TRansportul si distributia energiei electrice

Transportul si distributia energiei electrice

Odata produsa,  energia electrica trebuie sa ajunga la utilizatorul final fie el industrial sau casnic. Pentru aceasta, ea este transportata si distribuita.
Transportul energiei electrice se efectueaza la tensiuni mai mari decat cele la care a fost produsa. Aceasta se realizeaza cu linii electrice de tensiune medie(1000-35000V), inalta (35000-400000V) si foarta inalta (peste 400kV). Transportul se refera la modul in care curentul electric ajunge de la centrala la statia electrica de intrare in localitate sau intr-un mare obiectiv industrial.
Aceasta se face prin intermediul liniilor electrice care pot fi aeriene sau subterane. Elementul principal si comun il constitiue conductoarele(“cablurile”) prin care circula curentul.
In cazul liniilor aeriene conductoarele sunt sustinute de stalpi, fiind suspendate pe acestia cu ajutorul unor elemente izolatoare(rau conducatoare de electricitate).
Liniile electrice aeriene sunt ieftine si usor accesibile in caz de defectare, dar ocupa spatii mari si sunt permanent supuse actiunii directe agentilor atmosferici si poluanti(precipitatii, vant, substante corosive, praf, chiciura etc.).
In cazul liniilor subterane, conductoarele sunt legate intre ele, fie prin asa-numitele “cutii de innadire”, fie prin “cutii de derivatie”, in functie de numarul de cabluri ce se ramifica din aceste puncte de legatura.
Liniile electrice subterane au avantajul de a nu strica aspectul estetic al locurilor pe unde trec, nu prezinta pericolul electrocutarii prin atingere si au siguranta mai mare in functionare. Totusi sunt scumpe si greu accesibile in cazul unor defectiuni. Ele se folosesc mai mult la traversarea cursurilor de apa, la legaturi submarine, in munti si pe sub caile ferate. Distributia energiei electrice reprezinta dirijarea acesteia catre fiecare consumator in parte, pornind de la statii electrice, prin linii de joasa tensiune(sub 1000 V).
Legatura dintre o cladire si reteaua electrica se numeste bransament. De aici, energia electrica intra in tablourile cu contor, de unde sunt alimentate mai departe cu energie electrica, circuitele de iluminat si de prize.

Efectele technologilor de producere a energiei electrice asupra mediului incanjurator.

Efectele technologilor de producere a energiei electrice asupra mediului incanjurator.

4.) A sau F.

a) centralele termoelectrice utilizate in functionarea combustibil:solid-carbune,lichid-petrol ,gazos-gazmetan.A

b)centrala eoliana este amplasata pe tarmul marii si foloseste ca sursa de energie primara energie valurilor F

c)energia cinteica si potentiala apei este transformata in energie electrica intro centrala nucleara electrica.F

d)enerdia calorica necesara functiponarii unei turbiine termice este obtinuta prin arderea camobustibililor foraje de mare adncime ;reactii de fisiune nuclearaA

e)generatorul electric este o masina care transforma energia electrica in energie mecanicaA

Impactul tehnologiilor energetice asupra omului şi a mediului

---

 Toţi credem că aerul pe care-l respirăm, apa pe care o bem şi hrana pe care o consumăm ar trebui să fie lipsite de substanţe chimice dăunătoare. Vrem să evitam amenintarea şi incertitudinea schimbarilor climatice. Un mediu înconjurător curat şi sanatos este vital pentru calitatea vietii pe care o dorim atat pentru noi, cat şi pentru copiii nostri în viitor. Protejand planeta, se ivesc şi provocari, dar şi noi ocazii. Printr-o eficienta mai mare şi prin folosirea mai buna a resurselor naturale putem modifica vechea legatura dintre cresterea economica şi distrugerea mediului. ŞI-au facut progrese în ultimii 30 de ani.

