Владельцу дома приходится осваивать огромное количество информации, которое с профессиональной деятельностью не связано никак. Просто иначе общение с представителями различных организаций, поставляющих нам . Очень немногие могут объяснить простым языком, что случилось или что им надо. Вот и приходится быть в курсе большинства используемых ими терминов. Например, при подключении к электросети или при отсутствии света речь часто идет про «электрический фидер». Причем сами электрики не всегда могут объяснить что это такое.
Что такое фидер в электрике?
Название термина произошло от английского слова «feeder», которое имеет несколько вариантов перевода. Из них наиболее близкий к энергетической области – «вспомогательная линия», что как нельзя лучше, описывает назначение электрического фидера. Это, пожалуй, единственное четкое определение данного термина в энергетике, поскольку в нормативных документах оно не фигурирует.
Такое положение вызывает некоторую путаницу даже в среде профессионалов, поскольку под этим термином может подразумеваться как ЛЭП, от которой запитаны основные узлы подстанций (см. рис. 1), так и линии между трансформаторами и определенными выключателями. Также, в некоторых случаях, под это понятие попадают кабельные сети и воздушные линии с классом напряжения 6,0-10,0 кВ.
Фидеры на рисунке отмечены красным
Обратим внимание, что с учетом перевода слова «feeder», такое выражение как «фидерные линии» будет восприниматься как тавтология, поэтому лучше от него воздержаться.
Как понять сообщения электриков
Мало кто из работников электросетей разговаривает «человеческим языком». Их сообщения надо переводить со специального диалекта на»общий». И не каждый из них может внятно рассказать, что именно он вам сообщил, не используя сложные или непонятные слова. Несколько распространенных выражений попытаемся объяснить.
В распределительной сети фидера может быть много разных устройств. Это высоковольтные рубильники (правильное название «коммутационные аппараты»), разрядники, измерительные трансформаторы тока и напряжения, изоляторы, шины. К шинам подключаются кабельные или воздушные линии. И это все может быть названо словом «фидер» для общего определения поврежденного участка. Потом, по мере определения повреждения, участок конкретизируется. Но вначале говорят «отключился четвертый фидер» или «поврежден четвертый фидер». Когда причину отключения выяснили, и это кабель или одно устройств на ТП, могут уточнить, что повреждение «в сети фидера» или «фидерной сети» и далее уточняют, что именно неисправно — фидерный кабель, фидерный автомат или выключатель, другое устройство. Но обычным «смертным» такую информацию не сообщают.
Такие трансформаторные подстанции встречаются часто. Обычно это они обозначаются ТП-1, ТП-2 и т.д. на схемах. Если рассматривать их, то электрический фидер частично располагается внутри (разные устройства), часть — это воздушная линия до следующего щита
Когда говорят «Отключился электрический фидер», обычно это означает, что без электропитания оказался определенный район. В некоторых схемах можно нагрузку (потребителей) переключит на другие фидера (участки), чтобы потребители не оставались без электропитания на время устранения повреждения. Но такие схемы разрабатываются обычно для предприятий, организаций и других значимых объектов. Частные дома в этот список не входят.
Если вы владелец дома и вам сообщили, что поврежден ваш фидер, скорее всего, вам сказали, что проблемы с кабелем, который идет от щита на столбе до вводного рубильника. То есть вам надо менять кабель или смотреть места соединения. Может окислились клеммы, может контакт на рубильнике.
Виды и классификация
Учитывая, что у данного термина несколько определений, то классификацию разумно проводить по области применения, перечислим их:
- Радиотехника (радиофидер). В данной области под фидером подразумеваются линии, по которым передается радиочастотный сигнал от антенного устройства к приемнику, а также обеспечивается связь между передатчиком и антенной. В данной области также можно встретить следующие термины:
- высокочастотный фидер (коаксиальный кабель);
- фидерный кабель (тоже значение, что и выше);
- фидерный мост (конструкция для кабельной магистрали от антенного комплекса до технического помещения).
