Что такое фидер

Принцип действия и классификация

Что такое фидер в электроэнергетике. Его часто путают с распределителем, ведь тот тоже передаёт энергию от генерирующей станции (или подстанции) к точкам потребления электроэнергии. Однако фидер не выполняет промежуточный контроль, поэтому значения силы тока остаются одинаковыми как на отправляющей, так и на принимающей стороне.

В зависимости от условий эксплуатации фидеры подразделяют на следующие группы:

• Промышленные;
• Для применения в сельском хозяйстве;
• Бытовые (осветительные).

В последних случаях линия рассчитывается на напряжение 220 В (для остальных видов — на 220 и 380 В).

Последовательность функционирования фидера определяется его назначением. Фидерная линия является частью электрической распределительной сети. Электрическая схема в здании, которая передает энергию от трансформатора или иного подобного устройства к распределительной панели, представлена на рисунке 1. Различные потребители подключаются к шинам с целью подачи различных нагрузок: силовых и/или осветительных.

Проводники распределительных питающих линий выходят ​​от автоматического выключателя (или устройства повторного включения цепи подстанции) через подземные кабели, называемые выходными. Таким образом, фидер в электрике является частью системы распределения энергии от первичных устройств к вторичным. Как следует из рисунка 1, после передачи энергии по линии она достигает подстанции, где напряжение сети может уменьшиться, в зависимости от мощности и количества потребителей.

Откуда произошло название

Само понятие «фидер» — это транскрипция английского термина «feeder», происходящего от слова «feed», имеющего несколько значений. Самое известное из них «питать, питающий» но может значить так же «подающий механизм». В энергетике этим термином называется питающая линия или вводной кабель.

На самом деле понятие фидер в электроэнергетике используется только в разговорной речи, а в нормативных документах оно отсутствует, поэтому возникает вопрос — что такое фидер в электрике?

Не смотря на сложность вопроса, электрики, работающие на подстанции, понимают значение этого термина. Он обозначает не тип устройства, а функциональные части схемы. Чаще всего это линия 6-10кВ, питающая трансформаторы и соединяющая их с масляным выключателем или разъединителем.

Это понятие в энергетике используется в разных, но при этом похожих ситуациях:

• если на подстанции аварийно или планово отключается вводной выключатель (разъединитель) и все трансформаторы остаются без питания то говорят, что отключена фидерная линия;
• при повреждении соединительного кабеля между трансформатором и выключателем так же говорят «повреждён фидер»;
• фидером называют кабель, идущий от одного из выходных автоматов к потребителю.

Фидер на подстанции кроме кабелей и шин может включать в себя масляные или воздушные выключатели, разъединители, измерительные приборы, устройства защиты и автоматики. Распредустойства различных типов могут состоять из нескольких отходящих линий.

Этот термин применяется так же по отношению к ЛЭП, соединяющей разные подстанции, но прежде всего это сеть, подающая питание, обычно высоковольтное, к оборудованию. Если линия идёт не к трансформатору, а к распредузлу, то линии, отходящие от этого узла, называют ответвлениями.

Составляющие

Что такое фидер в электрике. Поскольку он является главным проводником, то от него питание подается к основному центру нагрузки и далее на распределитель (обычно трёхфазный, четырёхпроводной). Далее нагрузка поступает в обслуживающую сеть, к которой уже подсоединены непосредственные потребители (смотреть рисунок 2).

Рисунок 2. Элементы внутренней фидерной линии

Фидеры в электрике проектируются на основе токонесущей способности проводников, а их расчёты производятся по известным значениям падения напряжения и длительности линии (максимально — до 12…15 км).

В состав линии включают не все проводники. Те из них, которые находятся между точкой обслуживания и устройствами, предназначенными для отключения потребителя, являются служебными проводниками. Тут применяются специальные правила обслуживания, поскольку они не имеют заземляющих устройств и других защитных приспособлений (кроме тех, которые предусмотрены на первичной стороне вторичного трансформатора).

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).

