Las plantas de energía nuclear tienen muchas características en común con las instalaciones tradicionales de energía eléctrica; la principal diferencia es que producen energía con materiales radiactivos en lugar de combustibles convencionales. La misma red eléctrica comercial transporta electricidad de plantas nucleares y de combustibles fósiles, así como de fuentes renovables. Una serie de líneas de distribución de energía transporta la electricidad desde las fuentes hasta los usuarios finales, incluidos los hogares, los clientes comerciales, el gobierno y la industria.
Reacción nuclear y calor
Un reactor nuclear produce grandes cantidades de calor a partir de la desintegración radiactiva controlada de elementos como el uranio y el plutonio. Los núcleos de estos elementos pesados son inestables; emiten radiación en forma de neutrones, partículas alfa y beta y rayos gamma, volviéndose más estables en el proceso. A medida que producen radiación, también se calientan mucho. En un reactor nuclear, el calor se utiliza como sustituto de la quema de carbón o gas natural. Tanto las plantas de energía nuclear como las de combustibles fósiles usan calor para hervir agua y producir vapor.
Vapor y generador
Las tuberías transportan vapor a alta presión desde el reactor nuclear a una turbina de vapor. El vapor impulsa las palas de la turbina, lo que hace que el eje de la turbina gire rápidamente y haga girar un generador que produce electricidad. El vapor se condensa en agua, que se recicla de nuevo al reactor para convertirse nuevamente en vapor. Una planta de energía nuclear típica tiene varias turbinas y generadores trabajando en conjunto.
Transformador elevador y líneas de alto voltaje
Un dispositivo llamado transformador utiliza principios de inducción electromagnética para conectar dos circuitos de corriente alterna (CA) juntos. Además, un transformador puede aumentar o disminuir el voltaje de la CA en su entrada; Los servicios públicos utilizan líneas de alto voltaje para transportar electricidad a largas distancias de manera eficiente, por lo que emplean transformadores elevadores cerca de la planta de energía para aumentar la producción de un generador. El voltaje de salida del transformador está configurado para que coincida con la capacidad de las líneas eléctricas locales de alta tensión, que pueden oscilar entre 230.000 y 765.000 voltios.
Transformadores reductores y distribución
Las compañías eléctricas transmiten electricidad a alto voltaje para reducir las pérdidas de energía, pero el alto voltaje no es útil ni seguro para la mayoría de los clientes. Las líneas de alto voltaje están conectadas a subestaciones que tienen transformadores reductores que reducen el voltaje para usuarios comerciales e industriales. Una vez que las líneas eléctricas alcanzan el nivel de los vecindarios, los voltajes se reducen aún más para uso doméstico. En los EE. UU., Las empresas de servicios públicos brindan servicios de 120, 208 y 240 voltios para hogares y pequeñas empresas.