Mit jelent az, hogy le van terhelve a villamos hálózat?

Ha kertes házban laksz, tapasztalhatsz olyant, hogy slagozol, s egyszer csak lekókad a sugár, mert bent a házban valaki megnyitotta a csapot. Vagy alig-alig folyik a víz, alacsony a nyomás, mert mindenki egyszerre locsol.

Az árammal is hasonló a helyzet. Ez nem olyan mint a dobozos tej. Ha hárman nyúltok kettőért, egynek nem marad.

Attól függ, hogy melyik mennyiséget nézed.

Van három alapvető mennyiség. Elektromos feszültség, áramerősség, elektromos ellenállás.

Mivel a két konnektor párhuzamosan van kötve, minden eszköz amit bedugsz, 230V-t kap. De az ellenállástól függően más-más áramerősséget kapnak. Mivel párhuzamosan vannak kapcsolva, ezek az áramerősségek összeadódnak, és ha az össz. áramerősség sok, akkor a biztosíték lekapcsol.

Pl.:

Van két konnektorod. Az egyikbe bedugsz egy 2300 Ohmos fogyasztót, a másikba egy 3000-eset.

U1=U2=230V

R1=2300ohm

I1=U1/R1=0,1A

R2=3000ohm

I2=U2/R2=0,076A

Iössz=0,176A

Most képzeld el, hogy egy 100 házas utcában mindenki bedug két-két ilyen fogyasztót. Akkor az utca összesen 17,6A-t kap. Nem tudom, hogy az ilyen vezetékeknek mennyi a határa, de ha a túl sok áram van az veszélyes.

Amikor egy villamos rendszert terveznek, figyelembe veszik, hogy mennyi lesz a várható terhelés, és ennek megfelelően kell megválasztani az áramforrásokat.

Nos az erőmű is egy ilyen áramforrásnak tekinthető. Az erőművek nem feltétlen állítanak elő mindig időben állandó mennyiségű villamos energiát, ugyanis alkalmazkodni kell a fogyasztási igényhez.

Ez egy rendkívül összetett folyamat, ma már minden számítógépek segítségével történik. El sem tudod képzelni, hogy a nap minden másodpercében mennyi mérési eredményt kell ehhez felállítani, diagramokat készíteni.

Ezeket elemzi a számítógépes rendszer.

Az erőművek is általában részegységekből állnak, így bizonyos határig van szabályozási lehetőség.

Különösen érdekes a 11 és 14 óra közötti időszak, ekkor jelentősen megnő a villamos energia igénye, ezt biztosítani kell az erőműveknek, és a változáshoz alkalmazkodni.

A helyzet az, hogy a szabályozás is véges. Magyarul, mikor éjszaka lecsökken az áramigény, ettől függetlenül a termelt áramot "tenni" kell valahova.

Olyan ez, mint a már említett slag. De most meg csak folyik a víz, de nincs hova "tenni".

Ezt úgy oldják meg, hogy a többletáramot kiszállítják más országba (pl. Ausztria felé és Szlovákia felé). Ha itt kevés áram van, szükség esetén fordítva.

A leírtakból következik a kérdésre a válasz: Ha le van terhelve, akkor gyakorlatilag a termelődő áram teljes egészében fel van használva.

Ez az optimális eset, amikor legjobb a hatásfok, ezt kell biztosítani.

Ha nem lenne leterhelve, akkor az erőművek hatásfoka lényegesen lecsökkenne ez pedig túl sok pénzbe kerül, tehát nem gazdaságos.

Megoldás: Kivinni máshova, vagy tárolni valamilyen módon, erre most nem térek ki részletesen.

Összefoglalva: A különbség a hatásfok, és a gazdaságosság!

Még kiegészítésként említem meg, hogy a terheléstől függően igen komoly feladat a frekvencia időbeli állandóságát biztosítani.