- Производство электроники. Иногда ввод питания на станках ЧПУ называют фидерным вводом. В данном случае имеет место некорректного перевода технической документации к оборудованию, но данный термин прижился и часто используется.
- Среди рыболовного снаряжения есть фидерная оснастка.
- Снаряжение для пейнтбола. Данный термин применяется к механизму подачи шариков в маркер, а также контейнеру, где они размещаются.
- Энергетика. Здесь не все так определенно, поэтому
- Как уже описывалось выше, в энергетике нет четкого определения термину фидер, поэтому классификация возможна только исходя из практического применения.
Как определить фидерную линию
Единственный официальный источник, в котором чётко определено значение — это ещё действующий ГОСТ 24375 – 80 «МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РАДИОСВЯЗЬ Термины и определения». Исходя из этого нормативного документа получается, что это электрическая цепь и входящие в неё вспомогательные устройства, предназначенная для подвода энергии радиочастотного сигнала от передатчика к антенне и от антенны к приёмнику.
При этом к вспомогательным устройствам относятся вентили, соединители, фазовращатели и другое оборудование. Некорректным считается применение определения «фидерная линия», поэтому допустимо только использование «фидер» к комплексу оборудования и технических средств на обозначенном участке цепи. Обратите внимание, исходя из законного определения, наш подзаголовок считается некорректным, он приведён исключительно для понимания информации. Поэтому использовать такое понятие в дальнейшем не будем.
По аналогии с этим узаконенным определением для радиосвязи, сходное значение имеет и определение в электротехнике и энергетике. В зависимости от ситуации им считается любой участок сети между источником и потребителем или промежуточным оборудованием.
Фидер на подстанции
Приведем практический пример, который поможет понять, как данный термин рассматривается в электроэнергетике. Для этой цели рассмотрим фрагмент схемы подстанции, приведенный ниже.
Фрагмент схемы подстанции
В данном, примере под определение фидер попадает вся цепь с распределительными устройствами, подключенная к ячейке подстанции Ф101, то есть участки, обозначенные на схеме, как А и В. В тоже время этим термином можно назвать линию, подающую питания на сеть распределительных устройств (А). В этом случае участок В будет рассматриваться в качестве сети фидера 101.
Если требуется снять нагрузку с определенного фидера то, отключается выключатель конкретной фидерной ячейки. Когда речь идет о повреждении фидера, то под этим подразумевается авария на линии питания распределительной сети (участок B).
С одной стороны это позволяет точно идентифицировать участок или линию, с другой, вносится путаница. Например, под отключением фидера можно понять как отключение кабеля от ячейки, так и главного выключателя сети (B), в последнем случае линия подвода питания останется под напряжением. Практикуемая сейчас идентификация линий по номерам исключает такую ошибку. Что касается термина «фидер», то он употребляется все реже.
Магистральные и распределительные линии
Если при передаче электроэнергии использовать высокое напряжение, то это дает возможность избежать большие потери на высоковольтных ЛЭП и можно устанавливать кабеля меньшего сечения. Особенно это играет большую роль при передаче электричества на большие расстояния, так как в этом случае уменьшается сила тока, которая и влияет на потери.
По стандартным магистральным линиям передают электроэнергию напряжением от 110 кВ. Распределительные же сети используют напряжение 10 кВ, которое получают на трансформаторных подстанциях, где находится главный фидер, его ячейки и защитное оборудование.
Отводящая линия соединяет вторичную обмотку понижающего трансформатора с распределительным оборудованием, откуда отходят питающие фидерные линии. Обычно при дальнейшей передаче электроэнергии к потребителям термин «фидер» не применяют.
Конструкция фидера
Мы специально использовали для раздела такое оглавление, чтобы показать его абсурдность. Такое решение возникло после того, как просматривая тематические форумы, обратили внимание на часто встречающиеся вопросы, касательно конструкции и внешнего вида фидера.
