Une sous-station de type boîte (abrégé en tant que sous-station de type boîte) est un système de distribution d'alimentation compact et intégré qui combine l'appareil à commutation haute tension, les transformateurs de distribution, l'appareil-bassin à basse tension, l'équipement de mesure d'énergie et les périphériques réactifs de compensation d'alimentation dans une ou plusieurs boîtes en fonction d'un schéma de câble spécifique. Il convient à une utilisation dans des systèmes CA en trois phases avec une tension nominale de 10 / 0,4 kV, servant de circuit et de distribution de puissance.
Par rapport aux sous-stations de type box de style européen de la même capacité, les sous-stations de type box de style américain ont une structure plus rationnelle. Étant donné que les sous-stations de type boîte de style européen abritent le transformateur et l'équipement électrique à haute tension commun dans la même enceinte métallique, la température ambiante du transformateur est élevée, ce qui rend la dissipation de la chaleur difficile et affectant la production. En outre, les sous-stations de type boîte utilisent des commutateurs de charge à haute tension courants, des fusibles et des appareils de commutation basse tension, ce qui entraîne une taille plus grande. La sous-station de type boîte américaine diffère structurellement de son homologue européen. En termes de disposition, le compartiment à basse tension, le compartiment transformateur et le compartiment haute tension sont disposés sous forme de triangle, plutôt qu'une forme "M". Structurellement, ce transformateur de type boîte se compose de deux sections: l'avant et l'arrière. La section avant abrite les compartiments de fonctionnement haute et basse tension, qui contiennent les bornes de câblage haute et basse tension, les poignées de fonctionnement de l'interrupteur de charge, le changeur de robinet sans chargement, les fusibles de plug-in et une jauge au niveau de l'huile. La section arrière abrite le réservoir de remplissage d'huile et le dissipateur de chaleur, qui abrite les enroulements du transformateur, le noyau, l'interrupteur de charge haute tension et les fusibles.
Le parading de Lightning utilise également un paraf-oxyde métallique immergé d'huile. Le transformateur élimine l'oreiller à l'huile et adopte un réservoir d'huile scellé conçu sur la base du principe du volume d'espace huile-huile constant. Le réservoir d'huile et le radiateur sont exposés à l'air, éliminant les problèmes de dissipation thermique. Les disjoncteurs de boîtiers moulés sont utilisés comme disjoncteurs principaux et sortants à basse tension. En raison de sa structure simplifiée, cette sous-station de type boîte réduit considérablement son empreinte et son volume. En raison de sa taille compacte et du fait que la porte ne s'ouvre que d'un côté, elle ne nécessite que d'un quart de l'espace au sol d'un transformateur de type box de style européen et son volume n'est que d'un cinquième au tiers de celui d'un transformateur de type box de style européen de la même capacité. Les transformateurs de type boîte de style américain utilisent des fusibles pour une protection à haute tension du côté haute tension et des disjoncteurs d'air automatique à cas mouleux pour une protection à basse tension du côté basse tension, similaire au schéma de protection utilisé par les transformateurs de distribution de 10 kV en Chine. Les fusibles à haute tension protègent contre les défauts du transformateur internes, tandis que les disjoncteurs d'air automatique protègent contre les défauts de surintensité, de court-circuit et de sous-tension du côté basse tension. Cependant, les transformateurs de type box de style américain ont des inconvénients. Parce que les interrupteurs de charge sont immergés dans l'huile, l'huile est carbonisée et décomposée par l'arc, produisant des gaz nocifs tels que l'acétylène, qui dégrade les performances et a provoqué des accidents. L'absence de points de déconnexion visibles rend la maintenance difficile.