Что такое фидер в электрике?

Название термина происходит от английского слова «фидер», имеющего несколько переводов. Из них «вспомогательная линия» наиболее близка к энергетическому полю, что прекрасно описывает назначение электрического фидера. Это, пожалуй, единственное четкое определение этого термина в энергетике, так как оно не фигурирует в нормативных документах.

Такое положение вызывает некоторое замешательство даже у профессионалов, так как под этим термином может подразумеваться как линия электропередачи, от которой получают питание основные узлы подстанций (см рис. 1), так и линии между трансформаторами и некоторыми выключателями. В ряде случаев в это понятие включают также кабельные сети и воздушные линии классом напряжения 6,0-10,0 кВ.

Кормушки на рисунке отмечены красным

Обратите внимание, что учитывая перевод слова «фидер», такое выражение как «фидерные линии» будет восприниматься как тавтология, поэтому от него лучше воздержаться.

Назначение

На всех разрешенных участках фидер предназначен для передачи электроэнергии в различных ее формах от источника к потребителю. При этом потребителями могут быть и понижающие трансформаторы или подстанции, распределительные устройства.

Примером может служить следующая схема:

Электрические питатели высокого напряжения

В данном примере этим термином можно обозначать участки, обозначенные буквами А и В, а также общую часть ЛЭП с понижающими трансформаторами и распределительными устройствами. При отключении секции Б прекращается подача питания на все последующие устройства в цепи, а отключением секции А можно отключить отдельных потребителей.

Откуда начинается фидер

Существует много разногласий относительно того, какую часть линий питания, идущих от подстанции, следует классифицировать как фидеры. Относить к этому понятию всю линию или только головной участок, когда только первую подстанцию?

В самом общем смысле определение фидера включает в себя всю сеть, подключенную к общему выключателю на подстанции. Более узкое понятие трактует это определение только с головной частью кабеля — от общего выключателя до первого трансформатора. Этот термин лучше всего подходит для кабельных сетей.

Понятия головной секции в ВЛ нет, так как они расходятся от подстанции радиально, с обозначением под общими номерами.

Широкий термин используется в случаях, когда происходит так называемое отключение фидера. Это означает отключение общего выключателя и всех питаемых от него трансформаторов. В другом случае эта терминология используется в ситуации, когда необходимо снять нагрузку фидера с подстанции. Фактически это означает снятие с подстанции всей нагрузки фидерной сети.

При узком понятии обычно имеется в виду повреждение питателя. Это означает повреждение именно той части кабеля, которая идет от трансформаторного выключателя к первому трансформатору. Та же концепция используется при отключении фидера.

Составляющие

Что такое фидер в электричестве. Так как он является основным проводником, то от него подается ток к основному центру нагрузки и далее к распределителю (обычно трехфазному, четырехпроводному). Далее нагрузка поступает в сервисную сеть, к которой уже подключены непосредственные потребители (см рис. 2).

Рисунок 2. Элементы внутренней линии подачи

Фидеры в электрооборудовании проектируют исходя из токонесущей способности проводников, а расчет их производят по известным значениям падения напряжения и продолжительности линии (максимальная — до 12..15 км).

В линейку включены не все менеджеры. Те, кто находится между пунктом обслуживания и устройствами, предназначенными для отключения потребителя, являются служебными проводниками. Здесь действуют особые правила обслуживания, так как они не имеют заземляющих устройств и других защитных устройств (кроме тех, которые находятся на первичной стороне вторичного трансформатора).

Фидер электрика не всегда является внутренней ветвью, так как ветвь цепи включает в себя проводники между клеммником максимального тока, защищающим цепь, и розеткой (независимо от того, на какой ток рассчитан якорь).

Происхождение термина

Одним из участков электрической сети является проводное соединение, которое одним концом подключается к силовым шинам подстанции. По сути, он обеспечивает питание той части электрической сети, которая подключена к другому концу этого соединения. По-английски это действие называется feed.

Следовательно, непосредственный исполнитель этого будет называться фидером. И термин «фидер» уже есть в русском языке. Получается, что на одном конце фидера находится подстанция, а на другом довольно много других элементов и электрических цепей.

Фидер подключается к шинам подстанции через выключатель F (см рисунок ниже). С другой стороны, также необходим коммутатор, который является частью распределительной сети. Для всей части сети, начиная с коммутатора F и продолжая вправо на изображении, показанном ниже, можно использовать определение «фидер» в широком смысле этого термина.

