LE CIRCUIT A L'ORIGINE DE LA TRANSFORMATION EN ELECTRICITE : LE CIRCUIT SECONDAIRE
Fonctionnement du circuit secondaire
Comme nous l'avions énoncé auparavant, c'est à l'intérieur du circuit secondaire que l'énergie mécanique va se transformer en énergie électrique.
En effet, le circuit secondaire est au coeur du réacteur. Il se rattache à la fois au circuit prmiaire et au circuit tertiaire, c'est pour cette raison que l'on peut l'assimiler à un lien entre les deux circuits, une boucle de rattachement. De plus, il fonctionne tel un cycle circulaire qui se repète.
Pour commencer, le cricuit secondaire contient de l'eau tempérée. Lors de la rencontre entre le circuit secondaire et le circuit primaire, l'eau présente dans le circuit secondaire va etre chauffée par la chaleur du circuit primaire (chaleur produite par la fission), c'est ce qu'on appelle l'échange thermique. Ensuite l'eau va se transformer en vapeur dans le générateur de vapeur. Cette vapeur va ensuite s'élever et va faire tourner une turbine, elle-meme accouplée à un alternateur. Pour finir, la vapeur va se condenser et refroidir à nouveau au contact du circuit primaire, équipé d'un condeuseur alimenté par de l'eau d'un fleuve.
L'eau refroidie sera par la suite à nouveau élévée à haute température par le circuit primiaire et ainsi de suite, formant la boucle du circuit.
Groupe Turboalternateur
L'alternateur est indiscociabe de la turbine (1), leur accouplement se nomme turbo-alternateur.
Un turbo-alternateur se constitue de la turbine et de l'alternateur composé :
-
- du rotor (2)
-
- du stator (3)
Le rotor est fixé à la turbine, c'est la partie de l'alternateur en mouvement. C'est un
éléctroaimant. Il tourne à l'intérieur du stator, qui lui, est fixe.
Le stator est composé de bobines de fils de cuivres fixes, et se place autour du rotor.
C'est le mouvement du rotor à l'intérieur du stator qui créer le courant électrique.
Le turbo-alternateur permet donc de transformer une puissance mécanique en énergie électrique. Cette puissance mécanique provient d’un fluide, qui, dans une centrale nucléaire, est en fait de la vapeur produite dans le circuit secondaire.
Un alternateur produit uniquement du courant alternatif, et non du rourant continu.
La turbine entraine l'alternateur à une vitesse de rotation de 1500 tours par minutes, pour transformer cette énergie mécanique et énergie électrique de tension 24kv de fréquence 50 hertz.
D'ailleurs, la fréquence d'un alternateur peut se définir par la fourmule suivante :
où : f(Hz)= fréquence du courant produit par l'alternateur
np= nombre de pôles de l'inducteur (en général 2)
fa(Hz)= fréquence de l'alternateur (dite vitesse de synchronisme)
Par exemple, pour produire un courant de 50 Hz avec 1 paire de pôles, on a :
L'alternateur tourne alors à une fréquence de 50 Hz, c'est-à-dire 50*60=3000 tours/min
Transport
L'électricité produite par le turbo-alternateur ne se retrouve pas telle quelle dans nos prises.
L'electricité est transportée sur de longues distanes à haute tension en courant alternatif pour minimiser les pertes, bien que nous l'utilisons à basse tension dans nos foyers.
Le transformateur, qui convertie le flux magnétique en courant électrique, permet de changer de niveau de tension.
Dans chaque habitation on retrouve un tableau, composé d'un compteur et d'un disjoncteur. Le compteur sera utilisé pour facturer la consommation électrique. Le disjoncteur est assimilé un interrupteur général, et assure la sécurité de l'habitation.
La puissance de l'énergie electrique se mesure en watt, ce qui correspond à 1 joule pour 1 seconde.
Sur les factures électriques, la consommation est en revanche mesurée en Watt-heure (ou kWh) : cela correspond a x Watt consommé en une heure.
Exemple : une lampe de 20W qui reste allumée pendant 2h a consommé 40 Wh (20*2).
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