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电力一次系统图(单线图)符号规格

这份文档是电力域包的记法依据:符号画成什么样、为什么这么画、每个符号旁写什么文字符号, 都能在这里对回来源。实现见 src/power/power_shapes.ts,规格测试见 tests/power/power-symbols.test.ts, 可视化图例见 examples/power-symbols.html

1. 依据的标准

标准用途本包怎么用
JB/T 5872-1991《高压开关设备电气图形及文字符号》额定电压 3kV 及以上高压开关设备的图形符号与文字符号断路器 / 隔离开关 / 负荷开关 / 接地开关 / 互感器 / 变压器 / 熔断器 / 避雷器 / 电抗器 / 接地等符号的形状与文字符号,逐个对照该标准的图例实现
GB/T 4728 系列《电气简图用图形符号》(等同采用 IEC 60617)通用图形符号体系;第 7 部分为「开关、控制和保护器件」通用规则:导线 / 母线的画法、开关电器按无激励、无外力的「正常状态」绘制(本包默认画断开态)
SD 240-87《电力系统部分设备统一编号准则》设备调度编号(命名):发电机 F、变压器 L、母线 M、断路器 K、刀闸 D、线路 XL、电流互感器 LH、电压互感器 YH…与图形符号不同层:本包用 tag(图形符号旁的文字符号)表达图纸口径,设备名/调度编号走数据字段(name / dispatchNo),两者不混用

2. 符号表(本包已实现)

文字符号取图纸口径(JB/T 5872 / GB/T 7159),括号里是 SD 240-87 的调度编号口径对照。

kind名称文字符号构成要素(可辨识特征)调度编号口径
busbar母线W加粗实线(比其它符号线宽粗)M(母线)
breaker断路器QF上端引线 + 灭弧叉(×) + 斜刀臂 + 下端引线K
disconnector隔离开关QS上端引线 + 静触头横杠(T 形可见断口) + 斜刀臂 + 下端引线D
loadSwitch负荷开关QL隔离开关记法 + 顶端空心小圆
earthingSwitch接地开关QE开关本体 + 接地符号(三条递减横线)
earth接地E竖线 + 三条递减横线
currentTransformer电流互感器TA导线穿过圆 + 圆侧电流方向折线LH
voltageTransformer电压互感器TV两个上下相扣的圆(一次 / 二次绕组)YH
transformer变压器TM两个相扣圆 + 圈内绕组联结标记(上 △ 下 Y = 星-三角)L
fuse熔断器FU细长矩形套在导线上
arrester避雷器F矩形 + 内部放电箭头BL
reactor电抗器L线圈(半圆弧)DK
generator发电机G圆 + 圆内字母 GF
motor电动机M圆 + 圆内字母 M
load负荷 / 出线向下箭头(GB/T 4728 的电能输出方向记法)XL(线路)

2.1 第一批补齐(2026-09-12)

kind名称文字符号构成要素标准出处
capacitor并联电容器C两块平行板 + 上下引线GB/T 4728.4-2005 S00567(电容器一般符号)
arcSuppressionCoil消弧线圈L线圈(多段半圆)+ 接地符号JB/T 5872-1991 图例
threeWindingTransformer三绕组变压器TM三个相扣的圆(一个圆表示一个绕组)GB/T 4728.6-2000 06-09(并注明「一个圆表示每个绕组」)
groundingTransformer接地变压器TM双绕组变压器(两圆)+ 中性点接地符号GB/T 4728.6 + GB/T 4728.2(接地符号)
groundingResistor接地电阻R电阻器(矩形) + 接地符号GB/T 4728.4(电阻器)+ GB/T 4728.2
cable电缆W导线 + 胶囊形包裹GB/T 4728.3-1998 03-01-09「电缆中的导线」
cableTermination电缆终端W导线 + 喇叭口GB/T 4728.3-1998 03-04-01「电缆密封终端」
cubicle间隔 / 开关柜(方框)GIS方框符号 + 内部分隔线(只表示设备、不反映细节)GB/T 4728.1-85「方框符号」