  Presiunile asupra mediului sunt în crestere. Ne confruntam cu schimbari climatice, eroziunea în mediul rural, cresterea cantitatilor de gunoi, de chimicale ce intra în componenta hranei, a aerului şi a apei. Daca progresul este continuat, trebuie să luăm în seamă cum va afecta mediul fiecare decizie pe care o luăm în fiecare domeniu: de la transport la energie, de la industrie la agricultură.
Pe scurt, trebuie să tindem către o societate în care maşinile nu poluează atmosfera, deşeurile pot fi reciclate sau depozitate în condiţii adecvate şi producerea de energie să nu conducă la schimbări climatice. 

Europa este bine plasată pentru a conduce şi a modela dezvoltarea viitoare nu numai a tehnologiilor, ci şi a impactului acestora asupra vieţii şi a activităţii. Competitivitatea întregii industrii europene şi standardele de viaţă ale cetăţenilor europeni depind în mare măsură de eforturile viitoare în domeniul cercetării tehnologiilor societăţii informaţionale în scopul pregătirii viitoarelor generaţii de produse, procese şi servicii.

             Influenţa producerii şi consumului energiei asupra mediului

            La producerea energiei, din sursele energetice se degajă substanţe poluante cu impact negativ asupra mediului. 

            În cazul centralelor termoelectrice care  funcţionează cu cărbuniarderea combustibililor implică degajări de gaze nocive în atmosferă care se reîntorc pe sol sub formă de ploi acide ce distrug vegetaţia.

            Centralele hidroelectrice  presupun construirea unui baraj de acumulare a apei, produc dereglări ale climei, florei şi faunei din zonă, prin modificarea regimului precipitaţiilor, ceea ce poate determina dispariţia unor specii de plante şi animale. 

            Centralele nuclearo-electrice sunt deosebit de periculoase din punct de vedere al efectului distrugător asupra mediului, mai ales în cazul unor accidente în exploatare.Cel mai grav accident de acest fel a avut loc în 1986 la Cernobâl în Ucraina, atunci când un nor radiocativ de  dimensiuni uriaşe a fost purtat deasupra Europei, cu efecte deosebit de nocive asupra tuturor vieţuitoarelor.Reziduurile de combustibil nuclear trebuie depozitate în condiţii de maximă siguranţă pentru a evita scurgerile, în butoaiae ermetice în depozite protejate de pereţi de beton. 

            După conştientizarea efectelor nocive ale tehnologiilor energetice, s-a apelat intens la formele ecologice de energie, la sursele inepuizabile sau regenerabile. energia vântului şi energia solară nu sunt poluante, există în cantităţi inepuizabile dar tehnologiile de producere a energiei electrice sunt foarte scummpe.

            Dereglarea ecosistemelor acvatice impurifică solul. Mediul ambiant poate fi poluat de sectorul energetic direct sau indirect:

- Tehnologiile cu impact direct ţin de transformarea energiei combustibilului fosil în energie electrică şi termică, transformând energia potenţială a carburanţilor în energie cinetică;

- Indirect, mediul este poluat de tehnologiile energofage.

            
            Arderea carbunelui poluează prin:

•  emisii de poluanţi (oxizi de carbon, sulf şi azot, particule de praf);
•  contribuie la schimbarea globală a climei prin gazele cu efect de seră;
•  elimină zgura, care are efecte complexe asupra atmosferei, solului şi apelor subterane, elimină pulberi metalice;
• produce deşeuri.

Petrolul şi gazele naturale:

• -produc poluarea marină şi a coastelor litoralelor;
• modifică pH-ul solului prin acumulări de hidrocarburi;
• -la ardere produc SO2, NO2, CO2 şi gaze cu efect de seră, ce contribuie la formarea ploilor acide.

