Una subestación de tipo de caja (abreviada como una subestación de tipo de caja) es un sistema de distribución de energía compacto e integrado que combina la tabla de interruptores de alto voltaje, los transformadores de distribución, la aparición de bajo voltaje, el equipo de medición de energía y los dispositivos de compensación de potencia reactiva dentro de una o más cajas de acuerdo con un esquema de civil específicos. Es adecuado para su uso en sistemas de CA trifásicos con un voltaje nominal de 10/0.4 kV, sirviendo como circuito y potencia de distribución.
En comparación con las subestaciones de tipo de caja de estilo europeo de la misma capacidad, las subestaciones de tipo de caja de estilo estadounidense tienen una estructura más racional. Debido a que las subestaciones de tipo de caja de estilo europeo albergan el transformador y los equipos eléctricos de alto voltaje comunes dentro del mismo recinto metálico, la temperatura ambiente del transformador es alta, lo que dificulta la disipación de calor y afecta la producción. Además, las subestaciones de tipo de caja utilizan interruptores comunes de carga de alto voltaje, fusibles y una tabla de interruptores de bajo voltaje, lo que resulta en un tamaño más grande. La subestación de tipo de caja de estilo estadounidense difiere estructuralmente de su contraparte europea. En términos de diseño, el compartimento de bajo voltaje, el compartimento del transformador y el compartimento de alto voltaje están dispuestos en forma de triángulo, en lugar de una forma "m". Estructuralmente, este transformador de tipo de caja consta de dos secciones: la parte delantera y trasera. La sección delantera alberga los compartimentos de funcionamiento de alto y bajo voltaje, que contienen los terminales de cableado de alto y bajo voltaje, manijas de funcionamiento del interruptor de carga, cambiador de tapas sin carga, fusibles enchufables y un medidor de nivel de aceite. La sección trasera alberga el tanque de llenado de aceite y el disipador de calor, que alberga los devanados del transformador, el núcleo, el interruptor de carga de alto voltaje y los fusibles.
El Lightning Arrester también usa un arrestador de óxido de metal con leche, de aceite. El transformador elimina la almohada de aceite y adopta un tanque de aceite sellado diseñado en función del principio del volumen constante de brecha de aceite-aire. El tanque de aceite y el radiador están expuestos al aire, eliminando los problemas de disipación de calor. Los interruptores de circuito de estuches moldeados se utilizan como disyunturas de circuito de bajo voltaje de bajo voltaje principales y salientes. Debido a su estructura simplificada, esta subestación de tipo de caja reduce significativamente su huella y volumen. Debido a su tamaño compacto y al hecho de que la puerta solo se abre por un lado, solo requiere un cuarto del espacio del piso de un transformador de tipo de caja de estilo europeo y su volumen es solo un quinto a un tercio del de un transformador de cajas de estilo europeo de la misma capacidad. Los transformadores de tipo de caja de estilo estadounidense usan fusibles para la protección de alto voltaje en el lado de alto voltaje y los interruptores de aire automáticos de aire moldeados para protección de bajo voltaje en el lado de bajo voltaje, similar al esquema de protección utilizado por los transformadores de distribución de 10kV en China. Los fusibles de alto voltaje protegen contra las fallas del transformador interno, mientras que los interruptores automáticos del circuito de aire protegen contra las fallas de sobrecorriente, cortocircuito y subtensión en el lado de bajo voltaje. Sin embargo, los transformadores de tipo de caja de estilo estadounidense tienen desventajas. Debido a que los interruptores de carga están sumergidos en aceite, el aceite está carbonizado y descompuesto por el arco, produciendo gases nocivos como el acetileno, lo que degrada el rendimiento y ha causado accidentes. La falta de puntos de desconexión visibles dificulta el mantenimiento.