Elektřina není skladovací zdroj. Dosud neexistují účinné technologie, které by umožnily akumulaci energie generované generátory, takže přenos elektřiny ke spotřebitelům je naléhavým úkolem. Náklady na zdroj zahrnují náklady na jeho výrobu, ztráty během přepravy a náklady na instalaci a údržbu elektrického vedení. Současně účinnost systému napájení přímo závisí na schématu přenosu.
Vysoké napětí jako způsob snížení ztrát
Navzdory skutečnosti, že ve vnitřních sítích většiny spotřebitelů, zpravidla 220/380 V, je k nim elektřina přenášena prostřednictvím vysokonapěťových sítí a v transformátorových rozvodnách je redukována. Existují dobré důvody pro takové schéma práce, faktem je, že největší podíl na ztrátách je způsoben zahříváním vodičů.
Ztráta výkonu je popsána následujícím vzorcem: Q = I 2 * Rл ,
kde I je síla proudu procházejícího vedením, RЛ její odpor.
Na základě výše uvedeného vzorce můžeme dojít k závěru, že je možné snížit náklady snížením odporu v elektrickém vedení nebo snížením síly proudu. V prvním případě bude nutné zvětšit průřez drátu, což je nepřijatelné, protože to povede k výraznému zvýšení nákladů na vedení pro přenos energie. Při výběru druhé možnosti budete muset zvýšit napětí, to znamená, že zavedení vysokonapěťového elektrického vedení vede ke snížení ztrát výkonu.
Klasifikace elektrického vedení
V energetickém sektoru je obvyklé rozdělit elektrické vedení na typy v závislosti na následujících ukazatelích:
- Konstrukční vlastnosti vedení provádějících přenos elektřiny. V závislosti na provedení mohou být dvou typů:
- vzduch. Přenos elektřiny se provádí pomocí drátů, které jsou zavěšeny na podpěrách. Nadzemní elektrické vedení
- Kabel. Tento způsob instalace zahrnuje pokládání kabelových vedení přímo do země nebo do inženýrských systémů speciálně navržených pro tento účel. Uspořádání blokového kabelovodu
- Napětí. V závislosti na velikosti napětí se elektrické vedení obvykle dělí do následujících typů:
- Nízkonapěťová, sem patří všechna venkovní vedení s napětím do 1 kV.
- Střední – od 1 do 35 kV.
- Vysoké napětí – 110,0-220,0 kV.
- Ultravysoké napětí – 330,0-750,0 kV.
- Velmi vysoké napětí – více než 750 kV. Přenosové vedení velmi vysokého napětí Ekibastuz-Kokchetav 1150 kV
- Oddělení podle druhu proudu při přenosu elektřiny, může být proměnná nebo konstantní. První možnost je běžnější, protože elektrárny jsou obvykle vybaveny alternátory. Ale pro snížení energetických ztrát zátěže, zejména při dlouhé přenosové vzdálenosti, je efektivnější druhá možnost. Jak jsou schémata přenosu elektřiny organizována v obou případech, stejně jako výhody každého z nich, budou diskutovány níže.
- Klasifikace v závislosti na účelu. Za tímto účelem byly přijaty následující kategorie:
- Vedení od 500,0 kV pro extra dlouhé vzdálenosti. Tato nadzemní vedení propojují samostatné energetické systémy.
- Přenosová vedení pro hlavní účely (220,0-330,0 kV). Pomocí těchto vedení je přenášena elektřina vyrobená ve výkonných vodních elektrárnách, tepelných a jaderných elektrárnách a také jejich kombinace do jednoho energetického systému.
- Přenosová vedení 35-150 kV jsou rozdělovací. Slouží k zásobování elektřinou velkých průmyslových areálů, připojení okresních distribučních míst atp.
- Elektrické vedení s napětím do 20,0 kV slouží k připojení skupin spotřebitelů k elektrické síti.
Způsoby přenosu elektřiny
Existují dva způsoby přenosu elektřiny:
- způsob přímého přenosu.
- Přeměna elektřiny na jinou formu energie.
