Basisprincipes van het elektriciteitsnet

Het elektriciteitsnet is een netwerk dat elektriciteitscentrales verbindt met hoogspanningsleidingen. Deze leidingen transporteren de elektriciteit over een bepaalde afstand naar onderstations – het zogenaamde "transmissie"-station. Eenmaal aangekomen, verlagen de onderstations de spanning voor "distributie" naar middenspanningsleidingen en vervolgens naar laagspanningsleidingen. Ten slotte reduceert een transformator op een telefoonpaal de spanning tot een huishoudelijke spanning van 120 volt. Zie het onderstaande diagram.

Het elektriciteitsnet kan in feite worden opgebouwd uit drie belangrijke onderdelen: opwekking (centrales en transformatoren), transmissie (leidingen en transformatoren die werken met spanningen boven de 100.000 volt – 100 kV) en distributie (leidingen en transformatoren die werken met spanningen onder de 100 kV). Transmissieleidingen werken met extreem hoge spanningen van 138.000 volt (138 kV) tot 765.000 volt (765 kV). Transmissieleidingen kunnen erg lang zijn – dwars door staatsgrenzen en zelfs landsgrenzen heen.

Voor langere leidingen worden efficiëntere, hogere spanningen gebruikt. Als de spanning bijvoorbeeld wordt verdubbeld, wordt de stroomsterkte gehalveerd bij dezelfde hoeveelheid overgedragen energie. Transmissieverliezen in leidingen zijn evenredig met het kwadraat van de stroomsterkte, dus de "verliezen" in lange leidingen worden verviervoudigd als de spanning wordt verdubbeld. Distributieleidingen zijn lokaal verspreid over steden en omliggende gebieden en waaieren uit in een radiale, boomachtige structuur. Deze boomstructuur groeit vanuit een onderstation naar buiten, maar voor de betrouwbaarheid bevat deze meestal ten minste één ongebruikte back-upverbinding met een nabijgelegen onderstation. Deze verbinding kan in geval van nood snel worden geactiveerd, zodat het gebied van een onderstation kan worden gevoed door een alternatief onderstation.transmissiestation_1


Geplaatst op: 31 december 2020