高压系统图解析

高压一次图系统是指将主要一次元器件用规定符号按一定的顺序连接起来的简易可视化的图纸。下面对进线柜典型系统图进行分解并逐步说明其工作原理。

1、水平母线

水平母线就是开关柜的母排，分A、B、C三相，颜色分别为黄、绿、红。相序从上到下ABC。母排的大小根据系统电流选择。标准化规范规定如下：

高压柜所有一次铜排导体需采用圆角铜排，且端面需要做倒圆角处理，放置尖端放电现象。

为了方便母线安装施工，单根母线长度不建议超过3台柜。每段母线都需要绝缘子支撑，通常超过母线长度超过800mm需要增加一档支撑。母排的搭接长度不应小于铜排的宽度。

母线搭接应考虑远景扩建，扩建母线可做如下设计：

右侧扩展同理，1000屏开关柜相间尺寸改为275即可。

2、分支母线

分支母线是指由母排引到上触头盒以及电缆室内各元器件连接用的铜排，分支母线大小根据柜内断路器确定。

标准化的铜排规格及开孔尺寸如下：

铜排螺栓安装时采用力矩扳手，确保螺栓紧固力矩在下表范围内：

3、断路器上触头

断路器触头由触臂、梅花触头、静触头等组成。需满足15mm~25mm的咬合长度要求，触片数量根据电流大小选择。

触片通常要求镀银厚度8μm

4、断路器上触头：同断路器上触头

5、真空断路器

以国产常规断路器和施耐德断路器为例，外形尺寸及配柜尺寸如下。断路器的结构及电气原理请查阅本订阅号内的“断路器的结构”及“真空断路器-电气”。

在断路器选型中，需要注意的关键点有：电流电压和开断参数、极间距、相间距、储能电机和线圈电压等级、是否带防跳、是否带合闸闭锁、是否带手车闭锁等等。

6、电流互感器

电流互感器是将一次大电流转化成小电流供保护或者仪表使用的元件。我们知道电流越大，所需要的导体截面越大，在高压柜中最低系统电流630A，用铜排来做测量使用的导线是不现实的。所以采用互感器将电流减小来进行测量。其理论上就是一个升压变压器，二次电流降低了，电压却升高了。所以电流互感二次侧千万不能开路，否则高电压会造成绝缘击穿引起安全事故。

电流互感器二次额定电流通常为5A，也有少数采用1A。

电流互感器变比选择：

通常按高压侧计算电流的1.5~1.75选择变比

精度等级：测量级0.5；计量级0.2S;保护级5P10 \5P20等

7、电流互感器二次

有电流就必须形成回路，所有测量、计量设备都需要“串”入互感器二次端。如图示，TA1~TA3三只互感器由1S1出发经接线盒、计量表，再回到1S2形成回路。互感器常用精度等级：计量用0.2S,测量用0.5，保护用5P20\10P20等。5P20是指当一次电流在额定电流20倍以下时，误差小于5%。

8、高压传感器

高压传感器外形与绝缘子相似，其内部设有抽压电容芯棒，在高压带电回路中抽取一定的电压作为显示和闭锁的电源使用。一般装在开关柜进线侧、出线侧。通常电容为18~24pf。而在充气式环网柜中通常在进出线套管上设置感应网来提取电压，感应网通常采用不锈钢或者碳纤材质。

9、接地刀

接地刀是系统断电后，将三相一次回路接地，释放残余电压，确保检修和维护安全的设备。其在使用时需要与断路器、小车及门柜组合起来满足“五防”要求。电动接地刀还需满足电气联锁要求。

接地刀尺寸和相间距通常与开关柜内的断路器一致。常用的传动方式有：伞齿轮连杆结构和四连杆钣金结构。

操作方向的定义：接地刀安装在后柜中隔板，从柜前看操作孔在右侧为右操，在左侧为左操。

根据国网标准化要求，接地刀不允许在柜后安装，只能安装在中间隔板上。

10、带电显示器DXN

与高压传感器配合使用，用于反映高压带电情况。通常分为T提示型和Q强制型，T型不带闭锁点；Q型带闭锁点，可以与电磁锁配合使用，用来闭锁柜门。下面是Q型带电显示器原理图：

各电压等级的带电显启辉电压和闭锁电压如下：

通常启辉电压是额定电压15%，闭锁电压为额定电压65%

与电磁锁配合时工作过程：开关柜二次带电而高压侧无电时，带显示器工作电源灯亮，三相高压指示灯不亮，电磁锁锁杆收回状态，柜门可以开启；二次带电、高压侧也带电时，电磁锁节点断开，电磁锁锁杆弹出，柜门无法取出。二次和高压侧都不带电时，电磁锁锁杆弹出状态，无法开柜门，需配合钥匙解锁。通常高压侧大于6.5KV闭锁点工作。

11、避雷器

正常运行时，内部电流很小，过电压时，阻值急剧减小，通过内部的电流瞬间增大几千倍，内部导通，释放一定的电压可有效地保护设备。

因为10kv系统1.3倍额定电压一般会正常运行2小时，故避雷器额定电压一般取1.25倍最高电压，即

10x1.3x1.25=16.25kv

故10kv系统避雷器一般取17kv。

6kv系统取10kv。35kv系统取54kv

阀门式氧化锌避雷器是最常见的避雷器，其结构如下，当上方遇到过电压时，阀片便会打开。也有带放电计数功能的避雷器。避雷器不允许做绝缘耐受试验，一般在运行一年后需要做预防性试验。

通常避雷器接地会与开关柜主接地合并，但有些地区要求避雷器要有独立的接地网，项目设计时需要注意。

12、进出线端子

系统图中三角形箭头符号不表示进出线方向，仅表示有连接终端。结构上进出线端子即为电缆搭接铜排，需要根据电缆平方数及根数进行设计，尽量做成独立搭接铜排，方便更换。需要考虑双拼及多拼电缆的安装空间和安全电气距离。