V prvním případě je elektřina přenášena vodiči, kterými jsou drát nebo vodivé médium. Tento způsob přenosu se používá v nadzemních a kabelových elektrických vedeních. Přeměna elektřiny na jinou formu energie otevírá vyhlídky na bezdrátové dodávky spotřebitelům. To umožní opustit elektrické vedení a tím i náklady spojené s jejich instalací a údržbou. Níže jsou slibné bezdrátové technologie, které se vylepšují.
Technologie bezdrátového přenosu
Bohužel v tuto chvíli jsou možnosti bezdrátového přenosu elektřiny velmi omezené, takže je předčasné hovořit o efektivní alternativě k přímému způsobu přenosu. Výzkumné práce v tomto směru nám umožňují doufat, že v blízké budoucnosti bude nalezeno řešení.
Schéma přenosu elektřiny z elektrárny ke spotřebiteli
Níže uvedený obrázek ukazuje typické obvody, z nichž první dva jsou otevřené, ostatní jsou uzavřené. Rozdíl mezi nimi je v tom, že otevřené konfigurace nejsou redundantní, to znamená, že nemají redundantní linky, které lze aktivovat, když se kriticky zvýší elektrická zátěž.
Příklad nejběžnějších konfigurací přenosových linek
Označení:
- Radiální schéma, na jednom konci linky je elektrárna vyrábějící energii, na druhém konci – spotřebitel nebo rozvaděč.
- Hlavní verze radiálního schématu, rozdíl od předchozí verze je přítomnost odboček mezi počátečním a konečným bodem přenosu.
- Hlavní obvod s napájecím zdrojem na obou koncích elektrického vedení.
- Typ konfigurace prstenu.
- Kmen s redundantním vedením (dvojitý kmen).
- Složitá možnost konfigurace. Podobná schémata se používají při připojování odpovědných spotřebitelů.
Nyní se podívejme podrobněji na radiální schéma pro přenos vyrobené elektřiny prostřednictvím střídavého a stejnosměrného elektrického vedení.
Rýže. 6. Schémata pro přenos elektřiny spotřebitelům při použití elektrického vedení se střídavým (A) a stejnosměrným (B) proudem
Označení:
- Generátor, který vyrábí elektřinu se sinusovou charakteristikou.
- Rozvodna s náběhovým třífázovým transformátorem.
- Rozvodna s transformátorem, který snižuje napětí třífázového střídavého proudu.
- Odbočka pro přenos elektřiny do rozváděče.
- Usměrňovač, tedy zařízení, které přeměňuje třífázový střídavý proud na stejnosměrný proud.
- Invertorová jednotka, jejím úkolem je vytvořit sinusové napětí z konstantního napětí.
Jak je patrné z diagramu (A), elektřina je dodávána ze zdroje energie do zvyšovacího transformátoru, poté je elektřina transportována na značné vzdálenosti pomocí nadzemního elektrického vedení. V koncovém bodě je vedení napojeno na snižovací transformátor a z něj jde do rozdělovače.
Způsob přenosu elektřiny ve formě stejnosměrného proudu (V na obr. 6) se od předchozího schématu liší přítomností dvou měničových jednotek (5 a 6).
Na závěr tématu sekce pro přehlednost uvádíme zjednodušenou verzi schématu městské sítě.
Dobrý příklad blokového schématu napájení
Označení:
- Elektrárna, kde se vyrábí elektřina.
- Rozvodna, která zvyšuje napětí, aby zajistila vysoce účinný přenos elektřiny na velké vzdálenosti.
- Vedení vysokého napětí (35,0-750,0 kV).
- Rozvodna s funkcemi snižování (výkon 6,0-10,0 kV).
- Distribuční místo elektřiny.
- Napájecí kabelové vedení.
- Centrální rozvodna průmyslového objektu slouží ke snížení napětí na 0,40 kV.
- Radiální nebo kmenové kabelové vedení.
- Úvodní štít v dílně.
- Okresní distribuční rozvodna.
- Kabelové radiální nebo kmenové vedení.
- Rozvodna, která snižuje napětí na 0,40 kV.