Transportarea petrolului

            Transportul energiei poate avea efecte locale de poluare. Mările şi oceanele sunt afectate de petrolul care se revarsă în urma diverselor accidente. Astăzi hidrocarburile reprezintă principalii poluanţi ai bazinelor acvatice mari. Hidrocarburile sunt rezistente la actiunea bacteriilor, de aceea persistă timp îndelungat în regiunile infestate. Alt pericol este ca petrolul, având o densitate mai mică decât a apei, formează la suprafaţă apei o peliculăcare împiedică difuzarea oxigenului în apă. Ca rezultat apar probleme la asimilarea clorofiliană şi respiraţia organismelor, fapt ce îngreunează fotosinteza fitoplanctonului, care produce circa 70% din oxigenul atmosferic. Algele şi planctonul, care reprezintă alimentul de bază în ecositemele marine, încetează să prolifereze. Deversările în urma transportării ţiţeiului şi accidentelor în ecosistemele marine se estimează la peste 12 milioane tone.

              Impactul reţelelor electrice asupra mediului

             Pentru liniile electrice de medie şi joasă tensiune, impactul cu mediul înconjurător se referă la: ocuparea terenurilor, defrişarea pădurilor, poluarea vizuală şi impactul cu alte elemente de construcţii şi instalaţii.

           Poluarea vizuală

Poluarea vizuală generează deteriorarea peisajului proporţional cu tensiunea nominală, cele mai poluante fiind liniile electrice aeriene (L.E.A.) de înaltă şi foarte înaltă tensiune, precum şi staţiile de transformare.
            Încercări şi propuneri de limitare a efectelor negative s-au făcut şi se caută şi în continuare, ele vizând atât designul stâlpilor cât şi al traseelor, prin ascunderea liniilor electrice în spatele unor elemente naturale. Problema protecţiei mediului ambiant din punctul de vedere al poluării vizuale a căpătat o atenţie deosebită în multe ţări, îndeosebi în ţările cu un potenţial turistic important.

            a) Poluarea vizuală determinată de liniile electrice aeriene
Poluarea vizuală este datorată caracterului industrial, extins pe trasee lungi al acestora (în special L.E.A. de înaltă şi foarte înaltă tensiune) care, plasate în mijlocul naturii, alterează peisajul. Contradicţia apare între factorul economic (care reclaă trasee de linii electrice cât mai scurte) şi factorul natural (necesitatea de a proteja terenurile fertile, ocolirea pădurilor şi conservarea peisajului).
             b) Poluarea vizuală generată de posturile de transformare
 Posturile de transformare subterane nu ridică probleme sub aspectul poluării vizuale a mediului înconjurător. Posturile de transformare supraterane pot fi înglobate în construcţiile pe care le deservesc (industriale, blocuri de locuinţăetc.), fiind însă şi cazuri în care ele trebuie executate în construcţii independente, ceea ce diminuează estetica peisajului prin aspectul mai puţin plăcut al acestora, ocuparea terenurilor, nearmonizarea lor arhitecturală cu zona în care se amplasează.

            c) Poluarea vizuală generată de staţiile de transformare şi conexiune
Staţiile de tip exterior, indiferent de faptul că echipamentul de comutaţie primară şi transformatoarele de măsurare sunt plasate la sol sau la semiînăltime pe cadre, prin caracterul lor industrial, poluează estetic peisajul. Pot fi luate în considerare trei solutii, care amelioreaza această situaţie:
- mascarea staţiilor de transformare de tip exterior prin plantaţii de pomi în imediata vecinătate a exteriorului gardului staţiei;
- amplasarea staţiilor electrice în întregime în interiorul construcţiilor (staţii de tip interior) şi la care aerul ramâne în continuare mediul electroizolant între elementele aflate sub tensiune; aceste instalaţii ocupă  volume de construcţii relativ mari;

- utilizarea tehnologiei instalaţiilor capsulate, în care mediul electroizolant este hexafluorura de sulf; instalaţia capsulată cuprinde atât barele şi conexiunile, cât şi aparatajul de comutatie primara; instalaţiile de acest tip ocupa un spatiu relativ redus, însă costurile ridicate limitează încă larga lor implementare în reţeaua electrică urbană.

