Red eléctrica

La red eléctrica es el sistema diseñado para proveer electricidad desde su generación hasta la llegada a los clientes que la utilizan para sus necesidades diarias. Estos sistemas han crecido desde pequeños diseños locales hasta que se extienden por miles de kilómetros y conectan millones de hogares y negocios en la actualidad.

La red consta de innumerables interconexiones complejas, sin embargo, hay tres secciones principales: generación, transmisión y distribución de electricidad.

Generación

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La electricidad comienza en las centrales eléctricas que trabajan para convertir la energía mecánica de una turbina en energía eléctrica mediante el uso de un generador (con la excepción de la energía solar, que utiliza celdas fotovoltaicas para lograrlo). Las centrales eléctricas requieren la energía de combustibles como el carbón, el gas natural o flujos de energía primaria, como el viento y la luz solar, para hacer esto. Estas plantas generan mucha electricidad y, a menudo, están lejos de la demanda de electricidad. El siguiente sistema (transmisión) resuelve este problema.

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  Central eléctrica de carbón.

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  Central eléctrica nuclear.

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  Parque de energía eólica.

Transmisión

Fig. 1. Las grandes líneas eléctricas de alta tensión son un componente crucial de la red, ya que transportan electricidad con pocas pérdidas de energía.

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La transmisión eléctrica se logra mediante el uso de líneas eléctricas. La electricidad que sale de la central eléctrica pasa a través de una estación de transmisión donde se "eleva" la electricidad. Esto significa que el voltaje aumenta, con una disminución proporcional de la corriente eléctrica (la cantidad de electrones que fluyen por segundo). Este aumento de voltaje se logra mediante un transformador. Esta electricidad puede fluir por grandes distancias, con una distancia máxima típica de alrededor de 500 kilómetros.

La razón por la que se utilizan transformadores elevadores es porque al viajar largas distancias a través de un cable conductor, la electricidad inevitablemente pierde energía debido a la resistencia. Este problema se resuelve esencialmente (no completamente, pero a un nivel aceptable) mediante el uso de líneas eléctricas de alta tensión. La pérdida de potencia correspondiente en las líneas disminuye al cuadrado de la corriente, lo que significa que si la corriente se reduce en un factor de 2, la pérdida de potencia se reduce en un factor de 4.

Distribución

Fig. 2. Transformador de pedestal para distribución eléctrica.

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La distribución de electricidad comienza primero con las subestaciones de distribución que utilizan transformadores "reductores", que realizan la tarea opuesta del transformador "elevador". Los voltajes de transmisión de larga distancia no son seguros para las personas, por lo tanto, estos transformadores reductores reducen el voltaje a niveles más seguros. La red de distribución luego conecta estas subestaciones a los clientes que requieren electricidad, desde grandes edificios industriales hasta pequeñas casas. Más subestaciones y transformadores más pequeños (como las cajas verdes que se ven en la Fig. 2) ayudan a reducir aún más los voltajes y a dividir la electricidad entre subdivisiones.

Configuración de red básica

La siguiente imagen muestra una configuración de red simple. En realidad, hay muchos más sistemas conectados a la red, sin embargo, para una comprensión conceptual, esta imagen debería demostrar cuán interconectada puede estar incluso una red simple.

Fig. 3. Disposición básica de una red eléctrica.

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