Практическое применение

Электромонтёры на подстанции используют этот термин в таких случаях:

1. Аварийное выключение высоковольтного выключателя (масляного или вакуумного), отключающего питание первичных обмоток всех понижающих трансформаторов. При передаче смены или описании ситуации электрики говорят, что сработала защита фидера №…
2. Повреждение кабеля, идущего от фидера к трансформатору. В этом случае говорят, что повреждение на линии фидера №…

В этих ситуациях фидер — это часть вводной электросхемы подстанции.

Фидером или фидерной линией называют также линию, идущую от одной подстанции к следующей, а так же распределительный узел. Поэтому термины «фидер», «ЛЭП» и «магистраль» являются взаимозаменяемыми.

Этим термином пользуются не только практикующие электрики. Его применяют так же проектировщики систем электроснабжения. В этом случае фидер — это кабель или воздушная линия, соединяющая два распредузла или распределительное устройство и понижающий трансформатор или другое устройство.

И всё-таки, что такое фидер в электрике? Это линия, идущая от одного распредустройства к следующему по цепи или от разъединителя к потребителю.

Она может быть воздушной, кабельной или системой, но для того, чтобы называться фидером линия должна подавать питание от одного аппарата к другому. Цепи, которые служат для включения трансформаторов или секций шин в параллельную работу фидерными линиями не называют.

В качестве примера можно привести систему электроснабжения проводного электротранспорта. Это потребители большой мощности, подключённые к собственной понижающей подстанции.

В данном случае термин «фидер» применяется по отношению к кабельной или воздушной линии, соединяющей трансформатор и контактные провода или, в метро, шины. Соединительные цепи кроме кабелей включают в себя выключатели, разъединители, защитные реле и другую сигнальную аппаратуру.

Схема линии

Она потребуется всякий раз, когда производится частичная перепланировка внутренних и внешних силовых подключений. При этом необходимо знать значения следующих параметров:

1. Общую расчётную нагрузку.
2. Максимальное значение коэффициента спроса.
3. Предельные значения силы тока.
4. Максимальную длину внешних проводников.
5. Характеристику устройств защиты от перегрузки.

Типичная электрическая система может содержать несколько типов фидеров. В соответствии с этим линии рассчитываются на разные виды нагрузок — непрерывные, периодические, комбинированные, внешние. Последние учитываются при проектировании системы энергоснабжения отдельных зданий. В особо сложных случаях фидеры могут быть составными, представляющими более чем одну систему напряжения, либо имеющими в своём составе линии постоянного тока.

Электрическая схема одного из участков представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Электрическая схема одного из блоков внутреннего фидера

Первичные фидерные линии характерны для электростанций. Распределительный узел может быть внутренним или внешним. Хотя правила защиты от перегрузки по току в электрике варьируются в зависимости от поставляемой нагрузки, предел обычно устанавливается по конечной ветке.

Как применяются фидеры в электричестве?

Само слово «фидер» энергетики в своей работе начали использовать достаточно давно. Это произошло вскоре после начала электроснабжения Англии, США. От применения оборудования будут зависеть показатели электрических потерь, характерные для той или иной системы. В свою очередь, так определяется и эффективность работы той или иной сети.

Обычное напряжение работающих сетей составляет 6-10 кВт. Расчёты по потерям электроэнергии выполняются буквально каждый месяц. В зависимости от точности этих расчётов выставляют определённые тарифы за использование электрической энергии. Загрузка фидеров на 10 кВт влияет на результаты некоторых действий, связанных с подсчётами и проектированием.

Электропередача

Применение для электротранспорта

Схемы защиты с использованием коммутаторов применяют, чтобы эксплуатация была наиболее безопасной. От рабочего напряжения зависят параметры, которыми обладает сеть в том или ином случае. Пример — тяговые подстанции, где стандартное напряжение составит 3,3 кВт. Здесь каждый выключатель снабжается как основной, так и дополнительной защитой на случай отключений.

В роли коммутаторов выступают поляризованные выключатели, с максимальной скоростью работы. Функция максимальной токовой защиты в данном случае перекладывается на схемы, которые отвечают и за общее управление системой. Стандартная токовая защита обеспечивается за счёт этой же части.