Дело в том, что в энергетике, и электрике в частности, термин используется как определение, позволяющее идентифицировать тот или иной участок цепи по его отношению источнику питания. То есть, в данном случае просить описать конструкцию фидера, или показать как он выглядит, равносильно требованию предоставить фотографию потребляемой мощности.
Натуральная мощность и пропускная способность ЛЭП
Натуральная мощность
ЛЭП обладает индуктивностью и ёмкостью. Ёмкостная мощность пропорциональна квадрату напряжения и не зависит от мощности, передаваемой по линии. Индуктивная же мощность линии пропорциональна квадрату тока, а значит и мощности линии. При определённой нагрузке индуктивная и ёмкостная мощности линии становятся равными, и они компенсируют друг друга. Линия становится «идеальной», потребляющей столько реактивной мощности, сколько её вырабатывает. Такая мощность называется натуральной мощностью. Она определяется только погонными индуктивностью и ёмкостью и не зависит от длины линии. По величине натуральной мощности можно ориентировочно судить о пропускной способности линии электропередачи. При передаче такой мощности на линии имеет место минимальные потери мощности, режим её работы является оптимальным. При расщеплении фаз, за счёт уменьшения индуктивного сопротивления и увеличения емкостной проводимости линии, натуральная мощность увеличивается. При увеличении расстояния между проводами натуральная мощность уменьшается, и наоборот, для повышения натуральной мощности необходимо уменьшать расстояние между проводами. Наибольшей натуральной мощностью обладают кабельные линии, имеющие большую емкостную проводимость и малую индуктивность.
Пропускная способность
Под пропускной способностью электропередачи понимается наибольшая активная мощность трёх фаз электропередачи, которую можно передать в длительном установившемся режиме с учётом режимно-технических ограничений. Наибольшая передаваемая активная мощность электропередачи ограничена условиями статической устойчивости генераторов электрических станций, передающей и приёмной части электроэнергетической системы, и допустимой мощностью по нагреву проводов линии с допустимым током. Из практики эксплуатации электроэнергетических систем следует, что пропускная способность ЛЭП 500 кВ и выше обычно определяется фактором статической устойчивости, для ЛЭП 220—330 кВ ограничения могут наступать как по условию устойчивости, так и по допустимому нагреву, 110 кВ и ниже — только по нагреву.
Характеристика пропускной способности воздушных линий электропередачи
Uном, кВ | Длина линии, км | Предельная длина при кпд = 0.9 | Число и площадь сечения проводов, мм2 | Натуральная мощность Р нат МВт | Пропускная способность | |||
По устойчивости | По нагреву | |||||||
МВт | в долях Рнат | МВт | в долях Рнат | |||||
10(6) | 5 | 1 | 2,1 | |||||
20 | 8 | 1 | 7,5 | |||||
35 | 20 | 1 | 15 | |||||
110 | 80 | 1 | 30 | 50 | 1,67 | |||
220 | 150-250 | 400 | 1х300 | 120-135 | 350 | 2,9 | 280 | 2,3 |
330 | 200-300 | 700 | 2х300 | 350-360 | 800 | 2,3 | 760 | 2,2 |
500 | 300-400 | 1200 | 3х300 | 900 | 1350 | 1,5 | 1740 | 1,9 |
750 | 400-500 | 2200 | 5х300 | 2100 | 2500 | 1,2 | 4600 | 2,1 |
1150 | 400-500 | 3000 | 8х300 | 5300 | 4500 | 0,85 | 11000 | 2,1 |
Применение фидеров в электроэнергетике
Наиболее наглядным примером будут тяговые подстанции, обеспечивающие функционирование электротранспорта. Ниже представлена упрощенная схема организации тягового электроснабжения.
Элементы тяговой подстанции
Обозначения:
- А – Электроподвижной состав.
- В – Рельсовая контактная сеть.
- С — Высоковольтная контактная электросеть.
- D – Вспомогательная линия тяговой электросети.
- E – Фидер обратного тока.
- F – Здание тяговой подстанции.