Однако сам фидер представляет собой электрический контакт, подключенный к выключателю Ф и выключателю подстанции ТП-1.

В этом более узком смысле термин «фидер» в электроэнергетике чаще всего используется в кабельных сетях. Например, могут быть такие сообщения:

Питатель поврежден. Соответственно, неисправность возникла именно в проводнике (фидере) между выключателями Ф и на подстанции ТП-1. Эта область называется головой.
Когда говорят, что фидер был отключен, или произошло повреждение фидерной сети в таком-то кабеле. То есть это повреждение произошло вне головной части.
при упоминании об отключении фидера, т е о том, что сработал выключатель F и прекратилось электроснабжение фидерной сети, состоящей из подстанций, питаемых этим фидером.
Когда упоминается выгрузка фидера из сетевой станции, имеется в виду выгрузка всей фидерной сети из сетевой станции.

Виды и классификация

Учитывая, что данный термин имеет несколько определений, целесообразно классифицировать по сфере применения, перечислим их:

Радиотехника (радиофидер). В этой области термин фидер относится к линиям, по которым радиочастотный сигнал передается от антенного блока к приемнику, а также обеспечивает связь между передатчиком и антенной. В этой области также можно встретить следующие термины:

высокочастотный фидер (коаксиальный кабель);
кабель питания (то же значение, что и выше);
фидерный мост (проект кабельной линии от антенной системы до технического помещения).

Производство электроники. Иногда входную мощность на станках с ЧПУ называют входной подачей. В данном случае это неверный перевод технической документации на оборудование, но этот термин прижился и часто используется.
Среди рыболовного снаряжения есть прикормочный инвентарь.
Оборудование для пейнтбола. Этот термин применяется к механизму подачи шариков в маркер, а также емкости, в которую они помещаются.
Энергия. Тут не все так однозначно, значит
Как уже было сказано выше, в энергетике нет четкого определения термина фидер, поэтому классификация возможна только на основе практического применения.

Открытые фидеры

Они более распространены в радиотехнике и энергетике. Здесь вы можете увидеть две опции, каждая со своими функциями на линии.

Коаксиальный кабель, сохраняющий необходимое волновое сопротивление.

В комплект входят дополнительные разветвители и разъемы, фильтры и другие устройства, упрощающие собственно подключение. Трансиверы, благодаря таким кабелям, подключаются к антеннам, после чего сигнал идет из одной части системы в другую.

Высоковольтный с собственным блоком питания.

От одного преобразователя часть сети переходит к другому. В процессе передачи также используется различное вспомогательное оборудование. Это могут быть электрические шкафы с соответствующим оборудованием, понижающими трансформаторами и предохранителями, разъединителями, устройствами автоматической защиты.

Закрытые фидеры

Это отдельная группа фидеров, чаще всего применяемая при устройстве тяговых сетей электротранспорта. Применяются так называемые сети воздухоснабжения, при обустройстве которых также необходимо учитывать некоторые моменты.

Подключение к электросети и электроснабжению осуществляется за счет магистрального фидера.
С помощью фидера обратного тока цепь замыкается.
Помимо самой лески, комплект дополнен специальными защитными средствами. Это также относится к автоматизации резервного копирования, которая разгружает систему.

Такие тяговые сети являются сложными элементами с конструктивной точки зрения. На это есть несколько причин:

Длина контактной сети, отвечающей за питание.
Наличие на линии нескольких единиц контактного состава.
Отличные режимы работы каждого из компонентов.

Чтобы отключить разделы, время от времени необходимо отключать определенные линии и разделы. Это необходимо для правильного обслуживания и ремонта.

Для повышения устойчивости системы требуется расширенное количество устройств управления и защиты. Тогда вам не придется беспокоиться о количестве поступающего электричества.

Принцип работы

Питатели часто путают с распределителем, который также передает энергию от одного члена системы к другому. Кормушка отличается отсутствием так называемого промежуточного контроля. На отправляющей и принимающей стороне из-за этого показатели силы тока остаются примерно одинаковыми.

Условия эксплуатации также позволяют различать несколько типов устройств:

Бытовые или осветительные.
Для использования в сельском хозяйстве.
Промышленная электрика.

Устройства могут быть рассчитаны на сети с током от 220 до 380 В.

Назначение фидера влияет на то, какой будет последовательность операций. Питающие линии являются частью электрических распределительных сетей. Электрическая схема здания бывает разной, в зависимости от решений, принятых на этапе проектирования и строительства. К питающим шинам подключаются разные потребители трансформаторного типа для реализации разных нагрузок.

