Z elektrárny do zásuvky


<<< Úvodní stránka    *    *    *   4. KAPITOLA  *    *    *     Obsah >>>

Elektrická energie je pro svou univerzálnost, relativně jednoduchou výrobu, "přepravu" od zdroje k místu spotřeby i přeměnu na jiné formy energie považována za nejušlechtilejší druh energie. Dá se technicky poměrně snadno a s velkou účinností měnit na jiný druh energie:

  • mechanická - elektromotory (účinnost přes 90%)
  • teplo - tepelné spotřebiče, chladničky (účinnost přes 90%)
  • elektrická - transformátory, usměrňovače, měniče (účinnost až 98%)
  • zářivá - žárovky (účinnost do 8%), zářivky a výbojky (účinnost až 40%)
  • chemická - galvanické články, elektrolýza (účinnost kolem 90%)
  • jaderná - urychlovače částic (účinnost asi 50%)

Transformátor
Elektrárny vyrábějí trojfázový střídavý proud o napětí několik tisíc voltů. Pro přenos na velké vzdálenosti se toto napětí přímo v elektrárně transformuje na velmi vysoké napětí 110 kV, 220 kV nebo 400 kV. Nadzemními vedeními jsou jednotlivé elektrárny připojeny do rozvodné sítě. Rozvodná síť má velmi složitou strukturu, která jednak zajišťuje přenos na velké vzdálenosti při napětí 400 kV a 220 kV, jednak distribuci elektrické energie k jednotlivým spotřebitelům. Spojovacím prvkem mezi přenosovou a distribuční částí rozvodné sítě jsou transformační stanice.

Proč se k dálkovému přenosu elektrické energie používá co nejvyšší napětí?
VedeníDůvodem je snížení ztrát při přenosu. I nejlepší vodiče kladou elektrickému proudu odpor R, průchodem proudu se vodič zahřívá a část elektrické energie se mění na teplo. Velikost tepelných ztrát Q závisí nejen na odporu vodiče, ale především na druhé mocnině procházejícího proud (dvakrát větší proud způsobí čtyřikrát větší ztráty!): Q = R.I2.t. Výkon elektrického proudu se určí ze vztahu P = U.I. Máme-li například přenést výkon 10 000 W, můžeme použít malé napětí 10 V, ovšem vodičem bude procházet velký proud 1000 A. Jestliže však použijeme pro přenos napětí 10 000 V, bude vodičem procházet proud jen 1 A a tepelné ztráty klesnou milionkrát!.
Ekonomičtější je proto používat k přenosu na větší vzdálenosti co nejvyšší napětí, aby procházel co nejnižší proud. Teprve před místem spotřeby se napětí transformuje na poměrně bezpečnou hodnotu 230 V a 400 V.

Proč se k dálkovému přenosu energie běžně nepoužívá napětí vyšší než 400 kV?
VNDůvodem je elektrické pole kolem vodičů, které je při vyšších napětích už tak silné, že zejména na hrotech vzniká korona. Zvláště ve vlhkém počasí tato korona způsobuje sršení (slyšitelné jako praskot a viditelné jako světélkování v okolí vodičů) a to výrazně zvyšuje ztráty elektrické energie. Vyšší napětí by vyžadovalo také odolnější izolátory a další nákladné konstrukční úpravy.



Přenosová soustava
VVNDálkový přenos energie zajišťuje přenosová siť vedení velmi vysokého napětí. Linky propojují jednotlivé zdroje a transformační stanice, aby bylo možno operativně řídit přenos energie v závislosti na okamžité spotřebě elektřiny v různých oblastech i v případě poruchy na některé části sítě. Už od 60. let 20. století byla naše přenosová síť propojena s přenosovými soustavami tehdejších socialistických zemí. V roce 1995 byla naše přenosová síť propojena se západoevropskou soustavou UCPTE.
V naší republice dnes máme přes 3000 km linek o napětí 400 kV a přibližně 2000 km linek s napětím 220 kV. Na mapce jsou červenou barvou znázorněny linky 400 kV, zelenou barvou linky 220 kV. Kliknutím se mapa zvětší
 
Distribuční síť
V transformační stanici se velmi vysoké napětí transformuje na vysoké napětí 110 kV, část elektrické energie se přivádí do velkých podniků těžkého průmyslu a do měníren zajišťujících napájení elektrifikovaných železničních tratí. Zbývající část se distribuuje k dalším spotřebitelům (lehký průmysl, města, obce), kde se transformuje na napětí 22 kV. K poslední transformaci na nízké napětí 230V a 400 V dochází v samotných podnicích, obcích a městských čtvrtích. Do našich domácností tak přichází elektrický proud nízkého napětí, který rozsvítí žárovku nebo pohání elektromotor vysavače.
Distribuce


<<< Úvodní stránka    *    *    *   4. KAPITOLA  *    *    *     Obsah >>>