mnoho lidí je překvapeno, když se dozví, že elektřinu ze své podstaty nelze skladovat – alespoň ne ekonomicky v žádném znatelném množství (nad rámec toho, co najdete v baterii).
to znamená, že elektřina musí být vyráběna a dodávána v okamžiku, kdy je potřeba. Přenosová soustava, která vám dodává elektřinu úžasnou rychlostí 186 000 mil za hodinu (téměř rychlost světla), je to, co to umožňuje.
jak je uvedeno v porozumění přenosu, elektrický systém zahrnuje generování, přenos a distribuci. Potřeba hromadného přenosu vznikla, když rostla poptávka po elektřině a malé elektrárny, které mohly sloužit pouze jejich místní oblasti, se staly nedostatečnými. Novější, větší elektrárny přišly na řadu, ale byly daleko od svých zátěžových Center. Přenosové vedení bylo jediným způsobem, jak dostat energii tam, kde to bylo potřeba.
připojení zařízení vzdálené generace se zákazníky také přišlo s malým problémem. Elektřina musí být přenášena dráty. Dráty vytvářejí odpor vůči toku energie a tento odpor vytváří malé ztráty na množství přenášené energie. Není to velký problém na velmi krátké vzdálenosti; ale čím delší je drát, tím větší je odpor a větší ztráty.
řešením problému odporu je zvýšení napětí (nebo „tlaku“), při kterém je elektřina tlačena dráty. Čím vyšší je napětí, tím lépe je systém schopen překonat odpor a minimalizovat ztráty. Tak dnes, jak energie cestuje stovky nebo tisíce kilometrů od místa, kde se vyrábí, vedení vysokého napětí 230, 500 nebo 765 kilovoltů zajišťuje dodávku elektřiny rychle as minimálními ztrátami energie.
Proč Věže?
zatímco elektřina může být někdy přenášena pod zemí,“ hromadné “ přenosové systémy často zahrnují použití nadzemních vodičů. Častá otázka týkající se nadzemních vodičů, zejména během procesu plánování, je důvod, proč jsou zapotřebí takové velké ocelové věže. Dvě primární odpovědi jsou bezpečnost a spolehlivost.
vzhledem k použitému vysokému napětí kladou místní, státní a federální předpisy určité požadavky na to, jak lze přenosová vedení stavět, především v zájmu bezpečnosti. Jedním z těchto klíčových požadavků je, jak vysoko nad zemí musí být vodiče v nejnižším bodě (známém jako „vůle“). Požadavky na Clearance se mohou značně lišit, ale rozsah 60-150 Stop je běžný.
s výškovými požadavky přichází doplňková potřeba stability. Přenosová vedení a věže musí odolat řadě environmentálních protivenství, od silného větru po mrazivé teploty, kde by nánosy ledu a sněhu mohly jinak způsobit zhroucení vedení nebo věže. V důsledku toho jsou věže vysokého napětí obvykle postaveny tak, aby odolaly takzvaným 50 nebo 100 let bouřím, aby povětrnostní podmínky nepřerušily tok elektrické služby.
uvnitř vodičů
napájení je přenášeno vodiči střídavým proudem nebo stejnosměrným proudem. Oba mají své výhody; „třífázový střídavý proud“ je však nejběžnější metodou používanou po celém světě.
při přenosu střídavého proudu (AC) se pohyb elektrického náboje periodicky obrací směrem. V třífázovém střídavém systému nesou vodiče tři střídavé proudy, které dosahují svých špičkových hodnot v různých časech.
třífázové systémy lze také klasifikovat jako jednookruhové nebo dvouokruhové systémy. Dvojitý obvod znamená, že přenosová struktura nese dvě sady přenosových vedení, každá se třemi vodiči (dráty).
v systémech stejnosměrného proudu (DC) je tok elektrického náboje pouze v jednom směru. Systém pracuje při konstantním maximálním napětí, což umožňuje stávajícím koridorům přenosového vedení se stejně velkými vodiči přenášet o 100% více energie do oblasti s vyšší spotřebou než AC.
třífázové střídavé systémy jsou obecně považovány za méně nákladné než stejnosměrné systémy pro kratší vzdálenosti (méně než 400 mil). AC také nabízí některé výhody, pokud jde o zintenzivnění a odstoupení (viz níže), které z něj mohou učinit lepší alternativu, pokud existuje několik mezilehlých spojení v linii, která slouží komunitám podél její trasy.
pro delší vzdálenosti a dokonce i pro kratší vzdálenosti, kde nejsou žádné mezilehlé kohouty, mají stejnosměrné systémy kromě své schopnosti dodávat podstatně větší výkon dvě výhody. Za prvé, jsou méně nákladné stavět, protože nepotřebují tolik drátů jako pro třífázové systémy. Za druhé, jsou účinnější, pokud jde o prevenci elektrických ztrát způsobených odporem v potrubí. Zatřetí, stejnosměrné systémy také nabízejí výhody související se spolehlivostí. Změny zatížení, které by mohly způsobit nesynchronizaci některých částí AC sítě a vést k kaskádovým poruchám v mřížce, by neměly stejný účinek například na stejnosměrný systém. Navíc v takovém případě by DC spojení mohlo být použito ke stabilizaci sítě střídavého proudu.
stejnosměrné systémy mají také své nevýhody, zejména pokud jde o náklady a vybavení spojené se zvyšováním a snižováním napětí, ale vzhledem k výhodám stejnosměrného proudu jako celku mnoho provozovatelů energetických systémů uvažuje o širším využití stejnosměrných systémů.
posílení a odstoupení
zatímco elektřina procházející vysokonapěťovými vodiči může mít za sebou sílu 230, 500 nebo 765 kilovoltů, to není způsob, jakým tok začíná u zdroje výroby; ani to, jak končí, když se elektřina dostane do vašeho domu. Ve skutečnosti by to nebylo bezpečné ani na jednom konci, kdyby tomu tak bylo.
v rámci přenosové soustavy hrají rozvodny a transformátory klíčovou roli tím, že zvyšují napětí z generátoru na hromadné přenosové vedení a vystupují z přenosových vedení na místní vedení, která distribuují energii do vašeho domova.
při výrobě energie opouští zdroj elektrárny přibližně 20 kilovoltů. Transformátory pak zvyšují napětí na vhodnou úroveň pro přenos-podobně jako čerpadlo by bylo použito ke zvýšení tlaku vody v potrubí.
jakmile elektřina dosáhne centra zátěže, místní nástroj ji dodává do čtvrtí a podniků tím, že sníží napětí prostřednictvím rozvoden a pošle ji po síti napájecích (nebo distribučních) vedení. Napětí pro primární rozvody pracují mezi 2,4 a 34,5 kilovolty. Napětí je pak opět sníženo prostřednictvím distribučních transformátorů na obytné úrovně 120 a 240 voltů.