Из выключателя выходят жилы распределительных питающих линий. В процессе задействованы подземные кабели, которые еще называют выходными. Для электриков фидер — это часть системы, участвующей в передаче энергии от первичных устройств к вторичным. При переезде на подстанцию напряжение в сети может быть снижено, в зависимости от текущих условий эксплуатации, в том числе от электроснабжения.

Практическое применение

Электрики подстанций используют этот термин в таких случаях:

Аварийное отключение высоковольтного выключателя (масляного или вакуумного), отключающего питание первичных обмоток всех понижающих трансформаторов. При передаче смены или описании ситуации электрики говорят, что защита фидера №…
Повреждение кабеля от фидера к трансформатору. В этом случае говорят о повреждении питающей линии №…

В этих ситуациях фидер является частью начальной электрической цепи подстанции.

Фидерной или фидерной линией также называется линия, идущая от одной подстанции к другой, а также распределительный узел. Поэтому термины «фидер», «линия электропередачи» и «магистраль» используются взаимозаменяемо.

Этот термин используют не только практикующие электрики. Он также используется проектировщиками систем электроснабжения. В данном случае фидер представляет собой кабельную или воздушную линию, соединяющую два выключателя или распределительного устройства и понижающий трансформатор или другое устройство.

И все же, что такое фидер в электрике? Это линия, которая проходит от одного распределительного устройства к другому по цепи или от разъединителя к потребителю.

Она может быть воздушной, кабельной или системной, но чтобы ее можно было назвать фидерной, линия должна подавать питание от одного прибора к другому. Цепи, которые служат для включения трансформаторов или секций сборных шин при параллельной работе, не называются фидерными линиями.

Примером может служить система электроснабжения кабельного электротранспорта. Это потребители большой мощности, подключенные к собственной понижающей подстанции.

При этом термин «фидер» употребляется по отношению к кабельной или воздушной линии, соединяющей трансформаторную и контактную линии или, в метрополитене, автобусы. К цепям подключения, кроме кабелей, относятся выключатели, разъединители, реле защиты и другое сигнальное оборудование.

Фидер на подстанции

Приведем практический пример, который поможет понять, как этот термин рассматривается в электроэнергетике. Для этого рассмотрим фрагмент схемы подстанции ниже.

Фрагмент схемы подстанции

В данном примере в определение фидера входит вся цепь распределительных устройств, подключенных к ячейке подстанции Ф101, то есть участки, обозначенные на схеме как А и В. В то же время этим термином можно назвать линию, которая подает питание в распределительную сеть (А). В этом случае участок В будет считаться фидерной сетью 101.

При необходимости снять нагрузку с конкретного фидера отключается выключатель конкретной фидерной ячейки. В случае повреждения фидера это означает аварию на линии подачи в распределительную сеть (участок Б).

С одной стороны, это позволяет точно идентифицировать участок или линию, с другой вносит путаницу. Например, под отключением фидера можно понимать как отключение кабеля от щита, так и от главного выключателя (В), в последнем случае линия электроснабжения останется под напряжением. Практикуемое сейчас отождествление строк с цифрами устраняет такую ошибку. Что касается термина «фидер», то он используется все реже.

Конструкция фидера

Мы специально использовали такое оглавление для раздела, чтобы показать его абсурдность. Это решение возникло после просмотра тематических форумов, мы учли часто задаваемые вопросы по дизайну и внешнему виду кормушки.

Дело в том, что в энергетике, а особенно электротехнической, термин используется как определение, позволяющее идентифицировать ту или иную часть цепи по ее отношению к источнику питания. То есть в данном случае просьба описать конструкцию фидера, или показать, как он выглядит, равносильна просьбе предоставить картинку потребляемой мощности.

Применение фидеров в электроэнергетике

Наиболее наглядным примером могут служить тяговые станции, обеспечивающие работу электротранспорта. Ниже представлена упрощенная схема организации тягового электроснабжения.

Элементы тяговой станции

Обозначения:

А — Электрический подвижной состав.
Б — Железнодорожная контактная сеть.
C — Контактная электрическая сеть высокого напряжения.
D — Вспомогательная линия к тяговому электроснабжению.
E — Обратный фидер.
F — Здание тяговой станции.

Для предотвращения перегрузки линий, питающих контактную сеть, устанавливается фидерная автоматика, в состав которой входят защитные устройства. В цепи питания помимо основной цепи предусмотрена еще и резервная защита для отключения линии в случае короткого замыкания. Большая часть оборудования для кормления установлена на тяговых станциях. Приведем в качестве примера типовую блок-схему одного из них.