说明:

  • 架空线不单独出符号:GB/T 4728.3 里普通导线就是一条线(没有电缆那样的包裹), 架空线与电缆的区别靠「有没有包裹」+ 标注表达,不再另造符号。
  • 并联电容器组也不另造符号:「电容器 + 串/并电抗器」是间隔模板的事,不是新符号。
  • ⚠️ 画闭合折线(首尾重复点)会触发引擎的一个缓存缺陷(零尺寸离屏 canvas → drawImage 报错), 本包里一律用开放折线;缺陷已记录到引擎 docs/architecture/13-gap-analysis.md §8。

3. 外观统一(硬要求)

POWER_STYLE 里集中定义,所有符号共用:

  • 描边色 #1f2937(近黑石板色,不用纯黑:缩放与打印都不刺眼);
  • 线宽 1.6;母线 / 接地这类加粗元素用 3heavyLineWidth);
  • 文字符号统一放符号右下角,字号 10、颜色 #475569
  • 圆内字母(G / M)统一字号 15,居中;
  • 串联设备(断路器 / 隔离开关 / 互感器 / 熔断器…)的接线端子统一在上下(T / B)
  • 所有空心元件用白色填充(不是 'none':引擎按 canvas 颜色解析,非法值会退回上一次的填充色 —— 实测踩过「空心圆变成实心红」);
  • 记法不可变换:所有符号 transformable: false只能拖动,不提供缩放/旋转/斜切手柄 —— 符号的尺寸与朝向是记法的一部分(断路器刀臂角度、变压器圆直径、母线粗细都有固定比例), 拉大拉小或旋转会直接破坏记法与外观统一;图纸整体的缩放走视图缩放(滚轮 / ICE.zoomAt), 引擎把「视图缩放」与「图元缩放」严格分开(架构文档 11 号)。 需要变尺寸的元素(母线长度柜体宽高)在属性面板里用数值输入改,而不是拖变换手柄 —— 这和甘特条「宽度由天数 × 每日像素推出、不能拖手柄改宽」是同一个道理。

4. 默认值(已按这套实现,可覆盖)

以下五条是本包采用的默认口径;需要贴合某家公司规范时,改配置即可,不用改代码。

  1. 电压等级色标:默认 500kV 淡黄 / 220kV 紫 / 110kV 朱红 / 35kV 鲜黄 / 10kV 绛红 / 6kV 深蓝 (来源:公开资料《电力系统电压等级颜色》;hex 是按颜色名取的近似值)。 各电网公司规范不统一 → 用 designer.setVoltageColors({ '110kV': '#xxxxxx' }) 覆盖。
  2. 文字符号口径图纸口径(QF / QS / QL / QE / TA / TV / TM / …)。 调度编号(K / D / M / LH / YH…)属于设备命名,放在 name / 业务字段里,两者不混用。
  3. 开关运行态switchState 驱动刀臂形状open = 标准断开态斜刀臂;closed = 竖直合闸)
    • 状态标签(分 / 合)。静态图纸只画标准断开态;SCADA 式画面用运行态。
  4. 电抗器:采用线圈记法(两段半圆弧 + 引线),与「消弧线圈」同一套画法。
  5. 三相表示法:暂未出图(单线图 + 三条斜线的记法);等有真实图纸需求时再补。

5. 运行态与拓扑(应用层)

  • 颜色优先级:明确不带电 → 灰(#94a3b8;否则按电压等级色标;没标等级用中性描边色。 静态图纸(没算拓扑)与 SCADA 式画面(算过拓扑)因此共用一套代码,差别只在 energized 有没有被赋值。
  • 带电范围:从电源点energizedSource)出发做 BFS,只有合位的开关允许电流继续往外走; 分位的开关自身仍算带电(一端接电源)。
  • 电气连通域:按「开关全合」算,用于结构检查(如「这条母线所在连通域里有没有电源」)。
  • 五防相关的两条校验(error 级):带电合接地刀闸、带接地线合闸送电。 完整五防还需要操作票 / 锁具 / 时序信息,本包只做得了由当前接线与开关状态能判定的部分