Чтобы не допустить перегрузку линий, питающих контактную сеть, устанавливаются фидерная автоматика, в состав которой входят защитные устройства. В схеме электроснабжения помимо основной предусмотрена и резервная защита, для отключения линии в случае короткого замыкания. Большая часть фидерного оборудования устанавливается на тяговых подстанциях. Приведем в качестве примера типовую структурную схему одной из них.
Типовая структурная схема тяговой подстанции
Обозначения:
- РУ-110 – распределительные устройства обеспечивающие подачу питания на трансформаторы.
- ГПТ1, ГПТ2 – Главные понижающие трансформаторы.
- ТСН1, ТСН2 – трансформаторы собственных нужд, они необходимы для подачи питания на оборудование подстанции.
- ПА1, ПА2 – преобразовательные агрегаты.
- РУ-3,3 – распределительное устройство, обеспечивающее питание фидеров контактной сети.
Вывод.
С учетом вышеизложенной информации можно констатировать, что к данному определению относят воздушные и кабельные ЛЭП, обеспечивающих подачу электрического тока к подстанциям и основным распределительным узлам.
Фидерная система структуризации довольно удобна для идентификации определенного участка цепи (конкретного фидера). Но поскольку для данного термина нет определения в нормативных документах, то есть вероятность возникновения недопонимания, что может стать причиной аварии или несчастного случая. Поэтому лучше придерживаться терминологии принятой в нормативных документах.
Важно изучить:
- Образец однолинейной схемы электроснабжения
- Проверка переносных заземлений
Описание устройства
При проектировании и строительстве электрической магистрали к фидерам относят кабеля, которые соединяют распределительное оборудование с потребителями или другими узлами. Линии, которые продолжаются от распределительного объекта, называются ответвлениями.
Электрические магистрали могут быть как открытыми, так и уложенными в траншеях. В обоих случаях они выполняют одну и ту же задачу, а именно соединяют шины в распределительных устройствах с потребительскими электрическими объектами.
Например, в тяговом электроснабжении участок сети, соединяющий шины напряжения с контактной сетью, тоже относится к фидерам. Для их безопасной работы оборудование защищено автоматическими выключателями и высоковольтными разъединителями.
Все элементы конструкции, которые относятся к этим участкам, называют фидерным оборудованием. Таким образом, фидер практически является линией электропередачи или отдельно взятым ее участком, подающим электричество к подстанциям или другим распределительным узлам.
Из чего состоит фидерный кабель
Чтобы передача сигнала с помощью фидера была максимально точной, для него используют полужесткий радиочастотный кабель с большими габаритами. Если антенна находится далеко от источника сигнала, то для того, чтобы обеспечить кабель нужной длины, используют соединение с помощью сварных проводников. Они могут быть как с внешней, так и с внутренней стороны кабеля.
Кабель фидерный – устройство, от которого зависит качество связи передатчика с антенной. Поскольку в основном такой тип кабелей используется для обеспечения сигнала сотовой связи, важно, чтобы он был достаточно мощным, качественным и правильно протянутым от основной установки, выдающей радиосигнал, к антенне, которая транслирует этот сигнал на большие расстояния.
Фидер можно встретить в любом оборудовании, излучающем или принимающем радиосигнал. Есть он и в персональных компьютерах. Если вам необходимо подобрать фидерный кабель с хорошими свойствами по передаче сигнала, стоит отталкиваться прежде всего от того, для каких целей он будет использоваться впоследствии.
В процессе подбора обратите внимание на такие факторы, как:
- показатель волнового сопротивления тракта;
- затухание фидера на рабочей частоте источника сигнала;
- средняя мощность кабеля на частоте передатчика;
- присоединительный канал на выходе передатчика и входе антенны;
- КСВн тракта;
- условия, в которых кабель будет использоваться для передачи сигнала – температура окружающей среды, попадание на кабель солнечных лучей, жидкости во время грозы, дождя, общую влажность среды, через которую его протаскивают. От этих параметров зависит то, насколько точно будет передан радиочастотный сигнал, а также то, из каких материалов фидер придется приобрести. Обмотка кабеля, используемого в жестких климатических и иных условиях, должна успешно выдерживать воздействие на неё окружающей среды;
- условия монтажа – допустимые пределы растяжения, изгиба, материалы, использованные в процессе его крепления и тип монтажа, который был при этом использован. На точность монтажа может оказать влияние даже температура воздуха, которая была в этот момент;
- стоимость кабеля, креплений для него и монтажа.
