ROZVODNÁ ELEKTRICKÁ SÍŤ

ÚVOD Poznali jsme, že Faradayův objev elektromagnetické indukce umožnil ve velkém výrobu elektrické energie v elektrárnách pomocí alternátorů. Tentýž objev sehrál mimořádnou úlohu také při přenosu elektrické energie na velké vzdálenosti od elektráren ke spotřebitelům, protože na něm jsou založeny transformátory

HISTORIE ELEKTRICKÉ ENERGIE Dnes už bychom si ani život bez elektrické energie nedokázali představit. K všeobecným potřebám člověka je energii nutné nejen vyrobit, ale také dopravit. Vlastně prvním, kdo se snažil vyrobit elektrickou energii a rozvést ji do ostatních domácností ve velkém byl Tomáš Alva Edison. Jeho počátky byly opravdu těžké. Jeho největšími odpůrci byli hlavně majitelé plynárenských společností, kteří viděli v novém vynálezu konkurenci. Edison se první snažil položit kabely do země. Bohužel ale platil vysoké pokuty za rozkopané chodníky. Zlomovým okamžikem v jeho životě bylo 4. září 1882, kdy po krátké zkoušce dokázal osvítit síť domů dlouhou 25km, čímž si sklidil ovoce. Podle pramenů byla takováto první světelná zkouška u nás provedena 13. března 1887. U nás byl podobným zastáncem výroby elektrické energie jako Edison František Křižík, který byl také zastáncem stejnosměrného elektrického proudu.

HLAVNÍ TYPY ELEKTRÁREN 1. JADERNÁ 2. VODNÍ 3. TEPELNÁ

VZNIK ELEKTŘINY V TOVÁRNÁCH Na našem území najdeme několik druhů elektráren. Nejvíce užívaná je tepelná, neboli uhelná, protože na našem území jsou obrovské zásoby kvalitního uhlí. Princip uhelné elektrárny je vlastně jednoduchý: v parním kotli je spalováno uhlí, které poté ohřívá vodu a žene ji dále do parní turbíny. Z toho tedy vyplívá, že takováto elektrárna musí být v blízkosti řeky, aby mohla získávat vodu pro svůj chod. Pára poté roztáčí obrovskou turbínu, kondenzuje se a vrací zpět do kotle. Obrovská turbína dá do pohybu alternátor na výrobu elektrické energie. Alternátor je přístroj na výrobu el. energie. Jak bychom si jej popsali ? Vzpomeňme si na elektromotor. Elektromotory využívají otáčivý účinek magnetického pole, které působí na cívku. Mohou pohánět jak model auta, tak ponorku. Dalo by se říct, že pomocí elektrické energii vyrábí na hřídeli otáčivý pohyb. Alternátor naopak vyrábí pomocí otáčivého pohybu elektrickou energii. Slovo alternátor bychom mohli nahradit také slovem generátor.

VZNIK ELEKTŘINY V TOVÁRNÁCH Elektrický proud se vyrábí v alternátorech. Alternátory jsou poháněny parními turbínami, proto se jim také říká turboalternátory. Alternátor se skládá ze statoru a rotoru. Střídavý elektrický proud se vyrábí tak, že stejnoměrný proud otáčejícím se rotoru vytváří silné magnetické pole. To protíná velikou rychlostí vodiče, uložené v drážkách statoru a tím vytváří střídavý elektrický proud. Pomocí transformátoru se proud transformuje na napětí 400kV. V elektrárně se tedy vyrobí střídavé napětí, v našem příkladě tedy o velikost 20000V. Ovšem na takovémto principu pracují i vodní, jaderná a větrná elektrárna. U všech elektráren je stejné to, že obrovská turbína se dá do pohybu a pohyb se přenáší na generátor, který vyrobí elektřinu. Liší se ovšem podněty, které dali do pohybu turbínu. U vodní elektrárny je tomu tak, že voda, teď ovšem ne v podobě páry dá do pohybu turbínu. Určitě každý již vydedukoval, že vodní elektrárny jsou stavěny především na větších přehradách, kdy voda odtékající z nádrže prochází přes turbínu dává ji do pohybu U větrné elektrárny je jasné, že turbínu dává do pohybu sám vítr. Každý jistě ví, jak vypadá větrná elektrárna. Pro Ty, kteří by trochu váhaly napovím, že vypadá jako obrovský větrník. U jaderné elektrárny je proces asi nejsložitější, ale co se musí uznat je také nejúčinnější. Zde teplo potřebné k zahřátí vody a jejím přetvoření na páru je získáváno pomocí jaderné reakce, při které se uvolní obrovské teplo.

A TEĎ ČESKY Elektrickou energii získáváme tedy v elektrárnách. V elektrárnách se vyrábí střídavé napětí s efektivní hodnotou 6,3 kV až 10 kV Toto napětí získané v alternátorech elektrárny se transformuje na velmi vysoké napětí (vvn) 220kV, případně 400 kV a pro mezistátní přenos 750 kV a 1 000 kV. Velmi vysoké napětí se transformuje v oblastních rozvodnách na vysoké napětí (vn) 22 kV. V místních rozvodnách se transformuje vysoké napětí na nízké napětí (nn) 230 V, které se přenáší spotřebitelskou sítí do domácností, dílen, obchodů apod. Přenosové elektrické vedení je z ocelohliníkových lan upoutaných přez izolátory na stožárech

SCHÉMA ROZVODNÉ EL. SÍTĚ ZJEDNODUŠENÉ SCHÉMA PŘEVZATO Z UČEBNICE FYZIKY PR 9. ROČNÍK ZŠ Elektrárny transformátor z 6,3 kV na 220 kV oblastní transformátor z 220 kV na 22 kV místní transformátor z 22 kV na 220 V spotřebitelská síť 220 V