Типовая схема конструкции тяговой станции

Обозначения:

РУ-110 — коммутационная аппаратура, обеспечивающая электропитание трансформаторов.
ГПТ1, ГПТ2 — Трансформаторы главные понижающие.
ТСН1, ТСН2 — трансформаторы собственных нужд, они необходимы для питания оборудования подстанции.
PA1, PA2 — перевод единиц измерения.
РУ-3.3 — распределительное устройство, подающее питание на фидеры контактной сети.

В отношении вышеизложенной информации можно констатировать, что данное определение включает в себя воздушные и кабельные линии электропередачи, обеспечивающие подачу электрического тока на подстанции и магистральные распределительные узлы.

Система структурирования фидеров достаточно удобна для идентификации конкретного звена цепочки (конкретного фидера). Но поскольку определения этого термина в нормативных документах нет, то возможны недоразумения, что может стать причиной аварии или несчастного случая. Поэтому лучше придерживаться терминологии, принятой в нормативных документах.

Как отображается фидерная линия на схеме

В качестве примера можно рассмотреть часть цепи высоковольтного трансформатора, состоящую из трансформатора Т1 154/6кВ и понижающих трансформаторных подстанций ТП1-ТП3, состоящую из секций сборных шин и трансформаторов 6/0,4кВ, не указанных на схеме . Это поможет понять, что такое фидер в электрике.

На этой схеме фидером являются все цепи, подключенные к ячейке F1. Это части схемы блока питания, обозначенные буквами «А» и «Б».

Также допускается рассматривать в качестве фидера только цепи, питающие подстанции ТП1-ТП3. На схеме этот участок обозначен буквой «В» и является фидерной сетью F1.

Если необходимо выключить эту часть, для этого выключается соответствующий переключатель в ячейке. Например, чтобы отключить фидер «В», необходимо выключить выключатель в ячейке F1. Если говорят, что питатель поврежден, значит, авария на всем участке «Б».

Использование этого термина позволяет указать часть цепи, но не указывает на место повреждения. Это может быть одна из кабельных линий, разъединитель или выключатель, расположенный на этой же линии.

Во избежание путаницы термин «фидер» употребляется только в разговоре, а в документах используется буквенно-цифровая маркировка элементов электрической схемы.

Как идентифицировать фидерную линию

При наличии фидеров, питаемых от разных систем напряжения, каждую незаземленную жилу необходимо устанавливать в фазе или линии на всем ее протяжении: от места присоединения до места стыка.

Идентификация незаземленных проводников системы переменного тока может осуществляться с помощью цветовой маркировки, маркировки лентой или другими утвержденными методами. Красный цвет допускается для незаземленной жилы с положительной полярностью, а черный — для жилы с отрицательной полярностью.

За исключением систем большой мощности и изолированных систем питания, оранжевый цвет используется для обозначения незаземленных проводников переменного тока. Он отделяет верхнюю часть четырехпроводной схемы треугольник, где заземляется средняя точка однофазной обмотки, от остальной сети.

При наличии в том же помещении системы высокого напряжения (более 220 В) для маркировки общих проводников фидера следует использовать коричневый, оранжевый и желтый цвета (см рисунок 4). Этикетировочная лента или другие средства идентификации фидера также используются для различения секций с разным напряжением.

Рисунок 4. Маркировка проводников фидера с разной полярностью и допустимыми температурами нагрева

Цепи всех устройств, требующих питания, запускаются от предохранителей или автоматических выключателей. В фидерных цепях используются более толстые кабели, идущие от главной входной панели к меньшим распределительным панелям — экранам, которые являются центрами нагрузки.

Эти панели размещают в отдаленных частях дома или в хозяйственных постройках, также они используются для перераспределения энергии, например, в гаражах или на автостоянках.

Как понять сообщения электриков

Мало кто из работников электросетей говорит на «человеческом языке». Их сообщения должны быть переведены со специального диалекта на общий. И не каждый из них может внятно рассказать, что он вам сказал, не используя сложные или непонятные слова. Попробуем объяснить некоторые распространенные выражения.

В распределительной сети фидера может быть много разных единиц. Это высоковольтные выключатели (правильное название «коммутационные устройства»), разрядники, измерительные трансформаторы тока и напряжения, изоляторы, шины.