Какое освещение Вы предпочитаете
ВстроенноеЛюстра
О фидере известно также то, что он может использоваться в составе антенно-фидерного устройства. При этом его конструкция может предусматривать как раздельный тип крепления, так и выполнение в виде единого, нераздельного устройства по разным причинам. Обычно это необходимо для снижения стоимости устройства или уменьшения его в размерах.
Фидер что это такое в электрике? Электрика от А до Я
Для определения нагрузки на цепь суммируют индивидуальную мощность для всех подключённых потребителей. При расчете нагрузки в каждой ответвленной цепи учитывают устройства с приводом от двигателя, которые потребляют больший ток момент запуска.
Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»
Что такое фидер в электрике и энергетике — пояснение Фидер для электрика далеко не всегда представляет собой любое внутреннее разветвление, поскольку разветвлённая цепь включает в себя проводники между конечным устройством максимального тока, защищающим цепь, и розеткой независимо от того, на какой ток рассчитана арматура. Спрашивайте, я на связи!
Важность точного и правильного заброса фидера
- показатель волнового сопротивления тракта;
- затухание фидера на рабочей частоте источника сигнала;
- средняя мощность кабеля на частоте передатчика;
- присоединительный канал на выходе передатчика и входе антенны;
- КСВн тракта;
- условия, в которых кабель будет использоваться для передачи сигнала – температура окружающей среды, попадание на кабель солнечных лучей, жидкости во время грозы, дождя, общую влажность среды, через которую его протаскивают. От этих параметров зависит то, насколько точно будет передан радиочастотный сигнал, а также то, из каких материалов фидер придется приобрести. Обмотка кабеля, используемого в жестких климатических и иных условиях, должна успешно выдерживать воздействие на неё окружающей среды;
- условия монтажа – допустимые пределы растяжения, изгиба, материалы, использованные в процессе его крепления и тип монтажа, который был при этом использован. На точность монтажа может оказать влияние даже температура воздуха, которая была в этот момент;
- стоимость кабеля, креплений для него и монтажа.
Что показали исследования
В результате был получен норматив отчетных потерь электроэнергии. Для его оценки использовались как электрическая мощность, так и процентное отображение. Данные о потерях во всех фидерах были просуммированы и легли в основу построения графиков, представленных далее. В этих графиках отображено:
- преобладание потерь электроэнергии холостого хода трансформаторов над нагрузочными потерями;
- уменьшение доли технических потерь с ростом пропускной характеристики фидера на фоне незначительного изменения потерь холостого хода трансформаторов;
- норматив потерь возрастает, если на холостом ходу в трансформаторах в силу их конструктивных особенностей существуют существенные потери холостого хода, приводящие к увеличению суммарных технических потерь.
Далее на графиках на оси абсцисс отображается загрузка сети, а по оси ординат — основные потери.
Таблица 1
Динамика изменения составляющих технических потерь ЭЭ
Динамика изменения составляющих потерь в трансформаторах
Динамика изменения нормативов потерь ЭЭ
Изучение потоков электроэнергии через фидеры позволяет построить показанные выше графики и сделать такие выводы:
- С увеличением потока электроэнергии через фидер (его головной участок) увеличиваются нагрузочные потери, как и общая нагрузка сети. При этом норматив потерь электроэнергии своей большей частью складывается из суммарных технических ее потерь.
- Изменение норматива в основном зависит от потерь в проводах и кабелях, а не от нагрузочных потерь в трансформаторах.