Z elektr�rny do z�suvky |
Elektrick� energie je pro svou univerz�lnost, relativn� jednoduchou v�robu, "p�epravu" od zdroje k m�stu spot�eby i p�em�nu na jin� formy energie pova�ov�na za neju�lechtilej�� druh energie. D� se technicky pom�rn� snadno a s velkou ��innost� m�nit na jin� druh energie:
- mechanick� - elektromotory (��innost p�es 90%)
- teplo - tepeln� spot�ebi�e, chladni�ky (��innost p�es 90%)
- elektrick� - transform�tory, usm�r�ova�e, m�ni�e (��innost a� 98%)
- z��iv� - ��rovky (��innost do 8%), z��ivky a v�bojky (��innost a� 40%)
- chemick� - galvanick� �l�nky, elektrol�za (��innost kolem 90%)
- jadern� - urychlova�e ��stic (��innost asi 50%)
Elektr�rny vyr�b�j� trojf�zov� st��dav� proud o nap�t� n�kolik tis�c volt�. Pro p�enos na velk� vzd�lenosti se toto nap�t� p��mo v elektr�rn� transformuje na velmi vysok� nap�t� 110 kV, 220 kV nebo 400 kV. Nadzemn�mi veden�mi jsou jednotliv� elektr�rny p�ipojeny do rozvodn� s�t�. Rozvodn� s� m� velmi slo�itou strukturu, kter� jednak zaji��uje p�enos na velk� vzd�lenosti p�i nap�t� 400 kV a 220 kV, jednak distribuci elektrick� energie k jednotliv�m spot�ebitel�m. Spojovac�m prvkem mezi p�enosovou a distribu�n� ��st� rozvodn� s�t� jsou transforma�n� stanice.
Pro� se k d�lkov�mu p�enosu elektrick� energie pou��v� co nejvy��� nap�t�?
D�vodem je sn�en� ztr�t p�i p�enosu. I nejlep�� vodi�e kladou elektrick�mu proudu odpor R, pr�chodem proudu se vodi� zah��v� a ��st elektrick� energie se m�n� na teplo. Velikost tepeln�ch ztr�t Q z�vis� nejen na odporu vodi�e, ale p�edev��m na druh� mocnin� proch�zej�c�ho proud (dvakr�t v�t�� proud zp�sob� �ty�ikr�t v�t�� ztr�ty!): Q = R.I2.t. V�kon elektrick�ho proudu se ur�� ze vztahu P = U.I. M�me-li nap��klad p�en�st v�kon 10 000 W, m��eme pou��t mal� nap�t� 10 V, ov�em vodi�em bude proch�zet velk� proud 1000 A. Jestli�e v�ak pou�ijeme pro p�enos nap�t� 10 000 V, bude vodi�em proch�zet proud jen 1 A a tepeln� ztr�ty klesnou milionkr�t!.
Ekonomi�t�j�� je proto pou��vat k p�enosu na v�t�� vzd�lenosti co nejvy��� nap�t�, aby proch�zel co nejni��� proud. Teprve p�ed m�stem spot�eby se nap�t� transformuje na pom�rn� bezpe�nou hodnotu 230 V a 400 V.
Pro� se k d�lkov�mu p�enosu energie b�n� nepou��v� nap�t� vy��� ne� 400 kV?
D�vodem je elektrick� pole kolem vodi��, kter� je p�i vy���ch nap�t�ch u� tak siln�, �e zejm�na na hrotech vznik� korona. Zvl�t� ve vlhk�m po�as� tato korona zp�sobuje sr�en� (sly�iteln� jako praskot a viditeln� jako sv�t�lkov�n� v okol� vodi��) a to v�razn� zvy�uje ztr�ty elektrick� energie. Vy��� nap�t� by vy�adovalo tak� odoln�j�� izol�tory a dal�� n�kladn� konstruk�n� �pravy.
P�enosov� soustava
D�lkov� p�enos energie zaji��uje p�enosov� si� veden� velmi vysok�ho nap�t�. Linky propojuj� jednotliv� zdroje a transforma�n� stanice, aby bylo mo�no operativn� ��dit p�enos energie v z�vislosti na okam�it� spot�eb� elekt�iny v r�zn�ch oblastech i v p��pad� poruchy na n�kter� ��sti s�t�. U� od 60. let 20. stolet� byla na�e p�enosov� s� propojena s p�enosov�mi soustavami tehdej��ch socialistick�ch zem�. V roce 1995 byla na�e p�enosov� s� propojena se z�padoevropskou soustavou UCPTE.
V na�� republice dnes m�me p�es 3000 km linek o nap�t� 400 kV a p�ibli�n� 2000 km linek s nap�t�m 220 kV. Na mapce jsou �ervenou barvou zn�zorn�ny linky 400 kV, zelenou barvou linky 220 kV. Kliknut�m se mapa zv�t��
Distribu�n� s�
V transforma�n� stanici se velmi vysok� nap�t� transformuje na vysok� nap�t� 110 kV, ��st elektrick� energie se p�iv�d� do velk�ch podnik� t�k�ho pr�myslu a do m�n�ren zaji��uj�c�ch nap�jen� elektrifikovan�ch �elezni�n�ch trat�. Zb�vaj�c� ��st se distribuuje k dal��m spot�ebitel�m (lehk� pr�mysl, m�sta, obce), kde se transformuje na nap�t� 22 kV. K posledn� transformaci na n�zk� nap�t� 230V a 400 V doch�z� v samotn�ch podnic�ch, obc�ch a m�stsk�ch �tvrt�ch. Do na�ich dom�cnost� tak p�ich�z� elektrick� proud n�zk�ho nap�t�, kter� rozsv�t� ��rovku nebo poh�n� elektromotor vysava�e.
