技术｜99%的人所不知道的开关柜知识大全！
2016-05-27
开关柜是指按一定的线路方案将一次设备、二次设备组装而成的成套配电装
置，是用来对线路、设备实施控制、保护的，分固定式和手车式，而按进出线电
压等级又可以分高压开关柜(固定式和手车式)和低压开关柜(固定式和抽屉式)。
开关柜的结构大体类似，主要分为母线室、断路器室、二次控制室(仪表室)、馈
线室，各室之间一般有钢板隔离。
内部元器件包括：母线(汇流排)、断路器、常规继电器、综合继电保护装置、
计量仪表、隔离刀、指示灯、接地刀等。又叫受电柜，是用来从电网上接受电能的设备(从进线到母线)，一般安装有
断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。
也叫馈电柜或配电柜，是用来分配电能的设备(从母线到各个出线)，一般也
安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。
也叫母线分断柜，是用来连接两段母线的设备(从母线到母线)，在单母线分
段、双母线系统中常常要用到母线联络，以满足用户选择不同运行方式的要求或
保证故障情况下有选择的切除负荷。
电压互感器柜，一般是直接装设到母线上，以检测母线电压和实现保护功能。
内部主要安装电压互感器PT、隔离刀、熔断器和避雷器等。是用来隔离两端母线用的或者是隔离受电设备与供电设备用的，它可以给运
行人员提供一个可见的端点，以方便维护和检修作业。由于隔离柜不具有分断、
接通负荷电流的能力，所以在与其配合的断路器闭合的情况下，不能够推拉隔离
柜的手车。在一般的应用中，都需要设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁，防
止运行人员的误操作。
也叫补偿柜，是用来作改善电网的功率因数用的，或者说作无功补偿，主要
的器件就是并联在一起的成组的电容器组、投切控制回路和熔断器等保护用电器。
一般与进线柜并列安装，可以一台或多台电容器柜并列运行。电容器柜从电网上断开后，由于电容器组需要一段时间来完成放电的过程，所以不能直接用手触摸
柜内的元器件，尤其是电容器组;在断电后的一定时间内(根据电容器组的容量大
小而定，如：1分钟)，不允许重新合闸，以免产生过电压损坏电容器。作自动
控制功能时，也要注意合理分配各组电容器组的投切次数，以免出现一组电容器
损坏，而其他组却很少投切的情况。
主要用来作计量电能用的(千瓦时)，又有高压、低压之分，一般安装有隔离
开关、熔断器、CT、PT、有功电度表(传统仪表或数字电表)、无功电度表、继电
器、以及一些其他的辅助二次设备(如负荷监控仪等)。
又叫封闭式组合电器柜，它是将断路器、隔离开关、接地开关、CT、PT、避
雷器、母线等封闭组合在金属壳体内，然后以绝缘性能和灭弧性能良好的气体(一
般用六氟化硫SF6)作为相间和对地的绝缘措施，适用于高电压等级和高容量等
级的电网中，用作受配电及控制。正常工作情况下，断路器处于合闸状态(特殊应用除外)，接通电路。当进行
自动控制或保护控制操作时，断路器可以在综保装置控制下进行电路的分断或接
通操作。断路器不仅可以通断正常的负荷电流，而且能够承受一定时间的短路电
流(数倍甚至几十倍的正常工作电流)，并可以分断短路电流，切除故障线路和设
备。所以说，断路器的主要功能就是分断和接通电路(包括分断和接通正常电流、
分断短路电流)。由于在分断和接通电路的过程中，断路器的动触头与静触头之
间不可避免的要产生电弧。为了保护触头，减少触头材料的损耗和可靠分断电路，
必须采取措施来尽快熄灭电弧，其中一种就是采用不同的灭弧介质填充到断路器
的动、静触头间。按灭弧介质的不同断路器可以分为：油断路器(多油、少油)、
六氟化硫(SF6)断路器、真空断路器、空气断路器等。我们在工程中经常接触到
的高低压开关柜里的主要一次设备就是断路器。由于断路器的动、静触头一般都
是被包在充满灭弧介质的容器中，所以断路器的分、合状态不可以直接判断，一
般是通过断路器的辅助器件(如分合位指针等)来判别。
隔离刀(或称隔离开关)由于有明显的断口可以识别接通或分断，主要是用来
隔离高压电源的，以保证线路和设备的安全检修，能分断的电流很小(一般只有