5.1 语义校验规则(贴合真实运行方式)

规则级别口径
设备编号唯一error同一张图上的调度编号不能重复
直接相连的电压等级一致error变压器是电压等级的边界:经变压器相连时两侧允许不同
母线 T 接的电压等级与母线一致error110kV 间隔不能挂到 10kV 母线上
母线要有进线电源warning按「开关全合」算的电气连通域里必须有电源点
断路器两侧应有隔离开关warning只对 110kV 及以上(10kV / 35kV 的隔离由开关柜手车实现,单线图不画隔离开关);且按「同一间隔内、不跨越其它开关」找,因为真实母联是「Ⅰ母刀闸 — 断路器 — CT — Ⅱ母刀闸」,CT 会挡在中间
带电合接地刀闸 / 带接地线合闸送电error五防相关:接地刀闸合位且该点带电即报
母线 T 接设备被拖离贴合范围warning几何判定失效,需要重新贴合或补一段导体
孤立设备warning没有任何连接

5.2 案例:110kV 变电站(两级电压)

examples/power-editor.html 的案例按真实运行方式组织,共 69 台设备 / 54 段导体

  • 110kV 侧(双母线):#1M / #2M 两条母线,4 条完整间隔(甲线 / 乙线 / #1 主变 / #2 主变), 每条间隔 = Ⅰ母刀闸 + Ⅱ母刀闸 + 断路器 + 电流互感器 + 线路侧刀闸 +(线路侧)接地刀闸 + 避雷器; 另有母联间隔(两把母线刀闸 + 断路器 + CT + 接地刀闸)与母线 PT 间隔(刀闸 + 熔断器 + TV + 避雷器)。
  • 10kV 侧(单母线分段):#3M / #4M 两段,分段处「CT — 断路器」串联; 4 条出线 + 电容器组 + 站用变(用上本包新补的电容器、接地变、电缆等符号)。
  • 运行方式:间隔各接一条 110kV 母线,母联合位使另一条母线带电;10kV 分段断路器分位 (两段分裂运行,避免 10kV 侧合环)。拉开母联即可看到 Ⅱ 段母线失电变灰。

6. 已知限制

  1. 母线「T 接」的连接点 已解决(2026-09-12,IED 0.0.33):不改引擎,改成 attachedBusId + 几何贴合 + 应用层位移传播——挂在母线上的设备记一个 attachedBusId, 顶部引线贴住母线中心线;拓扑把「记录指向这条母线 几何仍然贴合」当成隐式等电位, 把设备拖开就自动断开。拖动母线时由应用层把挂上去的设备一起平移(导体本来就会跟随宿主,整条间隔跟着走)。 评估与备选方案见 ice-render/docs/architecture/16-link-port-evaluation.md。 ⚠️ 期间实测到一条硬约束:「把设备收成母线的子节点」这条路走不通——复合组件 (hasDerivedChildren() === true)的子节点会被序列化器整体跳过,快照里 23 台设备会掉成 15 台。 要真做嵌套,得引擎先提供「只序列化真实子节点」的钩子(见 16 号文档的后续项)。
  2. 案例的排布是手工给的:工程实际图纸的间隔顺序、间距有设计习惯(比如按电压等级分排), 本包还没有自动布局;等有了真实图纸样例再补。
  3. 电压等级色标的 hex 是近似值:颜色名来自公开资料,具体色号各公司不同,用配置覆盖。

5. 来源

  • JB/T 5872-1991 的符号图例(含「图形符号 / 电气符号 / 文字说明」三列对照)
  • GB/T 4728 / IEC 60617 的通用规则说明(开关按无激励状态绘制、单线表示法)
  • SD 240-87 的设备命名与编号规则(母线 #1M、断路器编号、线路编号)
  • 《电力系统电压等级颜色》(公开资料,仅作默认值候选)