- Úvodní štít obytného domu, pro připojení vnitřní elektrické sítě.
Přenos elektřiny na velké vzdálenosti
Hlavním problémem spojeným s takovým úkolem je růst ztrát s rostoucí délkou vedení pro přenos energie. Jak již bylo zmíněno výše, za účelem snížení energetických nákladů na přenos elektrické energie se síla proudu snižuje zvýšením napětí. Bohužel toto řešení přináší nové problémy, jedním z nich jsou korónové výboje.
Z hlediska ekonomické proveditelnosti by ztráty na venkovním vedení neměly přesáhnout 10 %. Níže je tabulka, která ukazuje maximální délku linek, které splňují podmínky ziskovosti.
Tabulka 1. Maximální délka vedení pro přenos energie s přihlédnutím k ziskovosti (ne více než 10 % ztrát)
| Napětí VL (kV) | Délka (km) |
| 0,40 | 1,0 |
| 10,0 | 25,0 |
| 35,0 | 100,0 |
| 110,0 | 300,0 |
| 220,0 | 700,0 |
| 500,0 | 2300,0 |
| 1150,0 * | 4500,0 * |
* – v současné době je venkovní vedení ultravysokého napětí přepnuto na provoz s napětím poloviny jmenovitého napětí (500,0 kV).
DC alternativa
Jako alternativu k přenosu střídavého proudu na velkou vzdálenost lze uvažovat o nadzemním vedení se stejnosměrným napětím. Takové elektrické vedení má následující výhody:
- Délka venkovního vedení nemá vliv na výkon, přičemž jeho maximální hodnota je výrazně vyšší než u elektrického vedení se střídavým napětím. To znamená, že s nárůstem spotřeby elektřiny (do určité hranice) se obejdete bez modernizace.
- Statická stabilita může být ignorována.
- Není potřeba synchronizovat přidružené napájecí systémy frekvenčně.
- Je možné organizovat přenos elektřiny prostřednictvím dvouvodičového nebo jednovodičového vedení, což značně zjednodušuje návrh.
- Menší vliv elektromagnetických vln na komunikační prostředky.
- Prakticky nedochází k výrobě jalového výkonu.
Navzdory uvedeným schopnostem stejnosměrných elektrických vedení nejsou taková vedení široce používána. To je způsobeno především vysokými náklady na zařízení potřebné k převodu sinusového napětí na stejnosměrné. Stejnosměrné generátory se s výjimkou solárních elektráren prakticky nepoužívají.
S inverzí (proces je zcela opačný k rektifikaci) také není vše jednoduché, je nutné pít vysoce kvalitní sinusové charakteristiky, což výrazně zvyšuje náklady na zařízení. Kromě toho je třeba vzít v úvahu problémy s organizací odběru výkonu a nízkou ziskovostí s délkou nadzemního vedení menší než 1000-1500 km.
Stručně o supravodivosti.
Odolnost vodičů lze výrazně snížit jejich ochlazením na ultra nízké teploty. Tím by se účinnost přenosu elektřiny dostala na kvalitativně novou úroveň a prodloužila by se délka vedení pro využití elektřiny ve velké vzdálenosti od místa její výroby. Bohužel dnes dostupné technologie neumožňují použití supravodivosti pro tyto účely z důvodu ekonomické neúčelnosti.
Zdroj elektrické energie – elektrický výrobek (zařízení), který přeměňuje různé druhy energie na elektrickou energii na elektrárny.
Palivem pro elektrárny jsou přírodní zdroje – uhlí, rašelina, voda, vítr, slunce, jaderná energie atd.
Podle typu přeměňované energie lze elektrárny rozdělit na tyto hlavní typy: tepelné, jaderné, vodní, přečerpávací, plynové turbíny a také nízkoenergetické lokální elektrárny – větrné, solární, geotermální, mořské , diesel atd.
