Антенно-фидерные устройства

Содержание

КлассификацияПравить

В любой из допустимых сфер фидер предназначен для передачи электроэнергии в различных её видах от источника к потребителю. При этом потребителями могут быть и понижающие трансформаторы или подстанции, распределяющие устройства.

В качестве примера можно привести следующую схему:

Фидеры высоковольтные электрические

В приведённом примере этим термином можно назвать участки, отмеченные обозначениями А и В, а также общую часть линии электропередачи с понижающими трансформаторами и распределительными устройствами. При отключении участка В прекращается подача электроэнергии на все последующие устройства в схеме, а отключая участок А, можно обесточить отдельных потребителей.

Виды фидеров и особенности конструкции

Комплектация различных фидеров зависит от сферы применения и задач, которые будут решаться с их помощью. Среди наиболее часто встречающихся вариантов можно выделить:

Фидеры в контактной сети электротранспорта

Устройство тяговой сети отличается сложным конструктивным исполнением. Это связано с протяжённостью контактной сети, присутствием на линии нескольких единиц подвижного состава, работающих в отличающихся режимах. При эксплуатации приходится отключать отдельные зоны для обесточивания участков линии при ремонтных работах, обслуживании. Для точной и бесперебойной работы электротранспорта в фидеры включают расширенное количество устройств автоматического управления, контроля и защиты.

В обычной рабочей обстановке применение этого понятия позволяет чётко идентифицировать отдельные участки сети для передачи электроэнергии или электрических сигналов. Но, учитывая то, что в энергетической сфере подобного определения официально нет, в документации всё-таки стоит называть каждое оборудованием нормативными наименованиями. Это избавит от путаницы в ситуациях, когда на предприятие приходит новый человек, ещё не знакомый с местной спецификой.

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.

Применение фидеров на практике

Термин «фидер» применяется в следующих сферах:

Многозначный по определению, фидер можно встретить во многих сферах жизни.

Это понятие английского происхождения означает «питающий». В русском языке для него наиболее подходящим будет слово «кормилец». Фидер в современной электроэнергетике является важной линией, питающей ближайший распределитель входящего тока. Главный фидер подстанции является линией, соединяющую вторичную обмотку небольшого трансформатора с основным распределительным прибором.

Помимо основной сферы применения понятия – электроэнергетики, оно применяется и в других технических областях:

Электрический фидер является достаточно обширным понятием, которое используют для обозначения любой вводной линии. Например, провод от столба до домового щитка тоже называется фидером. Чаще всего этот термин используется для выделения высоковольтной линии в 10 кВ, размещенной на участке от главной подстанции до трансформатора.

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:

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.

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).

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).

Схема линии

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

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.

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 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.

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 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:

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.

Происхождение термина

Одним из участков в электрической сети является проводное соединение, которое с одного конца связано с шинами подстанции. По сути, оно питает электроэнергией ту часть электрической сети, которая соединена с другим концом этого соединения. В английском языке такое действие называется feed. Соответственно, непосредственный исполнитель оного будет называться feeder. А термин «фидер» — это уже на русском языке. Получается так, что с одного конца фидера расположена подстанция, а с другой стороны довольно много прочих элементов и электрических цепей.

Что такое фидер

В этом более узком понимании термин «фидер» в электроэнергетике наиболее часто применяется в кабельных сетях. Например, могут быть такие сообщения:

А в широком понимании —

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:

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:

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:

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.

Принцип действия и классификация

В зависимости от условий эксплуатации фидеры подразделяют на следующие группы:

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

Альтернативные термины

Как уже упоминалось выше, термин «фидер» используется давно. Но поскольку это слово английского происхождения, оно не всегда и не везде широко используется. Хотя существует много различной документации с обозначениями «фидер» или «фидерная ячейка», так же широко используется слово «линия» вместо английской терминологии. Этому способствует распространение термина «фидер» и в радиотехнике в различных антенных устройствах. Поэтому термин «отходящая линия» понятен как чисто электротехническое название. Но пока на эту тему нет никакой нормативной документации. Оба слова имеют равноправное значение.

Поэтому можно называть соответствующий участок электрической схемы, расположенный между шинами подстанции на входе и выходе системы электроснабжения, и фидером, и отходящей линией. А в нашей обыденной жизни фидером, по сути, является каждый электрический шнур, присоединяемый к розетке электросети 220 В.