几个安培)。由于没有专门的灭弧装置，所以它不能用来分断故障电流和正常工
作电流，不允许带负荷进行分断操作。
熔断器是一种简单的电路保护电器，其原理是当流经熔断器的电流达到或超
过定值一定时间后，本身的熔体熔化，切断电路。其动作原理简单，安装方便，
一般不单独使用，主要用来配合其他电器使用。主要动作特点：一是电流要达到
一定值，该值在熔断器出厂前已经做好，无法更改;二是电流达到一定值后要经
过一定的时间，该时间也是厂家做好的，无法更改，但是类型很多，包括延时动
作、快速动作、超快速动作等;三是动作后本体损坏，不能重复使用，必须更换;
熔断器是否熔断可以通过熔断指示器判别，也可通过熔体外观上判别;常用的保
险丝、保险管都属于该类电器范围。负荷开关具有简单的灭弧装置，灭弧介质一般采用空气，可以接通和分断一
定的电流和过电流，但是不能分断短路电流，不能用来切断短路故障。所以绝对
不允许单纯用负荷开关来替代断路器;如果要采用负荷开关，必须与前面提到的
高压熔断器配合使用(实际上往往用熔断器和负荷开关串联使用，用作简单的过
负荷保护，以降低工程造价)。负荷开关与隔离刀类似，都有明显的断开间隙，
可以很容易的判别电路是处于接通还是断开状态。
简单的说，变压器就是利用交变电磁场来实现不同电压等级转换的设备(实
际上是电能的转换)，其变换前后的电压不发生频率上的变化。按照其用途可以
分很多种，如电力变压器、整流变压器、调压器、隔离变压器，以及CT、PT等。
我们在工程现场经常遇到的是电力变压器。与变压器相关的一些主要的技术参数包括：
1、额定容量：指额定工作条件下变压器的额定输出能力(等于U×I，单位为kVA)；
2、额定电压：空载、额定分接下，端电压的值(即一次、二次侧电压值)；
3、空载损耗：空载条件下，变压器的损耗(也叫铁耗)；
4、空载电流：空载条件下，一次侧线圈流过的电流值；
5、短路损耗：一次侧通额定电流，二次短路时所产生的损耗(主要是线圈电阻产
生的)；
6、分接(抽头)的概念：为适合电网运行需要，一般的变压器高压侧都有抽头，
这些抽头的电压值都是用额定电压的百分比表示的，即所谓的分接电压。例如，
高压10kV的变压器具有±5%的抽头，就是说该变压器可以运行在三个电压等级：
10.5kV(+5%)、10kV(额定)、9.5kV(-5%)。一般来说，有载调压变压器的抽头数(分
接点)较多，如7分接点(±3×2.5%)和9分接点(±4×2%)等。由于不能够完全
保证分接开关的同步切换，所以有载调压变压器一般不能够并联运行。
7、有功负荷：电力系统中产生机器能或热能的负荷。但是负载中纯阻性的负荷
只消耗有功功率，如电热、电炉、照明等电力负荷完全是有功负荷。而异步电动
机、同步电动机的负载中既消耗有功功率，同时又消耗无功功率，其中作功产生
机器能的部分属有功负荷。有功负荷要由发电机有功功率来供应。8、无功负荷：在电力负载中不作功的部分。只在感性负载中才消耗无功功率。
如：变压器、电动机、空调、冰箱等。所以在发电机输出有功功率的同时，还需
要提供无功功率。无功功率不能满足电网时，系统的电压将会下降，为了满足用
户的需求，所以在变电所里要安装无功补偿器，来保持无功功率的平衡，这样才
能维持电压水平。
9、事故备用：电力系统中备用容量的组成部分之一。由于发电设备可能发生临
时性或永久性的故障而影响供电，所以系统必须设置一定数量的事故备用电源，
来确保电力设施的安全。
10、系统解列：为了防止系统失步和事故扩大，将完整的电力系统分解为几个不
再同步运行的独立系统的一种措施。解列后某些局部系统可能会发生功率不足，
频率和电压的下降因此需要切除部分负荷，来防止整个系统的稳定遭到破坏。
互感器实际上就是一种特殊的变压器，主要用来从电气上隔离一次回路与控
制回路，从而扩大二次设备(仪表、综保等)的使用范围。采用PT/CT可以避免一
次回路的高电压/大电流直接进入到二次控制设备(如：仪表、综保装置等)，也
可以防止由于控制设备故障影响一次回路的运行。
1、电流互感器(CT、AV)的特点是：一次侧绕组N1粗而少、二次侧绕组N2细而
多，二次侧的额定电流I2一般为5A(根据N1I1=N2I2可以近似算出一次侧电流