det er altid der, hver gang du vender en kontakt eller tilslutter en ledning. Vi er alle afhængige af elektricitet for at holde os i gang dagligt, uanset om det koger vand til vores morgenkaffe, bruger vores computer til arbejde eller oplader vores telefon. Har du nogensinde spurgt dig selv, hvordan elektricitet kommer til dit hjem? Elektricitet rejser en lang afstand for at komme direkte til dit hus. Stationen, hvor din elektricitet genereres, kan være hundreder af miles væk! Alle poler og ledninger, du ser foran dit hjem og langs motorvejen, kaldes det elektriske distributionssystem eller transmission.
i dag er generationsstationer over hele landet forbundet via det elektriske system (undertiden kaldet “elnettet”).
Sådan fungerer elnettet
elnettet er et mangesidet og vitalt system. En af de mest bemærkelsesværdige tekniske resultater i den moderne æra. Det transmitterer strøm genereret på en mangfoldighed af faciliteter og distribuerer det til slutbrugere, ofte over store afstande. Desuden leverer den elektricitet til industrielle faciliteter, bygninger, skoler og hjem. Og det gør det hvert eneste minut af hver dag og året rundt.
det nationale net er afgørende for energiproduktion, fordi de garanterer, at både elektricitet og gas transporteres sikkert. Også at efterspørgslen og udbuddet er velafbalanceret. Formålet med det nationale net er at få den varme, lys og strøm, som kundens behov ind i deres forskellige hjem. Men så vigtigt som nettet er, bliver det også nødt til at følge med den stigende efterspørgsel, det står over for i fremtiden med overgangen til kulstoffattige kilder.
cirka 40 procent af energien fra alle energiressourcer bruges til at generere elektricitet mere end til noget andet enkelt formål. Teknisk og videnskabelig forståelse af energi har gjort det muligt for os at generere, transmittere og bruge elektricitet til at opvarme hjem, oplade telefoner, lyse gader og så meget mere. Elektricitet kommer til vores hjem i tre faser; produktion, transmission og distribution. Dette er en indviklet ingeniørprocedure.
processen kræver enorme investeringer og erfaren arbejdskraft. Det grundlæggende ved at generere elektricitet forbliver det samme i alle former for elektricitet, såsom elektricitet genereret ved hjælp af kul, hydrodæmninger, atomkraftværker, vedvarende energikilder, som vind og sol. Lad os forstå i detaljer.
elproduktion
elektricitet starter sin rejse på kraftværket, hvor det skabes via fossilt brændstof eller vedvarende ressourcer lige fra kul og naturgas til vandkraft og vindkraft. I de fleste tilfælde bruges disse ressourcer til at drive turbiner via kraften(e) af gas, damp, vind, vand, sol, biomasse, geotermisk og endda nuklear fission.
der er forskellige kilder til magt, og også forskellige måder magt kan genereres. Den centrale ting at overveje er, at elektricitet er et menneskeskabt produkt, skabt i en elektrisk generator. Elproduktion begynder med en energikilde, der kan styres og transformeres til at skabe elektrisk strøm og derefter leveres via elektrisk strøm via kraftledninger. Elproduktion er det første skridt i leveringen af produceret elproduktion og distribution.
vedvarende energi
aggregatet af vedvarende energi, der bruges til at udgøre vores elektricitet, har været stigende gennem årene, hvor fossile brændstoffer langsomt udfases. Vedvarende energi består af flere kilder, såsom sol, vandkraft, vind, bølgeenergi, biomasse og marine. Når energi er genereret gennem vedvarende energikilder, ledes den til det net, der skal distribueres.
fossile brændstoffer
fossile brændstoffer dominerer stadig elektricitetskilder i dag. De består af naturgas, kul og olie. De genererer denne energi ved at brænde fossile brændstoffer, såsom olie, kul og gas, som derefter nedbryder kulstofbindingerne og begynder at skabe energi. Der produceres derefter damp, der driver enorme turbiner til at producere elektricitet via en højdrevet, spindemagnet. Kulbrændende kraftværker anerkendes som den værste industrielle forurener på grund af den store mængde kulstofemissioner, som er en trussel mod vores miljø og sundhed.
atomkraft
i atomkraftværker producerer energi genereret fra en atomreaktor varme fra radioaktive metaller, såsom uran. Atomkraft er stadig et meget renere valg til energiproduktion sammenlignet med fossile brændstoffer, da de producerer lavere mængder kulsyre.
sammenfattende genereres elektricitet ved drejning eller rotation af turbiner. Disse turbiner kan skiftes på nogen måde-kul, atomenergi, damp, vedvarende energi som solenergi osv. I forskellige kraftværker roteres turbiner af damptrykket, som skabes ved kogende vand ved hjælp af brændende kul i store kedler. Damptrykket er sådan, at det drejer turbinerne, som igen genererer elektricitet. Vandkraft bruger kraften fra rindende vand nedstrøms en menneskeskabt vandreservoir dæmning. Den store kraft af rindende vand drejer turbinerne. Målet er at dreje turbinerne på nogen måde.
