Una rete elettrica si riferisce a un'infrastruttura di distribuzione di elettricità completa che in genere copre un'ampia area. Una rete di produttori e consumatori di energia sincronizzati, collegati da linee di trasmissione e distribuzione e gestiti da uno o più centri di controllo costituiscono una rete elettrica. La maggior parte delle persone si riferisce al sistema di trasmissione dell'elettricità quando parla di rete elettrica.
In altre parole, la rete elettrica è un sistema complesso che trasporta l'elettricità dalla fonte ai clienti che la usano regolarmente. Queste reti si sono evolute da modesti progetti regionali a quelli che oggi si estendono per migliaia di chilometri e collegano milioni di case e aziende.
Quali sono i componenti di una rete elettrica?
La griglia è composta da innumerevoli interconnessioni complesse, ma è principalmente divisa in tre parti:
Produzione di energia
Impianti di alimentazione che utilizzano un generatore per trasformare l'energia meccanica di una turbina in energia elettrica, sono i luoghi in cui l'elettricità viene prodotta per la prima volta.
Per fare questo, le centrali elettriche hanno bisogno di energia da combustibili come carbone, gas naturale o flussi di energia primaria come vento e luce solare. Il metodo successivo (trasmissione) risolve questo problema perché queste centrali producono molta elettricità e sono spesso situate lontano da dove è necessaria.
Trasmissione
Utilizzando le linee elettriche, si ottiene la trasmissione elettrica. L'elettricità che esce dalla centrale elettrica passa attraverso una stazione di trasmissione dove l'elettricità viene aumentata.
Ciò indica che come il voltaggio aumenta, la corrente elettrica diminuisce proporzionalmente (la quantità di elettroni che fluiscono al secondo). Un trasformatore rende possibile questo aumento di tensioneLa distanza massima che questa elettricità può percorrere è solitamente di 500 chilometri.
I trasformatori elevatori vengono utilizzati perché l'elettricità perderà inevitabilmente energia a causa della resistenza quando percorre lunghe distanze attraverso un filo conduttore.
Utilizzando linee elettriche ad alta tensione, questo problema viene risolto (non del tutto, ma a un livello accettabile). Se la corrente diminuisse di un fattore 2, la corrispondente perdita di potenza nelle linee si ridurrebbe di un fattore 4, poiché la perdita di potenza nelle linee diminuisce del quadrato della corrente.
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Distribuzione
Sottostazioni di distribuzione che utilizzano trasformatori step-down, che fanno l'inverso di ciò che fa un trasformatore elevatore, sono dove l'elettricità viene distribuita per la prima volta. Questi i trasformatori step-down riducono la tensione a livelli sicuri per gli esseri umani da gestire perché le tensioni di trasmissione a lunga distanza sono troppo elevate.
Queste sottostazioni sono poi collegate dal sistema di distribuzione ai vari tipi di clienti che utilizzano l'elettricità, dalle grandi strutture industriali alle modeste abitazioni. Le tensioni vengono ulteriormente abbassate e l'energia viene distribuita tra le suddivisioni con l'ausilio di sottostazioni aggiuntive e trasformatori più piccoli.
