Prijenos i pretvorba električne energije
Život i rad danas je nezamisliv bez brojnih električnih uređaja za čiji rad je potrebna električna energija. Pouzdana i kvalitetna opskrba električnom energijom moguća je putem elektroenergetskog sustava.
Elektroenergetski sustav
Elektroenergetski sustav sastoji se od četiri glavna dijela:
- proizvodnje (elektrana s generatorima)
- prijenosa (dalekovodna prijenosna mreža)
- distribucije (distribucijska ili razdjelna mreža)
- potrošnje (primarni i sekundarni kupci)
Jeste li znali...
Elektoenergetski sustav je najveći i najrasprostranjeniji od svih tehničkih sustava. Isto tako je i najskuplji tehnički sustav. Najveći elektroenergetski sustav je UCTE u koji su električki spojene 24 europske zemlje koje zajedno imaju oko 500 milijuna stanovnika.
Prijenos električne energije
S obzirom da je napon proizvedene struje nizak, a jakost struje velika, nije pogodna za prijenos jer bi zahtjevala velik promjer vodiča. Napon je potrebno povisiti, a to se postiže transformatorima. Napon se povećava na vrijednosti od 110, 220 i 400 kV. Nakon povećanja napona električna energija može se prenositi na velike udaljenosti vodičima manjeg promjera.
Transformator je elektronički uređaj bez pokretnih dijelova koji radi na principu elektromagnetske indukcije. Omogućuje mijenjanje, odnosno transformiranje izmjeničnog napona i struje.
Prvi transformator sa zatvorenom magnetskom jezgrom prikazan je na izložbi inovacija u Budimpešti 1885.
Nikola Tesla izumio je 1891. transformator namijenjen stvaranju vrlo visokih napona uz visoku frekvenciju.
Prijenos električne energije na daljinu odvija se visokonaponskim vodovima koji se nazivaju dalekovodi.
Osnovni dijelovi dalekovoda su:
- stupovi (od čelične rešetkaste konstrukcije ili od armiranog betona)
- prijenosni vodovi
- zaštitno uže
- izolatori
- temelji
- uzemljenje
Iznad vodiča na dalekovodu postavlja se zaštitno uže koje je potrebno uzemljiti, a ono služi kao gromobran.
Osim zračnih vodova za prijenos električne energije sve se više rabe i kabelski vodovi koji se ukapaju u zemlju. Na taj se način vodovi štite od vremenskih nepogoda koje mogu oštetiti ili prekinuti električni vod.
Hrvatska elektroprivreda
Hrvatska elektroprivreda (HEP) je hrvatska nacionalna elektroenergetska tvrtka, koja se više od jednog stoljeća bavi proizvodnjom, prijenosom i distribucijom električne energije. Posljednjih nekoliko desetljeća bavi se i opskrbom kupaca toplinom i distribucijom plina. Dan Hrvatske elektroprivrede obilježava se 28. kolovoza, u spomen na dan kada je 1895. godine puštena u pogon Hidroelektrana Krka te je proradio prvi cjeloviti elektroprivredni sustav na tlu Hrvatske.
Jeste li znali...
Gradonačelnik Šibenika, Ante Šupuk zajedno s inženjerom Vjekoslavom Meischnerom izgradio je na Skradinskom buku hidroelektranu Krka, koja je kasnije nazvana "Jaruga 1". To je bila prva u Europi i druga u svijetu hidroelektrana za proizvodnju izmjenične struje. U pogon je puštena 28. kolovoza 1895., tri dana nakon Tesline hidroelektrane na slapovima Niagare.
Pretvorba električne energije
Uređaji koji pretvaraju električnu energiju u neki drugi oblik energije zovu se električni uređaji.
Rasvjetna tijela pretvaraju električnu energiju u svjetlosnu, elektromotori u mehanički rad, a elektrotoplinski uređaji električnu energiju pretvaraju u toplinsku.
Pri pretvaranju električne energije obavlja se rad. Rad je jednak umnošku snage i vremena, a snaga je jednaka umnošku napona i struje. Iz navedenih izraza izvodimo izraz za električni rad.
W=P·t
P=U·I
W=U·I·t
Ponovimo!
Mjerna jedinica za mehanički rad je J (džul), a za električni rad je VAs (voltampersekunda).
Mjerna jedinica za mehaničku snagu je W (vat), a za električnu snagu VA (voltamper).
Električni rad: 1J = 1VAs = 1 Ws jer je 1W = 1VA (voltamper)
Video uz P listiće
Prijenos i pretvorba električne energije