При коротких замыканиях указанные выше виды защиты становятся основными. Резервная защита нужна для расширения возможностей пользователей

Чтобы организовать правильную работу, важно грамотно настроить текущие схемы. Даже при максимальных нагрузках необходимо исключить случайные срабатывания

Коэффициент запаса устанавливают в пределах 1,15.

Интересно! Фидеры в тяговой сети — самые сложные устройства. Нагрузка возникает постепенно, и не один раз в каждом из элементов. Таких загрузочных режимов может быть много в зависимости от того, сколько элементов движется по дороге. Для движения электрического транспорта важна точность всех характеристик.

Прокладка проводов

Для этой сети применяют тонкие провода, при обычных условиях не способные выдержать значительные нагрузки. К примеру, даже тока в 2кА хватает, чтобы за доли секунды пережечь устройство. Только быстродействующая защитная система с коротким временем отключения обеспечивает нормальное функционирование при таких условиях.

Разные провода и защита

Стандартно защиту монтируют из двух ступеней. Она включает ускоренную токовую отсечку вместе с телеблокировкой. Устанавливается на тяговых подстанциях с мощностью до 25 кВт, выполняются такие решения в виде отдельных устройств. Работа самой системы заслуживает отдельного разговора.

Фидерная линия — общий вид

Для идентификации конкретных участков цепей фидерная система структуризации остаётся достаточно удобной. Но в нормативных документах точное регулирование термина отсутствует, в связи с чем на практике допустимы сложности, недопонимание даже между мастерами. Из-за этого увеличивается вероятность аварийных ситуаций и несчастных случаев. Лучше всё-таки опираться на терминологию, разработанную для нормативных документов. Всегда просто найти если не одинаковые значения, то с примерно такой же расшифровкой.

Как идентифицировать фидерную линию

При наличии фидеров, питаемых от разных систем напряжения, каждый незаземлённый проводник должен быть установлен по фазе или линии на всей её длине: от точки подключения до точки сращивания. Идентификация не заземлённых проводников системы переменного тока может осуществляться с помощью цветовой маркировки, маркировки ленты или других утвержденных средств. Красный цвет разрешается использовать для не заземлённого проводника положительной полярности, а черный цвет — для проводника отрицательной полярности.

За исключением систем повышенной мощности и изолированных систем электропитания, для идентификации не заземлённых проводников переменного тока используют оранжевый цвет. Он разграничивает верхнюю часть четырёх-проводной системы, соединенной треугольником, где заземлена средняя точка однофазной обмотки, от остальной части сети. Если в тех же помещениях присутствует система высокого напряжения (более 220 В), то для маркировки обычных фидерных проводников следует использовать коричневый, оранжевый и жёлтый цвет (смотреть рисунок 4). Маркировочные ленты или другие средства идентификации фидера используются также для различения участков с разными напряжениями.

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

Цепи ко всем устройствам, которые требуют электропитания, запускаются от предохранителей или автоматических выключателей. В фидерных цепях используются более толстые кабели, которые проходят от главной входной панели к меньшим распределительным панелям — щитам, являющимися центрами нагрузки. Эти щиты расположены в удаленных частях дома или в хозяйственных постройках, они также используются для перераспределения энергии, например, в гаражах или паркингах.

Как отображается фидерная линия на схеме

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

На данной схеме фидером являются все цепи, присоединённые к ячейке Ф1. Это участки схемы электроснабжения, обозначенные буквами «А» и «В».

Допускается так же считать фидером только цепи, питающие подстанции ТП1-ТП3. На схеме этот участок имеет обозначение «В» и является сетью фидера Ф1.

При необходимости произвести отключение данного участка, то для этого отключается соответствующий выключатель в ячейке. Например, для отключения фидера «В» необходимо отключить выключатель в ячейке Ф1. Если говорят, что повреждён фидер, то при этом подразумевается авария на всём участке «В».

Использование этого термина позволяет указать на участок цепи, но при этом не указывает на место повреждения. Это может быть одна из кабельных линий, разъединитель или выключатель, находящиеся на одной линии.