Ugyanis ha nő a terhelés, akkor csökken a frekvencia. Pl. Ha az 50Hz frekvenciáról 49,5 Hz-re csökkenne, ez már óriási problémát okozna.

Nem hatásfok, és nem gazdaságosság.

Egyrészt, nem hiszem, hogy az erőművekről van szó egy ilyen kérdésnél. (Feltételezem a kérdező valahol hallotta egyben ezt a kifejezést, hogy le van terhelve a villamos hálózat.)

Másrészt, az erőművek terhelésfüggő hatásfoka és gazdaságossága sokkal bonyolultabb kérdés.

Visszatérve a hálózathoz. B. E. Tomi válasza rátapint a lényegre. A hálózat, a drótok azon összessége, ami az erőművektől hozzád elvezeti az áramot, (többek között) egy bizonyos áramerősségre van tervezve.

Ez két szempontból fontos. Egyfelől az I*I*R veszteségi teljesítmény melegíti a vezetéket, ami ha tartós, károsítja azt. De a gyakorlatban ezt a határt csak ritkán szokta túllépni az egész hálózat. Inkább olyan esetekben okoz ez problémát, amikor egy kis szakaszon sokkal nagyobb a vezeték ellenállása, mint máshol (például rossz az érintkezés), ekkor szokott kigyulladni a vezetéked a falban (pontosabban ami mellette van, és éghető). Vagy amikor egyetlen tyúkbélen akarod ellátni a villanytűzhelyt, de ilyet csak a legamatőrebbek csinálnak.

Másfelől az áram akkor gond, ha egy komplett szakaszon az I*R=U túl nagy, vagyis a túl nagy áram a vezeték ellenállásán nagy feszültségcsökkenést okoz. Ugyanis így mire a tápponttól a hálózaton eljut a felhasználáshoz az energia, a fenti feszültség kivonódik belőle. Márpedig egy felhasználási pont feszültségét szigorú szabvány írja elő. Nem véletlenül. Egy villanykörte csak feleakkora fénnyel világít, ha 230 V helyett csak 190-et kap.

Hálózattervezésnél inkább az utóbbira szoktak figyelni, mert abban könnyebben túl lehet lépni a határértéket. Szerintem ebbők érteni kell.

Ha mégis az erőművekre gondolsz, akkor egyrészt annak semmi köze a hálózathoz, ha túl vannak terhelve. Másrészt, ritkán megeső üzemzavarokon kívül nem szoktak túlterhelődni, ezért van összekapcsolva egész Európa villamos hálózata.

Amikor mégis szétszakad (villamosan, aminek I*I*R oka van, nem a drót szakad el), akkor a probléma megint B. E. Tomi leírásával kezdődik. Valahogy úgy lehet megfogni a dolgot, hogy a legtöbb erőmű alapesetben akkor is megpróbálja kiszolgálni a fogyasztást, ha az már meghaladja azt, amire tervezték. Ilyen a fizikája, ez automatikus, nem is tud máshogy működni. De mivel nem arra tervezték, eltörhet a tengely az erőlködésben, letörhetnek turbinalapátok, a generátor vagy trafó leéghet.

Ez viszont milliárdos kárral és hosszú idejű üzemképtelenséggel járna, ezért két dolgot szoktak tenni. Az első lépés kikapcsolni néhány kevésbé fontos fogyasztói csoportot. Ha ez nem jön be, akkor leállítják az erőművet, és ugye akkor senkinek sem lesz villany. Mindkettő után egyfajta újraépítkezés történik, ami keretében elegendő forrást keresnek valahonnan a túl sok fogyasztás ellátására (megpróbálnak bekapcsolni egy szétszakadt összekötő vezetéket, riasztanak egy álló erőművet). A probléma súlyosságától függően ez 1 óra-pár nap áramszünetet okoz.

Ez van, ha az ERŐMŰ terhelődik túl, de ez ritka, és semmi köze a hálózat túlterhelődéséhez.