- Tepelná elektrárna (TPP) přeměňuje tepelnou energii na elektřinu. Tepelné elektrárny fungují na fosilní paliva – topný olej, uhlí, rašelina, plyn, břidlice (obr. 1)
- Vodní elektrárna (HPP) přeměňuje energii pohybu vody na elektřinu. Vodní elektrárny se staví v místech, kde jsou velké řeky blokovány přehradou, a díky energii padající vody se roztáčí turbíny elektrického generátoru. Existují vodní elektrárny typu přehrada a přehrada.
- Jaderné elektrárny (JE) se od konvenční parní turbíny liší tím, že jaderné elektrárny využívají jako zdroj energie proces jaderného štěpení uranu, plutonia, thoria atd. (obr. 1).
Obrázek 1 – Elektrárny: a-termální (TPP); vodní elektrárna b-dam; v atomovém
Nekonvenční zdroje energie se do roku 2050 stanou hlavními, jak říkají vědci, a tradiční ztratí svou potřebu.
Viz také: 7 důvodů, proč bezdrátová elektřina a výkonné bezdrátové nabíjení zůstanou ve sci-fi
- Energie slunce (obr. 2) je široce používán jak pro ohřev vody, tak pro výrobu elektřiny. Solární kolektory jsou vyráběny z dostupných materiálů: oceli, mědi, hliníku atd., tedy bez použití nedostatkového a drahého křemíku. To vám umožní výrazně snížit náklady na zařízení a energii na něm vyrobenou. V současnosti je to solární ohřev vody, který je nejúčinnějším způsobem přeměny sluneční energie.
- Větrná elektrárna (WPP) (obr. 2) přeměňuje větrnou energii na elektrickou energii.
- Přílivové elektrárny jsou založeny na využití (obr. 2.) energie přílivu a odlivu.
- Nekonvenční zdroje geotermální energie (obr. 2) jsou založeny na využití tepla z pozemských turbín (hlubinných horkých pramenů).
- biochemická elektrárna (obr. 2). Nové perspektivní zdroje energie – biomasa.
Obrázek 2 – Netradiční zdroje energie: a – solární panely; větrná farma; přílivová elektrárna; geotermální elektrárna; d-biochemická elektrárna na biomasu
Podle pravidel pro instalaci elektrických instalací (PUE) se rozlišují tři kategorie, které se liší stupněm spolehlivosti a ochrany elektrických přijímačů.
První kategorie znamená nepřetržitý přívod elektřiny do objektů a neumožňuje přerušení dodávky energie. Přerušení dodávky proudu může vést k velmi vážným následkům, a to:
- ohrožení lidského života a zdraví;
- značné finanční ztráty;
- porucha drahého zařízení,
- fungování bytových a komunálních služeb;
- selhání v technologických procesech atd.
Elektrické přijímače první kategorie jsou široce používány v průmyslu (chemický, hutnický), dolech, zdravotnických zařízeních a resuscitaci, kotelnách, v hasicích přístrojích, výtazích atd.
Druhá kategorie elektrické přijímače zahrnují zařízení, jejichž odpojení může vést k následujícím důsledkům:
- porušení výrobního cyklu a nedostatečná nabídka produktů;
- prostoje zařízení, dopravy a různých mechanismů;
- narušení života celých oblastí a velkého množství lidí.
Druhá kategorie napájecích zdrojů pro napájecí přijímače zahrnuje obytné vícebytové domy, ubytovny, dětská a zdravotnická zařízení, sportovní zařízení, obchody, stravovací zařízení, školy, muzea, lázně atd.
Třetí kategorie spolehlivost zahrnuje instalace, které nelze definovat v prvních dvou skupinách. Mohou to být obytné domy s malými byty, malá výrobní místa a pomocné dílny. Napájení je zajištěno z jednoho zdroje, přičemž přerušení dodávky energie může dosáhnout až 24 hodin (72 hodin ročně).
Vysoké napětí jako způsob snížení ztrát
Navzdory skutečnosti, že ve vnitřních sítích většiny spotřebitelů, zpravidla 220/380 V, je k nim elektřina přenášena prostřednictvím vysokonapěťových sítí a v transformátorových rozvodnách je redukována. Existují dobré důvody pro takové schéma práce, faktem je, že největší podíl na ztrátách je způsoben zahříváním vodičů.