Для того чтобы избежать путаницы, понятием «фидер» пользуются только в разговорах, а в документах применяются буквенно-цифровая маркировка элементов электросхем.

Фидер у электриков

У работников подстанций, как и у представителей многих других профессий, есть свой «язык», малопонятный простым смертным. Для того чтобы эти выражения были понятны обычным людям, их необходимо расшифровать:

1. Фидер. В его цепи могут находиться самые разные устройства — масляные выключатели, разъединители, кабеля, воздушные линии, системы контроля и автоматики.
2. Отключился третий фидер или произошло аварийное отключение Ф-3. Это выражение используется при аварийном отключении сети из-за срабатывания систем защиты.
3. Повреждён третий фидер. Фраза используется при срабатывании защиты из-за повреждения линии или выключателей.
4. Повреждение в сети фидера или в фидерной сети. Выражение применяется после уточнения места аварии и дополняется указанием неисправного элемента.
5. Отключился фидер. Это значит, что аварийно остался без питания понижающий трансформатор и подключённые к нему потребители. На некоторых производствах есть возможность переключения на другие схемы электропитания, но для жилых домов эта возможность обычно отсутствует.
6. Повреждён Ваш фидер. Так электрики говорят владельцам частных или жителям многоквартирных домов. Чаще всего это значит, что повреждёна сеть на участке от столба линии электропередач до вводного автомата или рубильника. Это может быть обрыв кабеля, окислиться клеммы или место подключения на столбе или в водном щитке.

Понятие «фидер» и другие, с ним связанные определения, удобны для указания на определённую часть сети. Недостаток этого термина в том, что он указывает сразу на несколько элементов схемы, объединённых общей функцией.

Это может привести к разногласиях в понимании причин и места аварии оперативно-ремонтным персоналом. Такое недопонимание является опасным для рабочих, занятых устранением неисправности, поэтому во время решения практических задач целесообразнее пользоваться официальной терминологией, в которой термин «фидер» отсутствует.

Похожие материалы на сайте:

• Как составить план схему электропроводки
• Почему провод ПУНП запрещен для эксплуатации
• Назначение Фазы и Нуля

Как определить нагрузку на фидер

В новых домах прокладываются преимущественно трёхфазные линии, рассчитанные на напряжение 220-240 В переменного тока. При этом все схемы в доме, которые проходят от главной входной панели или от других небольших панелей к различным точкам использования, являются ответвительными цепями, использующими только две основные шины.

Предохранители или прерыватели рассчитывают на токовую нагрузку 15 или 25 А.

15-амперные ответвления идут к потолочным светильникам и настенным розеткам в помещениях, где устанавливаются менее энергоемкие устройства, а 20-амперные цепи подводят к розеткам на кухне или в столовой, где используются более мощные приборы.

Считается, что 15-амперная схема может обрабатывать в общей сложности 1800 Вт, в то время как 20-амперная схема выдерживает до 2400 Вт. Эти пределы установлены для цепей с полной нагрузкой, на практике же мощность ограничивается до 1440 Вт и 1920 Вт соответственно.

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.

Типы фидерных линий

Требования к расчету нагрузок на ответвления, обслуживание и фидер разграничены относительно следующих категорий потребителей:

• Электроприборы;
• Нагрузки общего назначения;
• Индивидуальные;
• Многопроводные.

Нагрузки общего освещения, и на разветвленные цепи небольших приборов рассчитываются одинаково. При стандартном методе расчёта нагрузки, когда имеется четыре или более закреплённых на месте потребителя, допустимо применять коэффициент спроса 75 %. При использовании дополнительного метода коэффициент спроса 100 % применяют только к стационарным потребителям. В паспортную таблицу включают все приборы, которые постоянно подключены или находятся в определенной цепи.

Внешнее устройство фидера, рассчитанного на напряжение 380 В, приведено на рисунке 5, а общий вид фидерного распределительного щита — на рисунке 6.

Рисунок 5. Общий вид фидерной линии повышенного напряжения

Рисунок 6. Общий вид монтажно-распределительного щита для фидера