Kärnkraftverk har många funktioner gemensamt med traditionella elektriska anläggningar; den största skillnaden är att de producerar energi med radioaktiva material istället för konventionella bränslen. Samma kommersiella kraftnät transporterar el från kärnkraftverk och fossila bränslen samt förnybara källor. En serie kraftdistributionsledningar transporterar elen från källorna till slutanvändarna, inklusive hem, kommersiella kunder, myndigheter och industri.
Kärnreaktion och värme
En kärnreaktor producerar stora mängder värme från det kontrollerade radioaktiva sönderfallet av element som uran och plutonium. Kärnorna i dessa tunga element är instabila; de avger strålning i form av neutroner, alfa- och beta-partiklar och gammastrålar och blir mer stabila i processen. När de producerar strålning blir de också mycket heta. I en kärnreaktor används värmen som en ersättning för förbränning av kol eller naturgas. Både fossila bränslen och kärnkraftverk använder värme för att koka vatten och ånga.
Ånga och generator
Rör transporterar högtrycksånga från kärnreaktorn till en ångdriven turbin. Ångan driver turbinens blad och får turbinaxeln att snurra snabbt och vrider en generator som producerar el. Ångan kondenseras till vatten som återvinns tillbaka till reaktorn för att bli ånga igen. Ett typiskt kärnkraftverk har flera turbiner och generatorer som arbetar tillsammans.
Step-Up Transformer och högspänningslinjer
En enhet som kallas en transformator använder principerna för elektromagnetisk induktion för att ansluta två växelströmskretsar (AC) tillsammans. Dessutom kan en transformator öka eller minska spänningen hos växelströmmen vid dess ingång; verktyg använder högspänningsledningar för att transportera elektricitet långa sträckor effektivt, så de använder steg-upp transformatorer nära kraftverket för att öka generatorns produktion. Transformatorns utspänning är inställd för att matcha kapaciteten hos lokala högspänningsledningar, som kan sträcka sig från 230 000 till 765 000 volt.
Stegbara transformatorer och distribution
Kraftföretag överför el med hög spänning för att minska energiförlusterna, men högspänningen är inte användbar eller säker för de flesta kunder. Högspänningsledningarna är anslutna till transformatorstationer med nedstigande transformatorer som minskar spänningen för kommersiella och industriella användare. När kraftledningarna når nivån på stadsdelarna minskas spänningarna ytterligare för hemmabruk. I USA tillhandahåller verktyg 120-, 208- och 240-volts tjänster för hem och småföretag.