

12

箱變應(yīng)用

伊頓作為一家智能動力管理公司，致力于改善人類生活品質(zhì)并提升環(huán)境

質(zhì)量。無論是現(xiàn)在還是未來，我們承諾誠信經(jīng)營、可持續(xù)發(fā)展和幫助客

戶更好地管理動力。在電氣化和數(shù)字化發(fā)展趨勢的助力下，我們正在加

速推進(jìn)全球向可再生能源轉(zhuǎn)型，幫助解決最緊迫的動力管理挑戰(zhàn)，為我

們的利益相關(guān)方及社會創(chuàng)造更多價值。伊頓公司成立自1911年，于紐交

所上市已近一個世紀(jì)。2021年，伊頓公司銷售額達(dá)196億美元，業(yè)務(wù)遍

布170多個國家。

伊頓公司于1993年進(jìn)入中國市場，此后迅速發(fā)展其中國業(yè)務(wù)。2004年，

公司亞太區(qū)總部從香港搬至上海。在中國，伊頓公司現(xiàn)有約8,000名員工

和19家生產(chǎn)基地。

如需更多信息，敬請?jiān)L問伊頓公司官方中文網(wǎng)站：www.eaton.com.cn

伊頓公司

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