O situaţie deosebită pentru aspectul estetic al peisajului este dată de intrările şi respectiv ieşirile liniilor electrice aeriene din staţiile de transformare. În faţa staţiei se formează o aglomerare de linii aeriene de diferite tipuri constructive, apărute în etapele de dezvoltare a staţiei. În cazul instalaţiilor de medie tensiune, o soluţie posibilă ar fi realizarea ieşirilor prin linii în cablu subteran.

            Poluarea sonoră

Poluarea sonoră generează multiple efecte asupra organismului, în funcţie de trei parametri: intensitate (tărie), înălţime (frecvenţă) şi durată.
Poluarea sonoră produsă de centralele şi reţelele electrice poate să aibă caracter intermitent sau permanent. Depăşirea unor anumite valori poate deveni nocivă pentru om.  Zgomote cu caracter permanent se produc în centralele şi reţelele electrice pe toată durata funcţionării instalaţiilor. Liniile electrice aeriene de înaltă şi foarte înaltă tensiune sunt însoţite în functionarea lor de un zgomot specific determinat de descărcarea corona (descărcări electrice incomplete în jurul conductoarelor sub tensiune). Ca orice descărcare electrică, acest fenomen este însoţit de zgomote şi de emisie de lumină.

            Poluarea electromagnetică

Descărcarea corona care apare în instalaţiile de înaltă şi foarte înaltă tensiune este insoţită de apariţia succesiunii de impulsuri de curent de scurtă durată. Propagarea acestor curenţi determină, în jurul circuitelor parcurse, apariţia de câmpuri electromagnetice perturbatoare, de frecvenţă şi amplitudine diferite, care conduc la distorsionarea semnalelor utile ale emisiilor radio şi de televiziune. Poluarea electromagnetică este specifică instalaţiilor cu tensiunea nominală peste 220 kV şi prezintă o importanţă deosebită o dată cu extinderea comunicaţiilor în domeniul frecvenţelor înalte şi foarte înalte.
             Perturbaţiile emisiunilor de televiziune  sunt de două feluri:
• perturbaţiii pasive, datorate prezenţei instalaţiilor electrice şi reflexiilor semnalului util determinate de acestea (apariţia imaginilor “fantomă”);
• perturbaţiii active, datorate distorsionării semnalului util de către câmpul perturbator de înaltă frecvenţă determinat de descărcarea corona.

Poluarea psihică generată de pericole (riscuri) de accidente
             Poluarea psihică rezidă în sentimentul de teamăpe care-l provoacă instalaţiile electrice asupra factorului uman. Acest sentiment este valabil şi pentru personalul instruit care lucrează în staţiile de transformare, de conexiuni, care manifestă teamă cu caracter temporar (la declanşările intempestive ale întrerupătoarelor aflate în imediata apropiere) sau cu caracter permanent (teama pe care o inspiră efectele presupuse ale câmpului electric şi magnetic asupra stării de sănătate).

Influenţa câmpului electric produs de către instalaţiile electrice asupra organismelor vii formează obiectul unor cercetări din ce în ce mai ample şi mai profunde, o dată cu creşterea tensiunilor utilizate în reţelele electrice.   Din masurătorile efectuate a rezultat că, la o linie electrică aeriană cu tensiunea nominală de 400 kV cu dublu circuit, câmpul electric are valori de până la 15 kV/m. Pentru o linie aeriană cu tensiunea nominală de 765 kV, valorile maxime măsurate ale câmpului electric la sol pot depăşi 15 kV/m.
            Valorile limită admise ale câmpului electric încă nu sunt complet definite; studiile efectuate au pus în evidenţă fenomene de: oboseală, scăderea atenţiei, slăbiciune în membrele superioare, senzaţii de ameţeală, schimbarea ritmului de somn cu insomnii şi treziri frecvente, în cazul persoanelor care lucreaza în zone cu câmpuri electrice intense.  Pericolele (riscurile) de accidente datorate curentului electric sunt în principal electrocutările şi arsurile. Electrocutările sunt provocate de trecerea unui curent electric prin corpul omului, fie ca urmare a atingerii directe cu partea metalică a unei instalaţii electrice aflate sub tensiune, fie indirect, prin atingerea unor elemente metalice care au ajuns accidental sub tensiune (conturnări sau strapungeri ale elementelor electroizolante, inductie).
              Arsurile generate de efectul termic al arcului electric asupra organismului viu sunt, în general, mai grave decât arsurile provocate de alte cauze. Arcul electric comportă temperaturi înalte şi totodată poate determina transferul pe suprafaţa corpului uman de metale topite.