Ztráta výkonu je popsána následujícím vzorcem: Q = I2 * Rl ,
kde I je síla proudu procházejícího vedením, RL je jeho odpor.
Na základě výše uvedeného vzorce můžeme dojít k závěru, že je možné snížit náklady snížením odporu v elektrickém vedení nebo snížením síly proudu. V prvním případě bude nutné zvětšit průřez drátu, což je nepřijatelné, protože to povede k výraznému zvýšení nákladů na vedení pro přenos energie. Při výběru druhé možnosti budete muset zvýšit napětí, to znamená, že zavedení vysokonapěťového elektrického vedení vede ke snížení ztrát výkonu.
Video
Kapslová káva Nescafe Dolce Gusto Cappuccino, 3 balení po 16 kapslích
Kávové kapsle Nescafe Dolce Gusto Cappuccino, 8 porcí (16 kapslí)
Klasifikace elektrického vedení
V energetickém sektoru je obvyklé rozdělit elektrické vedení na typy v závislosti na následujících ukazatelích:
- Konstrukční vlastnosti vedení provádějících přenos elektřiny. V závislosti na provedení mohou být dvou typů:
Nadzemní elektrické vedení
Uspořádání blokového kabelovodu
- Napětí. V závislosti na velikosti napětí se elektrické vedení obvykle dělí do následujících typů:
Přenosové vedení velmi vysokého napětí Ekibastuz-Kokchetav 1150 kV
- Oddělení podle druhu proudu při přenosu elektřiny, může být proměnná nebo konstantní. První možnost je běžnější, protože elektrárny jsou obvykle vybaveny alternátory. Ale pro snížení energetických ztrát zátěže, zejména při dlouhé přenosové vzdálenosti, je efektivnější druhá možnost. Jak jsou schémata přenosu elektřiny organizována v obou případech, stejně jako výhody každého z nich, budou diskutovány níže.
- Klasifikace v závislosti na účelu. Za tímto účelem byly přijaty následující kategorie:
- Vedení od 500,0 kV pro extra dlouhé vzdálenosti. Tato nadzemní vedení propojují samostatné energetické systémy.
- Přenosová vedení pro hlavní účely (220,0-330,0 kV). Pomocí těchto vedení je přenášena elektřina vyrobená ve výkonných vodních elektrárnách, tepelných a jaderných elektrárnách a také jejich kombinace do jednoho energetického systému.
- Přenosová vedení 35-150 kV jsou rozdělovací. Slouží k zásobování elektřinou velkých průmyslových areálů, připojení okresních distribučních míst atp.
- Elektrické vedení s napětím do 20,0 kV slouží k připojení skupin spotřebitelů k elektrické síti.
Výroba
Elektřina začíná v elektrárnách, které pracují na přeměně mechanické energie turbíny na elektrickou energii pomocí generátoru (s výjimkou solární energie, která k tomu využívá fotovoltaické články).
Elektrárny přeměňují energii z paliv, jako je uhlí nebo zemní plyn, nebo z energetických toků, jako je vítr a sluneční světlo. Tento soubor instalací vyrábí velké množství elektřiny a často je daleko od současné poptávky.
Následující systém řeší problém s přenosem.
Způsoby přenosu elektřiny
Existují dva způsoby přenosu elektřiny:
- způsob přímého přenosu.
- Přeměna elektřiny na jinou formu energie.
V prvním případě je elektřina přenášena vodiči, kterými jsou drát nebo vodivé médium. Tento způsob přenosu se používá v nadzemních a kabelových elektrických vedeních. Přeměna elektřiny na jinou formu energie otevírá vyhlídky na bezdrátové dodávky spotřebitelům. To umožní opustit elektrické vedení a tím i náklady spojené s jejich instalací a údržbou. Níže jsou slibné bezdrátové technologie, které se vylepšují.
Technologie bezdrátového přenosu
Bohužel v tuto chvíli jsou možnosti bezdrátového přenosu elektřiny velmi omezené, takže je předčasné hovořit o efektivní alternativě k přímému způsobu přenosu. Výzkumné práce v tomto směru nám umožňují doufat, že v blízké budoucnosti bude nalezeno řešení.
