Kernenergiecentrales hebben veel kenmerken gemeen met traditionele elektriciteitsvoorzieningen; het belangrijkste verschil is dat ze energie produceren met radioactieve materialen in plaats van conventionele brandstoffen. Hetzelfde commerciële elektriciteitsnet voert elektriciteit uit zowel kern- en fossielgestookte centrales als hernieuwbare bronnen. Een reeks stroomdistributielijnen voert de elektriciteit van de bronnen naar de eindgebruikers, inclusief woningen, commerciële klanten, overheid en industrie.

Kernreactie en warmtekracht

Een kernreactor produceert grote hoeveelheden energie warmte van het gecontroleerde radioactieve verval van elementen zoals uranium en plutonium. De kernen van deze zware elementen zijn onstabiel; ze zenden straling uit in de vorm van neutronen, alfa- en betadeeltjes en gammastraling, en worden daardoor stabieler. Omdat ze straling produceren, worden ze ook erg heet. In een kernreactor wordt de warmte gebruikt als vervanging voor het verbranden van kolen of aardgas. Zowel fossiele brandstof als kerncentrales gebruiken warmte om water te koken en stoom te maken.

Stoom en generator

Pijpen transporteren hogedrukstoom van de kernreactor naar een stoomturbine. De stoom drijft de bladen van de turbine aan, waardoor de turbine-as snel ronddraait en een generator omzet die elektriciteit produceert. De stoom condenseert in water, dat wordt teruggevoerd naar de reactor om weer stoom te worden. Een typische kerncentrale heeft meerdere turbines en generatoren werken in tandem.

Step-Up transformator en hoogspanningslijnen

Een apparaat dat een transformator wordt genoemd, gebruikt principes van elektromagnetische inductie om twee alternerende stroom (AC) circuits samen. Bovendien kan een transformator de spanning van de AC aan de ingang verhogen of verlagen; nutsbedrijven maken gebruik van hoogspanningslijnen om elektriciteit over lange afstanden efficiënt te vervoeren, dus gebruiken ze step-up transformers in de buurt van de energiecentrale om de output van een generator te verhogen. De uitgangsspanning van de transformator is ingesteld op het vermogen van lokale hoogspanningsleidingen, die kunnen variëren van 230.000 tot 765.000 volt.

Transformatoren en distributie van transformatoren

Energiebedrijven leveren elektriciteit aan hoge spanning om energieverliezen te verminderen, maar de hoge spanning is niet nuttig of veilig voor de meeste klanten. De hoogspanningslijnen zijn verbonden met substations met step-down transformatoren die de spanning voor commerciële en industriële gebruikers verminderen. Zodra de stroomlijnen het niveau van buurten bereiken, worden de spanningen verder verlaagd voor thuisgebruik. In de VS bieden nutsbedrijven 120-, 208- en 240-volt-service voor huizen en kleine bedrijven.