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.

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

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.

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.

Схема линии

Рисунок 3. Электрическая схема одного из блоков внутреннего фидера

Электрический фидер

Разобраться с тем, что такое фидер в сети электроснабжения сложнее. Это потому что данное понятие не определено и используют его по-разному. Фидером могут назвать участок кабеля между рубильником и распределительной сетью, рубильник ввода, трансформатор и подключенные к нему устройства, кабель — от трансформатора до щита и т. Давайте разбираться на примере подстанций.

Один из примеров подстанции

На этом рисунке представлена схема одной из подстанций на четыре участка. На каждый участок идет свой электрофидер с соответствующими устройствами. В данном случае фидером называют:

В любом случае, фидер подстанции — это епархия электриков и вы ничего сделать не можете. Только ждать когда они определятся с участком повреждения и исправят его.

Составляющие

Рисунок 2. Элементы внутренней фидерной линии

Назначение антенно-фидерных устройств. Типы фидеров

Антенно-фидерные устройства входят в состав радиоприемного и радиораспределяющего оборудования и выполняют две основные функции:

передача энергии от передатчика к антенне и ее излучение в пространство,
улавливание энергии, которая распространяется в пространстве в виде радиоволн, и ее передача на вход приемника.

Таким образом устройство состоит из двух основных частей — фидера и антенны.

Довольно часто антенна бывает удалена от передатчика или приемника на некоторое расстояние. Зачастую это расстояние значительно по отношению к длине волны, поэтому в таких случаях антенна соединяется с приемником или передатчиком при помощи фидерной системы, состоящей из переходного устройства и фидерной линии.

Основные требования к фидеру относятся к его электрогерметичности, то есть к отсутствию излучения энергии из фидера, а также к малым тепловым потерям. В режиме передачи волновое сопротивление фидера должно быть согласовано с входным сопротивлением антенны (обеспечивается за счет режима бегущей волны) и с выходом передатчика (для обеспечения максимальной отдачи мощности). В режиме приема согласование входа приемника с волновым сопротивлением фидера обеспечивается в режиме бегущей волны. Согласование волнового сопротивления фидера с сопротивлением нагрузки является условием для организации максимальной отдачи мощности в нагрузку приемника. В зависимости от того, в каком диапазоне находятся радиоволны, могут использоваться фидеры следующих типов:

Лини с поверхностной волной.
Двух и многопроводные воздушные фидеры.
Волноводы имеющие эллиптические, круглые или прямоугольные сечения.

Сущность и виды антенн

Требования, которые могут предъявляться к антенна, зависят от назначения радиостанции. Например, если станция находится в центре района, обслуживаемого ею, то излучение должно быть равномерным во все стороны, а антенны, которые обслуживают радиолокационные станции, должны концентрировать излучение в узком секторе.

Очень часто антенны классифицируются по диапазону волн. Для коротких волн, а также более длинных, как правило, используются антенны, изготовленные из проводов небольшого поперечного сечения. Для более коротких и дециметровых волн применяются антенны, в которых токи протекают по проводящим поверхностям, имеющим большие размеры относительно длины волны. Таким образом антенны можно делить на два вида:

Апертурные антенны.
Линейные антенны.

Линейные антенны представляют собой провод из металла, в котором возбужден переменный электрический ток. У данного вида антенн поперечное сечение намного меньше длины волны. Характерным явлением для линейных антенн является то, что распределение электрического тока вдоль оси почти не зависит от конфигурации провода, поэтому к линейным антеннам могут относиться антенны не только прямолинейные: рамочные, проволочные бегущей волны, тонкие щелевые, несимметричные и симметричные вибраторы.

У апертурных антенн можно различить ограниченную воображаемую поверхность, вдоль которой проходит весь поток принимаемой (излучаемой) электромагнитной энергии, которая называется раскрывом или апертурой. Как правило размеры раскрыва значительно больше, чем длина волны.

Также антенны, которые входя в состав фидерного устройства, делятся на передающие и приемные. Передающая антенна фидерного устройства преобразует энергию волн, которая поступает по фидеру от передатчика к ней, в энергию свободных колебаний, распространяющихся в окружающем пространстве. Задача передающей антенны заключается не только в излучении электромагнитных волн, но и в обеспечении рационального распределения энергии в пространстве. Поэтому одной из основных характеристик передающих антенн является диаграмма направленности, характеризующая зависимость излучаемого поля от положения точки наблюдения. Направленность делает возможным увеличение мощности поля, которое излучается в данном направлении, без увеличения мощности передатчика, а также уменьшению помех соседним радиотехническим приборам.

