Simone高压开关柜常识？
的有关信息介绍如下：
题主的问题是：
1.电力传输与中高压开关设备有何关系？
2.中压（高压）开关柜 是什么设备？
3.高压及中压开关本身在电力行业是一个什么位置？
我来回答这些问题。
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第一个问题：电力传输与中高压开关设备有何关系？
我们来看下图：
我们看到，从左上角的发电开始，我们看到经过第一次变电，把电压提升到高压和超高压，使得它能满足长距离输送电，然后就是长距离输送电；在输送电的末端，我们再次看到变电站，它把电压降低到6~10kV的中压，然后输送给中压开关柜。
需要说明的是：我国的国家标准GB156《标准电压》中定义：1000V以下叫做低压，3000V至110kV叫做中压，110kV以上叫做高压。
普通大众，也包括题主在内，都把6~10kV系统叫做高压。我想，我还是用标准名称吧，把6~10kV系统叫做中压。
在输送电时，我们当然期望发电厂所发的电能可以百分之百地传输到用电负荷处，但我们知道，线路是有损耗的。设线路损耗的功率为P，因为P等于电压U与电流I的乘积，但电压U又等于电流I与线路电阻R的乘积，因此有：
可见，线路损耗与电流的平方成正比。若在输送电的过程中大幅度地提高电压，减小电流，就能减小线路损耗。所以，从发电站到用电设备中间，会经历升压过程、传输过程和降压过程。
下图是夕阳下的输配电线路：
注意看铁塔的左侧及右侧，我们看到都是是三根线，事实上就是三相电。我们马上就会想到一个问题：在高压线路的末端只有一组三相电，而用电负荷却分布在城乡千家万户和无数的企事业单位，所以在输配电的末端必然会有两种设备装置：第一种设备装置是把高电压降低到6~10kV中压的设备，其中包括降压变压器（变电站主变）和各种测控开关设备，当然也有配电设备。此类设备安装在降压变电站内；第二种设备装置就是把6~10kV的电能从一点（进线侧）分配扩展到多点的中压配电设备。此类设备一般安装在企事业单位或者小区的总配电室内。
在这两种设备中间往往还有中间等级的配电设备，例如35kV变配电设备。
这第二种设备装置就是执行接收电能并分配电能的中压配电开关设备，简称中压配电开关柜。
6~10kV的开关柜的任务有两个：第一个任务是执行受电和配电，第二个任务是执行线路保护。
第二个问题：中压（高压）开关柜 是什么设备？
我们已经知道中压开关柜就是执行电能分配和线路保护的设备。
我们来认识一下中压配电柜的系统结线图，以及必要的电气符号，如下：
注意看图中的绿框，它的名称叫做间隔，意思就是一个个相对独立的主回路单元。
在间隔的上方，我们看到了断路器的符号，并注意到符号的上方有一个“×”。断路器的任务是执行线路的合分操作，以及线路保护。所谓线路保护，包括过载保护和短路保护。
从断路器往下，我们看到了电流互感器。电流互感器的任务是将主回路中的大电流变换为电流表能够接受的标准测量电流，用以显示主回路中的当前实时电流值。
再往下，我们看到了接地刀闸。注意接地刀闸的符号，符号上方有一个短横线“-”。接地刀闸和断路器是互锁的，也即断路器闭合接地刀闸就打开，反之则闭合。其目的就是使得馈电电缆在断路器开断后直接接地。
馈电电缆也叫做出线电缆，它的任务就是把电能输送给6~10kV/400V配电主变压器，或者高压电动机。
那么系统母线的任务是什么？就是配电。系统的进线间隔回路把电能输送到母线上，再从母线把电能分配给各个馈电间隔，以实现配电任务。
下图是实际的中压开关柜照片：
我们来看看中压开关柜的内部结构。下图摘自ABB的中压开关柜样本：
那么断路器又是何种模样？我们看下图：
这种断路器又叫做真空断路器，它的触头在一个密闭腔体内并抽成真空，以实现优良的绝缘能力和灭弧能力。见下图：
