Elektrické cévy

Obrázek uživatele Radek Kovanda
11.9.2014, 17:09
Kterak elektrony rozkmitané v Temelínu doputují až do vašich zásuvek? Slouží k tomu mimo jiné dlouhé zástupy jedlí, soudků, koček a portálů.
   
Elektrický proud je tok částic, elektronů. Jenže ony ,netečou‘ jen tak samy od sebe, musí je k tomu někdo dokopat. Což umějí velmi dobře alternátory. To jsou takové veliké stroje (vypadají trochu jako obří zapouzdřené vrtule od letadla), které převádějí točivou mechanickou energii na energii elektrickou tím, že vytvářejí rotující magnetické pole. Gorskii_04414u Alternátory vyrobené v Budapešti slouží v hydroelektrárně v Turkmenistánu (Foto: commons.wikimedia.org)   Rotaci zajišťují buďto parní turbíny - pára se vyrábí v tepelných nebo jaderných elektrárnách ohřevem vody -, nebo rotory poháněné vodou či větrem. A druhá důležitá věc - elektřina musí mít přes co ,téct‘. Teče kovovými dráty (měděnými nebo hliníkovými), které jsou nataženy přes sloupy a poté zavedeny do země. A teď se konečně dostáváme k tomu, proč tady o tom vůbec píšeme. Alternátory v elektrárnách vyrábějí proud o napětí několika tisíc voltů. Jenomže pro přenos tohoto proudu až k vám domů je daleko výhodnější proud transformovat na vyšší napětí (laicky řečeno zvýšit jeho rychlost a snížit průtok za jednotku času). Žádný vodivý materiál totiž není moc rád, když mu rozkmitáváte elektrony, a klade tomu odpor. Ale čím vyšší je rychlost, tím klade vodič menší odpor, a v důsledku tak dochází k nižším ztrátám při přenosu na dlouhé vzdálenosti. Tenhle hlavní přenos elektrického proudu má u nás na starosti státní akciovka ČEPS. Ta provozuje vedení velmi vysokého napětí (VVN), konkrétně 400 kV a 220 kV (plus ještě pár ,historických‘ tras 110 kV) a třicet transformoven, kde se proud přeměňuje zpět na nižší napětí (většinou je to 22 kV) a předává se distribučním společnostem (například v Praze je to PRE, v jižních částech naší republiky E. ON…), které mají vlastní rozvodné sítě a dodávají (prodávají) proud koncovým odběratelům. Mapa_siti_CZ     Dalo by se to celé popsat podobně jako silniční síť - ČEPS provozuje dálnice a silnice první třídy, distribuční společnosti pak ostatní komunikace až po ty nejmenší pěšinky. Ovšem stejně jako každá analogie i tahle za skutečností trochu kulhá. Naše elektrizační síť je propojena s podobnými sítěmi okolních států (no to vlastně silnice a dálnice taky) přes 16 vedení. Ale hlavně: protože se elektřina nedá nijak skladovat, musí být síť vnitřně propojena a jištěna tzv. kompenzačními prvky. (Ty ale na rozdíl od nadzemního vedení nikde jen tak neuvidíte.) Kdyby to tak nebylo, mohlo by dojít ke kaskádovému šíření výpadku - malý výpadek v jedné části by lavinovým efektem přetížil a odstavil z provozu celou síť. Co však v české krajině rozhodně uvidíte, jsou stožáry. Podle následujícího obrázku už teď snadno poznáte, který se jak "odborně" nazývá. A na cestách s partnerkou či kamarády tak zaperlíte jako kvalitní lambrusco. ve089-stozary-montaz Stožáry se vyrábějí ze speciální oceli. Tvoří se na nich tenká vrstva koroze, která však ve výsledku chrání kovový materiál lépe než nátěr. Nejchoulostivější části stožáru představují izolátory, takové ty "talířky", jež jsou buďto z porcelánu, nebo ze skla. Takový "talířek" snáší bezpečně napětí 20kV, proto se spojují k sobě. Podle jejich počtu pak snadno zjistíte, jaké napětí prochází vodiči na stožáru (220 kV, 400 kV nebo 750 kV - počet izolátorů vynásobíte dvacítkou).  Nutné pro úplné správné určení stožáru je vědět, zda se jedná o stožár nosný nebo kotevní, což šikovně ilustruje tento obrázek: Nosný vs. kotevní Vlevo je Donau nosný, kde dráty (vodiče) procházejí zavěšeny do izolátorových závěsů (izolátory visí kolmo dolů), vpravo je Donau kotevní, kde jsou vodiče jdoucí z obou stran "ukončeny" a napojeny na stožár, opět pomocí izolátorů, které však "stojí našikmo", protože jsou namáhány tahem vodičů.  Vodiče jsou pak spojeny přeponkou, to je ten "oblouček" mezi izolátory, kterým protéká proud. Vodiče totiž nemohou být nekonečné, s jejich vzrůstající délku roste i jejich hmotnost, a proto se po natažení přes několik stožárů nosných musí ukončit na stožáru kotevním.  

STRUČNÉ DĚJINY A SOUČASNOST

Kdy se staly součástí české krajiny sloupy a dráty? Začalo to už dávno, před více než devadesáti lety. Tehdy se začala stavět třífázová soustava o frekvenci 50 Hz, která funguje dodnes. Stožár typu soudek u Třeboradic Stožár typu Soudek u Třeboradic (Foto: autor) Celé naše území bylo elektrizováno v roce 1955 a o pár let později byl tento systém propojen přes Ukrajinu a Moldávii na tzv. Jednotný energetický systém tehdejšího Sovětského svazu. Jenže tohle napojení bylo založeno na nepříliš kvalitní technologii, takže docházelo k výpadkům, postihujícím hlavně velké průmyslové závody. Může k něčemu podobnému dojít i dnes? To je velmi nepravděpodobné. Naše soustava je od roku 1997 napojena na UPTCE (dobrovolné Sdružení pro koordinaci výroby a přenosu elektrické energie, kde jsou snad všechny státy Evropy) a kromě toho se již společnosti distribuující u nás elektřinu dávno naučily plánovat dopředu údržbu a výstavbu sítě tak, aby nedocházelo k tzv. blackoutům, tedy dlouhodobým výpadkům celé sítě, které ještě v sedmdesátých letech postihovaly třeba některá větší města ve Spojených státech. Kdo se vlastně nejvíc přiživuje na tom, kolik prosvítím, protopím nebo prokoukám na televizi? Jelikož jsme součástí evropského trhu s elektřinou, je její cena samozřejmě dána poptávkou v tomto regionu. Velká část peněz z vašich poplatků však nekončí u jejího výrobce, ale u distribučních společností. Ty se totiž starají o údržbu, sledování a koordinaci rozvodné sítě a o výstavbu nových zařízení. Ročně na to vynaloží desítky miliard korun. Co a proč sledují? Sledují takzvanou energetickou bilanci ve svých oblastech a podle toho pak do budoucna plánují, kde je nutné síť posílit. A taky to, jestli někdo elektřinu nekrade. Poslední dobou se totiž dost lidí (převážně Vietnamců) nelegálně napojuje na rozvody ještě před jističem a odebírají proud pro své hydroponie. Když je totiž zkoušeli zapojit legálně, neustále jim to vyhazovalo pojistky. A když už měli silnější připojení, stálo je to majlant. Jenže na jakýkoli nelegální odběr se právě díky neustálému sledování sítě přijde téměř okamžitě.  

A takhle to vypadá, když se staví nový obří stožár:

 

Komentáře