Schéma přenosu elektřiny z elektrárny ke spotřebiteli
Níže uvedený obrázek ukazuje typické obvody, z nichž první dva jsou otevřené, ostatní jsou uzavřené. Rozdíl mezi nimi je v tom, že otevřené konfigurace nejsou redundantní, to znamená, že nemají redundantní linky, které lze aktivovat, když se kriticky zvýší elektrická zátěž.
Příklad nejběžnějších konfigurací přenosových linek
Viz také: Voltmetr: jaká měření a jak používat? Zařízení, označení a popis základních principů ovládání + tipy na zapojení
Označení:
- Radiální schéma, na jednom konci linky je elektrárna vyrábějící energii, na druhém konci – spotřebitel nebo rozvaděč.
- Hlavní verze radiálního schématu, rozdíl od předchozí verze je přítomnost odboček mezi počátečním a konečným bodem přenosu.
- Hlavní obvod s napájecím zdrojem na obou koncích elektrického vedení.
- Typ konfigurace prstenu.
- Kmen s redundantním vedením (dvojitý kmen).
- Složitá možnost konfigurace. Podobná schémata se používají při připojování odpovědných spotřebitelů.
Nyní se podívejme podrobněji na radiální schéma pro přenos vyrobené elektřiny prostřednictvím střídavého a stejnosměrného elektrického vedení.
Rýže. 6. Schémata pro přenos elektřiny spotřebitelům při použití elektrického vedení se střídavým (A) a stejnosměrným (B) proudem
Označení:
- Generátor, který vyrábí elektřinu se sinusovou charakteristikou.
- Rozvodna s náběhovým třífázovým transformátorem.
- Rozvodna s transformátorem, který snižuje napětí třífázového střídavého proudu.
- Odbočka pro přenos elektřiny do rozváděče.
- Usměrňovač, tedy zařízení, které přeměňuje třífázový střídavý proud na stejnosměrný proud.
- Invertorová jednotka, jejím úkolem je vytvořit sinusové napětí z konstantního napětí.
Jak je patrné z diagramu (A), elektřina je dodávána ze zdroje energie do zvyšovacího transformátoru, poté je elektřina transportována na značné vzdálenosti pomocí nadzemního elektrického vedení. V koncovém bodě je vedení napojeno na snižovací transformátor a z něj jde do rozdělovače.
Způsob přenosu elektřiny ve formě stejnosměrného proudu (V na obr. 6) se od předchozího schématu liší přítomností dvou měničových jednotek (5 a 6).
Na závěr tématu sekce pro přehlednost uvádíme zjednodušenou verzi schématu městské sítě.
Dobrý příklad blokového schématu napájení
Označení:
- Elektrárna, kde se vyrábí elektřina.
- Rozvodna, která zvyšuje napětí, aby zajistila vysoce účinný přenos elektřiny na velké vzdálenosti.
- Vedení vysokého napětí (35,0-750,0 kV).
- Rozvodna s funkcemi snižování (výkon 6,0-10,0 kV).
- Distribuční místo elektřiny.
- Napájecí kabelové vedení.
- Centrální rozvodna průmyslového objektu slouží ke snížení napětí na 0,40 kV.
- Radiální nebo kmenové kabelové vedení.
- Úvodní štít v dílně.
- Okresní distribuční rozvodna.
- Kabelové radiální nebo kmenové vedení.
- Rozvodna, která snižuje napětí na 0,40 kV.
- Úvodní štít obytného domu, pro připojení vnitřní elektrické sítě.
Přenos elektřiny na velké vzdálenosti
Hlavním problémem spojeným s takovým úkolem je růst ztrát s rostoucí délkou vedení pro přenos energie. Jak již bylo zmíněno výše, za účelem snížení energetických nákladů na přenos elektrické energie se síla proudu snižuje zvýšením napětí. Bohužel toto řešení přináší nové problémy, jedním z nich jsou korónové výboje.
