كيف تنتقل الطاقة النووية من المحطة إلى العميل؟

تشترك محطات الطاقة النووية في العديد من الميزات مع منشآت الطاقة الكهربائية التقليدية ؛ الفرق الرئيسي هو أنها تنتج الطاقة بالمواد المشعة بدلاً من الوقود التقليدي. تحمل نفس شبكة الطاقة التجارية الكهرباء من محطات الطاقة النووية والوقود الأحفوري بالإضافة إلى المصادر المتجددة. تنقل سلسلة من خطوط توزيع الطاقة الكهرباء من المصادر إلى المستخدمين النهائيين ، بما في ذلك المنازل والعملاء التجاريين والحكومة والصناعة.

ينتج المفاعل النووي كميات كبيرة من الحرارة من التحلل الإشعاعي المتحكم به لعناصر مثل اليورانيوم والبلوتونيوم. نوى هذه العناصر الثقيلة غير مستقرة. تنبعث منها إشعاعات على شكل نيوترونات وجزيئات ألفا وبيتا وأشعة جاما ، وتصبح أكثر استقرارًا في هذه العملية. كما أنها تنتج الإشعاع ، فإنها تصبح أيضًا شديدة الحرارة. في المفاعل النووي ، تستخدم الحرارة كبديل لحرق الفحم أو الغاز الطبيعي. تستخدم كل من محطات الوقود الأحفوري والطاقة النووية الحرارة لغلي الماء وتوليد البخار.

تحمل الأنابيب بخارًا عالي الضغط من المفاعل النووي إلى التوربينات التي تعمل بالبخار. يدفع البخار شفرات التوربين ، مما يتسبب في دوران عمود التوربينات بسرعة ، وتحويل المولد الذي ينتج الكهرباء. يتكثف البخار في الماء ، والذي يعاد تدويره مرة أخرى إلى المفاعل ليصبح بخارًا مرة أخرى. تحتوي محطة الطاقة النووية النموذجية على العديد من التوربينات والمولدات التي تعمل جنبًا إلى جنب.

يستخدم جهاز يسمى المحول مبادئ الحث الكهرومغناطيسي لربط دائرتين للتيار المتردد (AC) معًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمحول أن يزيد أو ينقص جهد التيار المتردد عند مدخلاته ؛ تستخدم المرافق خطوط الجهد العالي لنقل الكهرباء لمسافات طويلة بكفاءة ، لذا فهي تستخدم محولات تصعيد بالقرب من محطة الطاقة لزيادة إنتاج المولد. تم ضبط جهد خرج المحول ليتناسب مع قدرة خطوط الطاقة المحلية عالية التوتر ، والتي قد تتراوح من 230.000 إلى 765.000 فولت.

تقوم شركات الطاقة بنقل الكهرباء بجهد عالٍ لتقليل فقد الطاقة ، لكن الجهد العالي ليس مفيدًا أو آمنًا لمعظم العملاء. ترتبط خطوط الجهد العالي بمحطات فرعية بها محولات تنحي تعمل على تقليل الجهد للمستخدمين التجاريين والصناعيين. بمجرد وصول خطوط الطاقة إلى مستوى الأحياء ، يتم تقليل الفولتية بشكل أكبر للاستخدام المنزلي. في الولايات المتحدة ، توفر المرافق خدمة 120 و 208 و 240 فولت للمنازل والشركات الصغيرة.