Приемная антенна фидерного устройства используется для улавливания энергии свободных колебаний и их преобразования в волновую энергию, которая поступает на вход приемника или передатчика по фидеру. Диаграмма направленности для приемной антенны характеризует зависимость электрического тока в нагрузке антенны. Наличие направленных свойств у приемной антенны делает возможным не только увеличение мощности, которая выделяется током в нагрузке, но также и ослабление приема различных помех, что способствует увеличению качества приема.

К основным параметрам антенн относятся мощность потерь и излучающая мощность электромагнитных волн. Излучающая мощность представляет собой силу и количество волн, идущих от антенны в окружающее пространство. Под мощностью потерь подразумевается значение мощности, теряемой передатчиком в процессе прохождения электрического тока по проводам антенны. Также важными параметрами антенн являются коэффициент полезного действия, входное сопротивление антенны (характеризуется наличием реактивных элементов), мощность в антенне (отображает энергию, которую проводится от передатчика), коэффициент защитного действия (применяется в расчетах для определения степени ослабления сигналов антенной, принимаемых от побочных направлений) и рабочий диапазон.

Происхождение термина

В английском языке такое действие называется feed. Соответственно, непосредственный исполнитель оного будет называться feeder. А термин «фидер» — это уже на русском языке.

Получается так, что с одного конца фидера расположена подстанция, а с другой стороны довольно много прочих элементов и электрических цепей.

К шинам подстанции фидер присоединен через выключатель F (см. изображение далее). С другой стороны также необходим выключатель, который является частью распределительной сети.

Для всего участка сети, который начинается от выключателя F и распространяется вправо на изображении, показанном далее, может применяться определение «фидер» в широком понимании этого термина.

Фидер поврежден. Следовательно, неисправность появилась именно в самом проводнике (фидере) между выключателями F и на подстанции ТП-1. Этот участок называется головным.
Когда говорится о том, что фидер отключался, или появилось повреждение в фидерной сети в таком-то кабеле. То есть это повреждение возникло за пределами головного участка.

А в широком понимании —

когда упоминается отключение фидера, означающее, что выключатель F сработал и прекращено электроснабжение фидерной сети, состоящей из подстанций, питаемых этим фидером.
При упоминании снятия нагрузки фидера с подстанции, что означает снятие нагрузки всей фидерной сети с подстанции.

Значение фидеров

Через фидер от подстанции в направлении потребителей направляется мощный поток электрической энергии. Поэтому для каждой электросети весьма актуальна конструкция этого элемента и условия его эксплуатации. От этого будут зависеть потери электроэнергии.

В распределительных электросетях по величине потерь определяют эффективность их работы.

Как выяснилось, загрузка фидеров 10 кВ оказывает влияние на результаты расчетов потерь электроэнергии, как и на анализ технических потерь.

Эти выводы сделаны на основе исследования проведенного в Красноярском крае в распределительных электросетях Ужурского района.

Исследования проводились с применением вычислительного комплекса REG10PVT. Изучались потери в 35 фидерах, работающих при напряжении 10 кВ и имеющих отношение к семи подстанциям Ужурского РЭС. Были задействованы исходные данные фидеров:

установленное оборудование, его мощность и прочие характеристики;
марка используемого провода, его длина;
конфигурация принципиальных электрических схем.

На основе исходных данных были просчитаны установившиеся режимы этих 35 фидеров с учетом времени и средней температуры окружающей среды. Это дало возможность определить потери электроэнергии в отдельных элементах схемы каждого фидера —

в проводах и кабелях;
в трансформаторах;
выявить потери в низковольтной части сети с напряжением 0,4 кВ;
определить общие технические потери и как они соотносятся с величиной электроэнергии, отпущенной РЭС.

Что показали исследования

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.

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.

Фидеры в электротранспорте

Следовательно, качество фидеров и второстепенных линий, которые являются как бы его разветвлениями, — это суть определяющий фактор потерь электроэнергии при увеличении ее потока в этой электросети.