Un progres global

Un progres global

Motorul cu abur este un motor termic cu ardere externă, care transformă energia termică a aburului în lucru mecanic. Aburul sub presiune este produs într-un generator de abur prin fierbere și se destinde într-un agregat cu cilindri, în care expansiunea aburului produce lucru mecanic prin deplasarea liniară a unui piston, mișcare care de cele mai multe ori este transformată în mișcare de rotație cu ajutorul unui mecanism bielă-manivelă. Căldura necesară producerii aburului se obține din arderea unui combustibil sau prin fisiune nucleară.
Motoarele cu abur au dominat industria și mijloacele de transport din timpul Revoluției industriale până în prima parte a secolului al XX-lea, fiind utilizate la acționarea locomotivelor, vapoarelor, pompelor, generatoarelor electrice, mașinilor din fabrici, utilajelor pentru construcții (excavatoare) și a altor utilaje. A fost înlocuit în majoritatea acestor aplicații de motorul cu ardere internă și de cel electric.

Istoria motorului cu abur

Prima mașină cu aburi a fost inventată în secolul I e.n. de către inginerul grec Heron din Alexandria. O sferă goală pe dinăuntru era pivotată pe două tuburi prin care trecea aburul dintr-un mic fierbător. Aburul umplea sfera și ieșea prin țevi dispuse în părți opuse ale acesteia. Jeturile de abur care țîșneau determinau sfera să se rotească. Totuși, în ciuda faptului că era o invenție interesantă, mașina nu servea unui scop util.
Primul om care a avut ideea de a transforma pompa cu piston în mașină termică, a fost francezul Denis Papin în anul 1679. Din păcate nu a putut să o pună în practică din lipsă de fonduri. El a murit în sărăcie, în 1714.
Primul motor cu abur a fost proiectat în 1698 de Thomas Savery, un inginer englez. Acest motor era conceput să pompeze apa din mine, dar singura lui întrebuințare a fost să pompeze apa în casele înalte din Londra.
Primul motor performant a fost construit în 1712 de inginerul Thomas Newcomen, din Cornwall. Acest motor avea un braț mare care pompa apa cu o frecvență de 16 mișcări de du-te-vino pe minut. În 1776, James Watt, un constructor scoțian de mecanisme, a adus înbunătățiri motorului lui Newcomen.
Nicolas Cugnot a fost primul care, în 1769, a folosit motorul cu abur la un vehicul. Acest vehicul putea transporta 4 persoane, dar a fost folosit la transportul armamentului greu. Viteza maximă care a fost atinsă cu acest vehicul a fost de 5 km/h.

Motorul cu abur, azi

Deși timpul motorului cu abur a trecut de mult, se pare că o renaștere al acestuia nu este exclusă.
La însărcinarea firmei Volkswagen AG, la sfârșitul anilor 90, firmă IAV GmbH a dezvoltat un astfel de „motor cu abur” modern. Arderea externă produce gaze de ardere cu toxicitate extrem de scăzută. Aburul este introdus în cantitatea necesară prin injectoare similare cu cele ale motorului Diesel. La sfîrșitul anului 2000 firmă Enginion a dezvoltat prototipul „SteamCell”^[1] cu ZEE (engleză Zero Emission Engine - „emisiune zero”). Aceast motor lucrează în doi timpi, fără lubrefianți, părțile componente fiind fabricate dintr-un material superior pe bază de carbon.^[2].

