כיצד עוברת אנרגיה גרעינית מהמפעל ללקוח?

לתחנות כוח גרעיניות יש תכונות רבות המשותפות למתקני חשמל חשמליים מסורתיים; ההבדל העיקרי הוא שהם מייצרים אנרגיה עם חומרים רדיואקטיביים במקום דלקים קונבנציונליים. אותה רשת חשמל מסחרית מביאה חשמל ממפעלי גרעין ודלקים מאובנים וכן ממקורות מתחדשים. סדרת קווי חלוקת חשמל מביאה את החשמל מהמקורות למשתמשי הקצה, כולל בתים, לקוחות מסחריים, ממשלה ותעשייה.

כור גרעיני מייצר כמויות גדולות של חום מהתפוררות רדיואקטיבית מבוקרת של יסודות כגון אורניום ופלוטוניום. הגרעינים של היסודות הכבדים הללו אינם יציבים; הם פולטים קרינה בצורה של נויטרונים, חלקיקי אלפא ובטא וקרני גמא, והופכים יציבים יותר בתהליך. כאשר הם מייצרים קרינה, הם גם מתחממים מאוד. בכור גרעיני משמש החום כתחליף לשריפת פחם או גז טבעי. גם דלקים מאובנים וגם תחנות כוח גרעיניות משתמשים בחום כדי להרתיח מים ולהפוך אדים.

צינורות מובילים קיטור בלחץ גבוה מהכור הגרעיני לטורבינה המונעת בקיטור. הקיטור מניע את להבי הטורבינה, וגורם לפיר הטורבינה להסתובב במהירות, והופך גנרטור המייצר חשמל. הקיטור מתעבה למים, שמוחזרים חזרה לכור כדי להפוך שוב לאדים. תחנת כוח גרעינית טיפוסית כוללת מספר טורבינות וגנרטורים הפועלים במקביל.

מכשיר הנקרא שנאי משתמש בעקרונות של אינדוקציה אלקטרומגנטית כדי לחבר שני מעגלי זרם חילופין (AC) יחד. בנוסף, שנאי יכול להגדיל או להקטין את המתח של זרם ה- AC בכניסתו; כלי עזר משתמשים בקווי מתח גבוה כדי להוביל חשמל למרחקים ארוכים ביעילות, ולכן הם מעסיקים שנאים מדורגים ליד תחנת הכוח כדי להגדיל את תפוקת הגנרטור. מתח המוצא של השנאי מוגדר כך שיתאים לקיבולת קווי המתח המקומיים הגבוהים, שעשויים לנוע בין 230,000 ל -765,000 וולט.

חברות חשמל מעבירות חשמל במתח גבוה כדי להפחית את הפסדי האנרגיה, אך המתח הגבוה אינו שימושי או בטוח עבור מרבית הלקוחות. קווי המתח הגבוה מחוברים לתחנות משנה עם שנאים מדורגים המפחיתים את המתח למשתמשים מסחריים ותעשייתיים. ברגע שקווי החשמל מגיעים לרמת השכונות, המתחים מצטמצמים עוד יותר לשימוש ביתי. בארה"ב השירות מספקים שירותים של 120, 208 ו -240 וולט עבור בתים ועסקים קטנים.