那么在样本图中的D区域是干什么用的？它是控制线路和继电保护装置的安放区域。
这里的继电保护内容很多，包括线路过载的保护、线路短路的保护、线路漏电的保护等等。在大学里开设有继电保护专业，可见其重要性和专业性。
从以上介绍中，我们大略地知道了中压开关柜的内部结构和用途。
注意区别高压开关。
高压开关一般都采用气体绝缘。这里的气体指的是六氟化硫SF6，这种用于高压配电的组合开关设备叫做GIS。下图是向家坝水电枢纽的高压开关组合：
看起来象大锅炉，里面就是开关设备以及六氟化硫气体。
一目了然，高压组合开关与中压开关柜根本就不是一回事。
第三个问题：高压及中压开关本身在电力行业是一个什么位置？
我们知道，任何企事业单位、交通枢纽、港口码头、学校医院，甚至我们的住家小区，都有配电设备。可见中压开关柜距离我们有多近，只是我们视而不见而已。
不管是高压组合开关，还是中压和低压开关柜，其中最重要的元件就是断路器。断路器是开关设备的核心。
断路器是开关电器的典型代表。开关电器包括了5大技术领域和理论，即开关电器的发热理论、开关电器的电动力理论、开关电器的电接触理论、开关电器的电弧理论、开关电器的电磁系统理论。
这5大理论与基础物理、基础化学密切相关。其技术涉及到工业的多种门类，包括机加工技术、真空技术、结构材料技术、电化学技术、特殊气体制造和分离技术、电器制造技术，是国家基础工业以及技术进步的典型代表。
我以开关电器的发热理论来作为例子，简单说明一下：
开关电器一旦投运，它将成年累月地工作，于是它内部的各种导体因为流过电流就会发热。我们还知道开关柜的结构是有散热能力的。
开关电器的发热与工作制密切相关。对于长期工作的开关电器，它的运行热量会不断地积累，开关柜与环境之间的温度差也即温升会不断地升高，最后达到平衡。
设开关设备的某导体流过的电流是I，它的电阻是R，于是它产生的热量P1为：
开关设备会散热，设散热量为P2。现在会出现一位伟大科学家，就是牛顿。牛顿告诉我们，导体材料的散热功率为：
这里的Kt是综合散热系数，A是导体材料的表面积，而τ则是温升。
温升高，金属材料就会软化，机械强度就会降低。因此国家标准和国际标准都对开关设备的最高使用温升做了具体规定。
由于P1=P2，于是我们就可以求出此开关设备导体允许流过的最大电流，为：
这个式子中出现了导电体的截面积S，截面周长M，还有导电体材料的电阻率以及它的电阻温度系数，还有导电体温度，唯独没有导电体的长度，为何？与我们平时按电流大小选择导线的截面积却不考虑导线长度，有什么关联？
这个电流I，就是开关电器某部件的额定电流，我们可以想象就是开关柜主母线的额定电流。利用类似的办法，我们就能计算出整个开关设备的额定电流。
这里仅仅只简单地说明了开关电器的发热理论。其它理论也很有意思，例如电动力理论涉及到比奥萨法尔定律，电接触理论涉及到霍姆力和材料力学，电弧理论涉及到量子力学、汤逊气体击穿理论、电弧的稳定性以及各种灭弧措施，电磁理论则与麦克斯韦电磁理论密切相关。
例如前述ABB的中压开关柜内，我们看见它的主母线是两个半圆的D形母线对扣制作的。知道为何如此？是利用它的光滑圆弧面来消除尖端放电，还利用D形母线的中空管结构来消除趋肤效应。
可见这里面有相当多的特殊技术。
不过，理论计算毕竟会有偏差，所以开关设备必须在国家重点实验室进行型式试验，以确定开关设备的各项指标是否满足实际工作需求。只有通过了型式试验的开关设备，才具有生产许可证和市场准入证，开关设备的生产企业才具有资格去生产和销售此类工业产品。若开关设备更新换代，或者略加修改原方案，则必须重新型式试验，费用可是不低。
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这个帖子写到这里该结束了。
此文作为我在2017年的首篇回答帖子，送给知友们作为新年礼物吧。
谢谢大家！