ELEKTRICITETSTRANSMISSION
dette er masseoverførslen af elektrisk energi fra de genererende kraftværker, hvor den begynder til forskellige elektriske understationer. Elektricitet transporteres over en længere afstand ved høje spændinger, hvilket minimerer tabet af elektricitet. Transmissionslinjer er sæt ledninger, kaldet ledere, der bærer elektrisk strøm fra produktionsanlæg til understationer, der leverer strøm til kunderne. Alle disse kombinerede danner et netværk kendt som ” elnettet.”Dette netværk involverer generering af faciliteter, transmissionslinjer, undertransmissionslinjer, distributionslinjer og understationer. Processen, der transmitterer elektricitet, er beskrevet nedenfor:
elektricitet genereres på et kraftværk eller en station. Generatoren konverterer derefter mekanisk energi til elektrisk energi ved at skubbe elektrisk strøm til at strømme gennem et eksternt kredsløb. Typisk roterer en elektrisk leder, som kobber, inde i et magnetfelt for at skabe elektricitet. Den energi, der bruges til at dreje lederen, kan komme fra kul, naturgas, atomenergi faldende vand og vedvarende ressourcer som vind-og solenergi. På produktionsstationer produceres elektricitet normalt ved mindre end 30.000 volt (30 kV). Før strømmen strømmer ind i transmissionskablerne/ledningerne, “øges” elektriciteten til høje spændinger af transformere (dette er enheder, der øger og også mindsker spændingen på et kredsløb).
transmissionsledningerne transporterer elektricitet over længere afstande, fra produktionsanlægget til forskellige områder, hvor de er nødvendige. Elektriciteten i transmissionsledninger transporteres ved spændinger på over 200 kV for at forstærke effektiviteten. 220 kV til 500 kV er standard. Desuden er transmissionslinjer normalt fastgjort til store gitterståltårne eller rørformede stålstænger.
en transmissionsstation forbinder to eller flere transmissionslinjer, og den består af højspændingsafbrydere, der gør det muligt at tilslutte eller isolere linjer til vedligeholdelse. Dette kan også betegnes som en skiftestation. Understationen kan have transformatorer til at konvertere mellem to transmissionsspændinger eller udstyr såsom regulatorer til at kontrollere strømstrømmen mellem to tilstødende elsystemer. En stor transmissionsstation kan dække mange hektar med flere spændingsniveauer og en stor mængde beskyttelses-og kontroludstyr (kondensatorer, relæer, afbrydere, afbrydere, spænding og strømtransformatorer).
Undertransmissionslinjer bærer elektricitet ved spændinger mindre end 200 kV; typisk 66 kV eller 115 kV. De er normalt ophængt på høje træ eller lette stålstænger. De kan også placeres under jorden.
eldistribution
elektricitet distribueres gennem elektrisk distributionsstation. På understationen kanaliseres højspændingselektriciteten fra højspændingstransmissionslinjerne gennem nedtrapningstransformatorer, der sænker spændingen. Elektriciteten overføres derefter til netværk af lokale elektriske distributionslinjer. Før elektricitet kommer ind i et hjem, sænkes spændingen igen ved hjælp af nedtrapningstransformatorer. I de fleste lande er spændingen 220 V AC eller 110 V DC. Elektricitet distribueres oftest gennem vekselstrøm, selvom jævnstrøm undertiden bruges til langdistance, højspændingstransmission.
vekselstrøm (AC) skifter retning lejlighedsvis. En cyklus er en fuld periode, hvor strømmen strømmer først mod den ene retning og derefter i den anden. De fleste transmissionslinjer transporterer vekselstrøm, fordi elektricitet genereres og bruges som vekselstrøm, og en transformer kan bruges til at ændre spændingen, hvor det er nødvendigt.
jævnstrøm (DC) strømmer i en retning og er nyttig til at transmittere elektricitet over betydelige afstande, fordi jævnstrøm ikke Cykler, den kan bruges til at forbinde to net, der ikke er i samme frekvens eller synkroniseret. Transformatorer kan dog ikke ændre spændingen på jævnstrøm; det skal konverteres tilbage til vekselstrøm for at blive trukket ned til distribution.
dit hjem
i et hjem tildeles elektricitet til forskellige afsætningsmuligheder af et netværk af ledninger gennem elektriske ledninger. Din elektricitet passerer gennem servicefaldet og registreres på din måler. Måleren sporer, hvor meget elektricitet du bruger. På dit omstillingsbord, din elektricitet bliver opdelt i kredsløb for hvert område af dit hus. Langt om længe, elektriciteten bevæger sig gennem ledninger bag dine vægge til stikkontakter og afbrydere, hvor du betjener dine lys og apparater.