Motorul diesel este un motor cu ardere internă în care combustibilul se aprinde datorită temperaturii ridicate create de comprimarea aerului necesar arderii, și nu prin utilizarea unui dispozitiv auxiliar, așa cum ar fi bujia în cazul motorului cu aprindere prin scânteie.
Motorul lucrează pe baza ciclului Diesel.

Scurtă cronologie

• 1862 - Nicolaus Otto dezvoltă motorul pe bază de gaz de cărbune, similar unui motor pe benzină modern.
• 1891 - Herbert Akroyd-Stuart îmbunatățește motorul său pe bază de ulei și cedează drepturile către Hornsby din Anglia pentru construcția motoarelor. Aceștia au construit primul motor cu aprindere prin comprimare cu start rece.
• 1892 - Motorul Hornsby cu numărul 101 este construit și instalat într-o casă de apă. Acesta se află în muzeul camioanelor MAN din nordul Angliei.
• 1892 - Rudolf Diesel dezvoltă versiunea sa de motor având la bază principiile motorului Carnot alimentat cu praf de carbune. În data de 10 august 1893 în Maschinenfabrik Augsburg pornește pentru prima dată motorul inventat de el. Aprinderea carburantului în cilindru produsese o bubuitură atât de puternică, incât a spart niște geamuri și aparate de măsurat, motorul însă rămânând intact. A mai durat însă încă patru ani, pînă motorul a funcționat. El avea o putere de 20 CP.^[1] El este angajat de Carl von Linde, apoi de producătorul de fier MAN AG din München și mai tărziu de Sulzer, companie de motoare din Elveția. Diesel împrumută idei de la fiecare și lasă o moștenire bogată firmelor.
• 1892 - John Froelich construiește un tractor cu motor având drept combustibil petrolul.
• 1894 - Witte, Reid, and Fairbanks încep construcția de motoare pe bază de petrol cu diverse sisteme de aprindere.
• 1896 - Hornsby construiește tractoare cu motor diesel și motoare pentru locomotive.
• 1897 - Winton produce și conduce primul automobil pe benzină din Statele Unite; mai târziu construiește fabrici de motoare diesel.
• 1897 - Mirrlees, Watson & Yaryan construiesc primul motor diesel englez cu licență Rudolf Diesel. Acesta este expus în Science Museum din South Kensington, Londra.
•  
• 
  

Un motor cu reacție este un motor care eliberează un jet rapid de fluide pentru a genera contrapresiune în conformitate cu a treia lege a mișcării a lui Newton. Această definiție largă include turboreactoare, turbopropulsoare, turboventilatoare, pulsoreactoare, statoreactoare și motoare rachetă, dar de obicei se referă la o turbină cu gaze folosită pentru a produce un jet de gaze de mare viteză în scopul propulsiei.

Keresési eredmények

F-1 (motor de rachetă)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Motorul de rachetă F-1

Schema motorului

Teste de aprindere

Teste de motoare

F-1 este un motor de rachetă dezvoltat de Rocketdyne și utilizat la racheta Saturn V. Cinci motoare F-1 au fost folosite în prima etapă S-IC la fiecare rachetă Saturn V, rachetă care a servit ca vehiculul de lansare principal în cadrul programului Apollo. F-1 este în continuare cel mai puternic motor unicameral de rachetă cu combustibil lichid^[1]. RD-170 are tracțiune mai ușoară, folosind un grup de patru camere de ardere mai mici și duze^[2].

Teste de motoare

F-1 este un motor de rachetă dezvoltat de Rocketdyne și utilizat la racheta Saturn V. Cinci motoare F-1 au fost folosite în prima etapă S-IC la fiecare rachetă Saturn V, rachetă care a servit ca vehiculul de lansare principal în cadrul programului Apollo. F-1 este în continuare cel mai puternic motor unicameral de rachetă cu combustibil lichid^[1]. RD-170 are tracțiune mai ușoară, folosind un grup de patru camere de ardere mai mici și duze^[2].