К шинам подсоединяются кабельные или воздушные магистрали. И все это можно назвать словом «фидер» по общему определению поврежденного участка. По мере установления ущерба уточняется местонахождение.

Но сначала говорят «отключен четвертый фидер» или «четвертый фидер поврежден». Когда причина отключения найдена, а это кабель или устройство на подстанции, то могут уточнить, что повреждение «в фидерной сети» или «фидерной сети», а потом указать, что не так — фидерный кабель, фидер машина или переключатель, другое устройство. Но обычные «смертные» такой информации не получают.

Такие подстанции распространены. Обычно на схемах они обозначаются ТП-1, ТП-2 и так далее. Если рассматривать их, то электрофидер частью находится внутри (разные устройства), частью является воздушная линия к следующему щитку

Когда говорят «Вышел из строя электрофидер», обычно это означает, что какой-то участок оказался обесточенным.

В некоторых схемах возможно переключение нагрузок (потребителей) на другие фидеры (секции), чтобы потребители не оставались без питания на время устранения повреждения. Но такие схемы обычно разрабатываются для компаний, организаций и других важных объектов. Частные дома в этот список не входят.

Если вы домовладелец и вам сказали, что ваша фидер повреждена, вам, скорее всего, сказали, что есть проблема с кабелем, который идет от экрана на столбе к выключателю подачи. Это значит, что придется менять кабель или смотреть места подключения. Может клеммы окислились, может контакт на рубильнике.

Как определить нагрузку на фидер

В новых домах прокладывают в основном трехфазные кабели, рассчитанные на напряжение 220-240 В переменного тока. Однако все цепи в доме, которые идут от панели главного входа или от других небольших панелей к различным точкам использования, являются цепями освещения, которые используют только две главные шины.

Предохранители или выключатели рассчитаны на токовую нагрузку 15 или 25 А. цепи на 15 ампер идут к потолочным светильникам и настенным розеткам в комнатах, где установлены менее энергоемкие приборы, а цепи на 20 ампер идут к розеткам на кухне или в столовой, где используются более мощные приборы.

Считается, что схема на 15 ампер может обрабатывать в общей сложности 1800 Вт, а схема на 20 ампер может обрабатывать до 2400 Вт. Эти пределы установлены для цепей с полной нагрузкой, но на практике мощность ограничивается 1440 Вт и 1920 Вт соответственно.

Для определения нагрузки на цепь суммируется индивидуальная мощность по всем подключенным потребителям. При расчете нагрузки в каждой ответвленной цепи необходимо учитывать электроприводные устройства, потребляющие больший ток в момент пуска.

Что показали исследования

В результате был достигнут стандарт отчетности по потерям электроэнергии. Для его оценки использовались как электрическая мощность, так и процентное отображение. Данные о потерях для всех фидеров были суммированы и легли в основу графика, представленного ниже. Эти графики показывают:

преобладание потерь электроэнергии холостого хода в трансформаторах над потерями под нагрузкой;
снижение доли технических потерь при увеличении пропускной характеристики фидера на фоне небольшого изменения потерь холостого хода трансформаторов;
норма потерь увеличивается, если на холостом ходу в трансформаторах в силу их конструктивных особенностей имеются значительные потери холостого хода, что приводит к увеличению общих технических потерь.

Изучение перетоков электроэнергии по фидерам позволяет построить приведенные выше графики и сделать следующие выводы:

С увеличением перетока электроэнергии по фидеру (основному участку) увеличиваются потери нагрузки, как и общая нагрузка сети. При этом на норматив потерь электроэнергии приходится большая часть ее общих технических потерь.
Изменение стандарта в основном зависит от потерь в проводах и кабелях, а не от нагрузочных потерь в трансформаторах.

Альтернативные термины

Как было сказано выше, термин «фидер» используется уже давно. Но так как это слово английского происхождения, то оно не всегда и не везде широко используется. Хотя существует множество различной документации с терминами «фидер» или «фидерная ячейка», вместо англоязычной терминологии также широко используется слово «линия».

Этому способствует распространение термина «фидер» в радиотехнике на разные антенные блоки. Поэтому термин «отходящая линия» понимается как чисто электрическое название. Но пока нормативной документации на эту тему нет. Оба слова имеют одинаковое значение.

Следовательно, можно назвать соответствующую часть электрической цепи, расположенную между шинами подстанции на входе и выходе системы электроснабжения, фидерной и выходной линией. А в нашем быту фидер – это фактически каждый электрический провод, подключенный к розетке 220 В.

Фидер электрический в электроснабжении: что это такое?