Для предохранения фидеров от перегрузки, а также для отключения при выполнении тех или иных работ применяются схемы защиты с использованием коммутаторов. Их параметры зависят в первую очередь от рабочего напряжения.

Например, на тяговых подстанциях с напряжением 3,3 кВ каждый выключатель снабжается основной и резервной защитой от коротких замыканий.

Коммутаторами для этих фидеров обычно являются поляризованные выключатели, отличающиеся высокой скоростью работы. Они управляются от схем, которые выполняют функции максимальной токовой импульсной защиты и стандартной токовой защиты. Эти виды защиты делаются основными при коротких замыканиях.

Ток срабатывания выключателей фидеров равен произведению величины номинального тока на этот коэффициент.

Фидеры тяговой сети — это наиболее сложная разновидность этих элементов электросетей. Поскольку они расположены соответственно контактным проводам, перемещающийся электровоз или электричка нагружает их один за другим.

При этом у ЭПС может быть множество различных нагрузочных режимов, связанных с загруженностью подвижного состава и рельефом местности. К этому добавляются отключения некоторых фидеров в связи с ремонтом или профилактикой.

Точность работы защиты фидеров, питающих контактную сеть, имеет важнейшее значение для движения ЭПС.

Провод этой сети тонкий и не переносит больших токовых нагрузок. Например, ток силой в 2 кА пережигает его за десятые доли секунды. По этой причине спасти контактную сеть способна только быстродействующая защита со временем отключения фидеров менее 0,14 сек.

При этом используются либо вакуумные, либо масляные выключатели. Защита делается из двух ступеней. В ней функционирует телеблокировка и ускоренная токовая отсечка.

Конструктивно защита выполнена как отдельное устройство (в сокращении УЭЗФМ), защищающее фидеры, и устанавливается на тяговых подстанциях 25 кВ (его структурную схему смотрите на изображении далее).

Описание работы этой схемы занимает большой объем и, скорее всего, интересно только узкому кругу читателей. По этой причине оно опущено.

Альтернативные термины

Как уже упоминалось выше, термин «фидер» используется давно. Но поскольку это слово английского происхождения, оно не всегда и не везде широко используется.

Хотя существует много различной документации с обозначениями «фидер» или «фидерная ячейка», так же широко используется слово «линия» вместо английской терминологии. Этому способствует распространение термина «фидер» и в радиотехнике в различных антенных устройствах.

Поэтому термин «отходящая линия» понятен как чисто электротехническое название. Но пока на эту тему нет никакой нормативной документации. Оба слова имеют равноправное значение.

Фидер в электрике

Главная » Словарь строительных терминов » Ф

Электрики, работающие с низковольтными сетями (к низковольтным относятся гражданские и промышленные сети напряжением до тысячи вольт, а не то, что вы подумали), не всегда ясно представляют, что происходит «на другой стороне трансформатора».

Такой подход отчасти оправдан, поскольку устройство высоковольтных магистральных и распределительных сетей, не оказывает прямого влияния на схемотехнику и способы монтажа бытовой электропроводки.

Однако понимание схемы электроснабжения микрорайона, поселка или крупного предприятия, поспособствует созданию цельной картины состояния энергетики в регионе.

Магистральные и распределительные линии

Применение высоких напряжений при передаче электроэнергии, обусловлено меньшими потерями на высоковольтных ЛЭП, и возможностью применять провода меньшего сечения.

При передаче электричества на большие расстояния, это немаловажный экономический фактор. Повышение напряжения ведет к снижению силы протекающего тока, а именно от силы тока зависят потери.

Стандартное напряжение на магистральных ЛЭП – 110 кВ и выше.

Местные распределительные сети используют напряжение 10 кВ (старый стандарт для сельской местности 6 кВ). 110 кВ понижается до 10 кВ подстанцией, где расположены главный фидер, фидерные ячейки и аппаратура релейной защиты.

По типу распределения их можно разделить на магистральные, где к одному фидеру подключается несколько трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ, и радиальные. Во втором случае к каждой ТП идет отдельная линия электропередачи.

Что такое фидер?

Слово «фидер» применяется:

в электроэнергетике;
в электротранспорте;
в радиотехнике;
в пейнтболе;
в рыбной ловле.