Z hlediska ekonomické proveditelnosti by ztráty na venkovním vedení neměly přesáhnout 10 %. Níže je tabulka, která ukazuje maximální délku linek, které splňují podmínky ziskovosti.
Tabulka 1. Maximální délka vedení pro přenos energie s přihlédnutím k ziskovosti (ne více než 10 % ztrát)
| Napětí VL (kV) | Délka (km) |
| 0,40 | 1,0 |
| 10,0 | 25,0 |
| 35,0 | 100,0 |
| 110,0 | 300,0 |
| 220,0 | 700,0 |
| 500,0 | 2300,0 |
| 1150,0 * | 4500,0 * |
* – v současné době je venkovní vedení ultravysokého napětí přepnuto na provoz s napětím poloviny jmenovitého napětí (500,0 kV).
Druhá a třetí kategorie přijímačů
Elektrorozvody s připojením druhé kategorie elektrických přijímačů zahrnují taková zařízení, u kterých při výpadku proudu dojde k masivním odstávkám pracovních mechanismů a průmyslových vozidel, nedostatečným zásobám výrobků a také k narušení činnosti masový počet lidí žijících ve městě i mimo něj. Do této skupiny elektrických přijímačů patří obytné budovy nad 4.NP, školy a nemocnice, elektrárny, jejichž výpadek proudu nepovede k výpadku drahého zařízení, jakož i další skupiny elektrických spotřebičů s celkovou zátěží 400 až 10 000 kV.
Jako zdroje energie by v této kategorii měly fungovat dvě nezávislé stanice. Dále je povoleno odpojení těchto objektů od hlavního zdroje energie do doby, než službu konající obsluha zprovozní záložní zdroj, nebo to provede služební tým pracovníků na nejbližší napájecí stanici.
Pokud jde o třetí kategorii přijímačů, zahrnují všechna zbývající zařízení, která lze napájet pouze 1 zdrojem energie. Kromě toho je povoleno odpojení od sítě takových přijímačů po dobu opravy nebo výměny poškozeného zařízení na dobu ne delší než jeden den.
DC alternativa
Jako alternativu k přenosu střídavého proudu na velkou vzdálenost lze uvažovat o nadzemním vedení se stejnosměrným napětím. Takové elektrické vedení má následující výhody:
- Délka venkovního vedení nemá vliv na výkon, přičemž jeho maximální hodnota je výrazně vyšší než u elektrického vedení se střídavým napětím. To znamená, že s nárůstem spotřeby elektřiny (do určité hranice) se obejdete bez modernizace.
- Statická stabilita může být ignorována.
- Není potřeba synchronizovat přidružené napájecí systémy frekvenčně.
- Je možné organizovat přenos elektřiny prostřednictvím dvouvodičového nebo jednovodičového vedení, což značně zjednodušuje návrh.
- Menší vliv elektromagnetických vln na komunikační prostředky.
- Prakticky nedochází k výrobě jalového výkonu.
Navzdory uvedeným schopnostem stejnosměrných elektrických vedení nejsou taková vedení široce používána. To je způsobeno především vysokými náklady na zařízení potřebné k převodu sinusového napětí na stejnosměrné. Stejnosměrné generátory se s výjimkou solárních elektráren prakticky nepoužívají.
S inverzí (proces je zcela opačný k rektifikaci) také není vše jednoduché, je nutné pít vysoce kvalitní sinusové charakteristiky, což výrazně zvyšuje náklady na zařízení. Kromě toho je třeba vzít v úvahu problémy s organizací odběru výkonu a nízkou ziskovostí s délkou nadzemního vedení menší než 1000-1500 km.
Stručně o supravodivosti.
Odolnost vodičů lze výrazně snížit jejich ochlazením na ultra nízké teploty. Tím by se účinnost přenosu elektřiny dostala na kvalitativně novou úroveň a prodloužila by se délka vedení pro využití elektřiny ve velké vzdálenosti od místa její výroby. Bohužel dnes dostupné technologie neumožňují použití supravodivosti pro tyto účely z důvodu ekonomické neúčelnosti.
