Фидер в электроэнергетике часто путают с распределителем, так как оба передают энергию от генерирующей станции (или подстанции) к точкам потребления. Однако фидер не осуществляет промежуточный контроль, поэтому значения силы тока остаются неизменными как на отправляющей, так и на принимающей стороне.
В зависимости от условий эксплуатации фидеры подразделяются на следующие группы:
- Промышленные,
- Сельскохозяйственные,
- Бытовые (осветительные).
В бытовых случаях линия рассчитана на напряжение 220 В, в то время как для остальных видов используется напряжение 220 и 380 В.
Функционирование фидера определяется его назначением. Фидерная линия является частью электрической распределительной сети. Электрическая схема в здании, передающая энергию от трансформатора или другого устройства к распределительной панели, представлена на рисунке 1. Различные потребители подключаются к шинам для 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 является частью системы распределения энергии от первичных устройств к вторичным. Как показано на рисунке 1, после передачи энергии по линии она достигает подстанции, где напряжение сети может уменьшиться в зависимости от мощности и количества потребителей.
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, проходящие от главной входной панели или от других небольших панелей к различным точкам использования, являются ответвительными цепями, использующими только две основные шины.
Предохранители или прерыватели рассчитаны на токовую нагрузку 15 или 25 А.
15-амперные ответвления идут к потолочным светильникам и настенным розеткам в помещениях, где используются 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, а 20-амперная схема выдерживает до 2400 Вт. Эти пределы установлены для цепей с полной нагрузкой, но на практике мощность ограничивается до 1440 Вт и 1920 Вт соответственно.
Для определения нагрузки на цепь суммируют индивидуальную мощность всех подключённых потребителей. При расчете нагрузки в каждой ответвленной цепи учитывают устройства с приводом от двигателя, которые потребляют больший ток при запуске.
Типы фидерных линий
Требования к расчету нагрузок на ответвления, обслуживание и фидеры различаются в зависимости от следующих категорий потребителей:
- Электроприборы,
- Нагрузки общего назначения,
- Индивидуальные,
- Многопроводные.
Нагрузки общего освещения и разветвленные цепи небольших приборов рассчитываются одинаково. При стандартном методе расчёта нагрузки, если имеется четыре или более стационарных 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.
На рисунке 5 показано внешнее устройство фидера, рассчитанного на напряжение 380 В, а общий вид фидерного распределительного щита изображен на рисунке 6.
Фидер в электрике и его значение в электроэнергетике
Рисунок 5. Внешний вид фидерной линии повышенного напряжения 
Рисунок 6. Внешний вид монтажно-распределительного щита для фидера
Фидер в электрике представляет собой передачу электричества с помощью линии или цепи, включающей дополнительные элементы, через которые электроэнергия поступает от источника к потребителю. В его состав входит множество компонентов. Для удобства навигации в электрической сети ее разделяют на отдельные участки и дают им специальные названия.
Основные и распределительные линии
Использование высокого напряжения при передаче электроэнергии позволяет избежать значительных потерь на высоковольтных ЛЭП и использовать кабели меньшего сечения. Это особенно важно при передаче электричества на большие расстояния, так как уменьшается сила тока, влияющая на потери.
По стандартным магистральным линиям передают электроэнергию напряжением от 110 кВ. Распределительные сети работают с напряжением 10 кВ, которое получают на трансформаторных подстанциях, где располагается главный фидер, его ячейки и защитное оборудование.
Отводящая линия соединяет вторичную обмотку понижающего трансформатора с распределительным оборудованием, откуда отходят питающие фидерные линии. При дальнейшей передаче электроэнергии к потребителям термин «фидер» обычно не используется.
Защита оборудования на электротранспорте
С увеличением количества электроэнергии, проходящей через электрическую линию или ее основной участок, возрастают потери в сети. Качество этих участков напрямую влияет на потери мощности. Для защиты от перегрузок и отключения линий применяют схемы защиты с использованием коммутаторов. Существует два вида защиты:
Параметры схем зависят от рабочего напряжения. В тяговых трансформаторных устройствах с высоким напряжением выключатели содержат обе формы защиты. Это оборудование характеризуется высокой скоростью срабатывания, а его управление осуществляется схемами, обеспечивающими функции токовой импульсной и стандартной защиты.
Эти виды защиты являются основными при коротких замыканиях, а для повышения их надежности используют резервное оборудование. Фидеры в тяговой сети являются наиболее сложными их разновидностями. Поскольку их расположение связано с контактными проводами, электровозы и электрички постоянно нагружают схему, передвигаясь по рельсам.
Нагрузка сетей связана с массой подвижного состава и рельефом местности. Схема работает интенсивнее при отключении нескольких электрических участков на ремонт или техническое обслуживание. Эффективность работы фидерной защиты важна для безопасного движения электропоездов.
Кабель контактной цепи тонкий и не выдерживает больших токовых нагрузок. Ток в 2 кА может пережечь этот провод мгновенно, поэтому быстрая защита, отключающая фидеры за 0,14 секунды, необходима для защиты такой сети.
Для этого в систему устанавливают вакуумные или масляные автоматы, включенные в двухступенчатую защиту, основанную на телеблокировке и ускоренном отключении тока. Конструктивно вся система выполнена как единый механизм.
В последнее время энергетики все чаще используют термин «отводящая линия» вместо «фидер». Хотя этот факт документально еще не закреплен, допускается использование обоих терминов.
Типы фидеров и их конструктивные особенности
Комплектация различных фидеров варьируется в зависимости от области применения и решаемых задач. Среди наиболее распространённых видов можно выделить следующие:
- Радиотехнический фидер, представляющий собой коаксиальный кабель с необходимым волновым сопротивлением, набором разветвителей и соединителей для подключения оборудования, фильтров и других отдельных устройств. Он соединяет приёмно-передающие устройства с антеннами и обеспечивает передачу электрического сигнала между ними.
- В энергетике применяется понятие высоковольтного фидера. Обычно это участок сети от одного преобразующего устройства (источника питания) к другому с комплектом вспомогательного оборудования. В его состав входят автоматические защитные устройства и разъединители, предохранители и понижающие трансформаторы, а также распределительные шкафы с соответствующим оборудованием.
- Особо выделяются фидеры, используемые для организации тяговых сетей электротранспорта. Электроснабжение подвижного состава осуществляется через воздушную контактную сеть, подключенную к подстанции с помощью основного фидера (1). Цепь замыкается при помощи фидера обратного тока (4), включающего в себя не только саму линию, но и комплект защитной аппаратуры, включая резервную автоматику, снимающую напряжение при коротком замыкании.
Конструкция тяговой сети отличается высокой сложностью. Это обусловлено большой протяжённостью контактной сети, наличием на линии нескольких единиц подвижного состава, работающих в различных режимах. В процессе эксплуатации необходимо отключать отдельные зоны для обесточивания участков линии при проведении ремонтных работ и обслуживании. Для обеспечения точной и бесперебойной работы электротранспорта в состав фидеров включается расширенное количество устройств автоматического управления, контроля и защиты.
В повседневной практике использование данного термина позволяет чётко идентифицировать отдельные участки сети для передачи электроэнергии или электрических сигналов. Однако, учитывая отсутствие официального определения данного термина в энергетике, в документации следует использовать нормативные наименования для каждого вида оборудования. Это поможет избежать путаницы, особенно в случаях, когда на предприятие приходит новый сотрудник, ещё не знакомый с местной спецификой.