Английское «feeder» переводится как «кормящий, питающий». Если попробовать подобрать русское слово, наиболее точно отражающее его смысл в контексте электрики, то это, пожалуй, будет «кормилец».

Фидер в электроэнергетике это линия питающая трансформатор или ближайший распределитель. Главный фидер подстанции, это линия, соединяющая вторичную обмотку трансформатора 110/10 кВ с распределительным устройством.

РУ состоит из фидерных ячеек, к которым подключены отходящие фидерные линии.

В отличие от радиотехники, где фидер это высокочастотный кабель, соединяющий передающее устройство с антенной, или электротранспорта, где фидер соединяет тяговую подстанцию с контактной сетью, фидер электрический это размытое понятие, которое может быть применено к любой вводной линии.

Так провод от столба до домового щитка, имеет все основания называться фидером в этом щитке, но по сложившейся традиции, это понятие применяется в высоковольтных сетях электроснабжения.

Хотя определение не закреплено нормативными документами, чаще всего оно применяется для обозначения высоковольтной линии 10 кВ, на участке от подстанции 110/10 кВ до трансформатора 10/0,4 кВ.

«Авария на фидере»

Эта фраза произносится местным электриком со значительным и обреченным видом. От него здесь ничего не зависит, и только высшие энергетические силы, в лице персонала подстанции, могут дать ответ, когда в вашем поселке вновь зажгутся огни, заработают станции водоснабжения, включатся телевизоры и холодильники.

Конструкция фидера

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.

Виды и классификация

Учитывая, что у данного термина несколько определений, то классификацию разумно проводить по области применения, перечислим их:

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.

Натуральная мощность и пропускная способность ЛЭП

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, кВДлина линии, кмПредельная длина при кпд = 0. 9Число и площадь сечения проводов, мм2Натуральная мощность Р нат МВтПропускная способностьПо устойчивостиПо нагревуМВтв долях РнатМВтв долях Рнат10(6)512,120817,5352011511080130501,67220150-2504001х300120-1353502,92802,3330200-3007002х300350-3608002,37602,2500300-40012003х30090013501,517401,9750400-50022005х300210025001,246002,11150400-50030008х300530045000,85110002,1

Составляющие

Рисунок 2. Элементы внутренней фидерной линии

Оснащение удилища

Когда удочка выбрана самое время оснастить ее, используя приготовленные элементы. Для этого необходимо всего 4 шага:

Сборка удилища. Соединение разборных частей в единую конструкцию (если используется телескопическое, то его необходимо просто разложить).
Установка катушки на бланк.
После фиксации катушки необходимо отогнуть дужку лескоукладывателя и край лески продеть через все кольца к вершине удилища. После этого дужку вернуть на место.
На конце основной лески делается петля (или закрепляется вертлюжок с карабином) для последующего соединения с готовым фидерным монтажом.

В среднем оснастка занимает не более 5 минут и после этого не потребует дополнительного вмешательства. Исключения – если есть необходимость смены монтажа на другой.

Значение фидеров

В терминологии энергетика слово «фидер» появилось давно. Вскоре после того, как началось электроснабжение в Англии и США. Тем не менее, оно широко используется, потому что удобно своей краткостью и смысловой емкостью. Через фидер от подстанции в направлении потребителей направляется мощный поток электрической энергии. Поэтому для каждой электросети весьма актуальна конструкция этого элемента и условия его эксплуатации. От этого будут зависеть потери электроэнергии. В распределительных электросетях по величине потерь определяют эффективность их работы.

Распределительные сети обычно работают при напряжении от 6 до 10 кВ. В них регулярно каждый месяц выполняются расчеты потерь электроэнергии. Точность этих расчетов имеет существенное значение для формирования тарифов на электрическую энергию. Как выяснилось, загрузка фидеров 10 кВ оказывает влияние на результаты расчетов потерь электроэнергии, как и на анализ технических потерь. Эти выводы сделаны на основе исследования проведенного в Красноярском крае в распределительных электросетях Ужурского района.

установленное оборудование, его мощность и прочие характеристики;
марка используемого провода, его длина;
конфигурация принципиальных электрических схем.

в проводах и кабелях;
в трансформаторах;
выявить потери в низковольтной части сети с напряжением 0,4 кВ;
определить общие технические потери и как они соотносятся с величиной электроэнергии, отпущенной РЭС.