Redigerer Peltonturbin (avsnitt)

=== Oppbygging ===
[[Fil:S vs pelton schnitt 1 zoom.png|thumb|right|Tegning av en moderne peltonturbin med vertikal aksling og seks dyser. De blå rørene ytterst er ringledningen og grenrørene til hver av dysene. Videre er de grønne delene ventiler, selve hovedstengeventilen (vanligvis en kuleventil) til venstre nederst og videre de seks symmetrisk plasserte dysene. {{Byline|Voith Siemens Hydro Power Generation|type = Tegning av }}]]

[[Fil:Nevada City Downtown Historic District - Pelton Wheel-10.jpg|thumb|right|Detalj av løpehjul der en ser skålene fra baksiden. Legg merke til at skålene er skrudd fast til løpehjulet og at det er solide forsterkninger. Det kan også se ut til at det er en del erosjonsskader. Nevada City Downtown Historic District, USA.]]

[[Fil:Pelton-Turbine (Detail) im Museumshof des Deutschen Museums.JPG|thumb|right|Detalj av løpehjulet der en tydelig ser skålenes ovale form, eggen på midten som klyver vannstrålen og utsparingen i fronten som skal la vannstrålen få fritt leide mot skålen foran. [[Deutsches Museum]], Tyskland. {{Byline|Bidragsyter High Contrast}}]]

Peltonturbinens hovedkomponenter består av løpehjul, aksling, tilførselsrør, én eller flere dyser og turbinhus. Altså i prinsippet de samme delene som på Peltons tid. Tilførselsrøret på en moderne stor peltonturbin er en ''ringledning'' med ''greinrør'' til dysene. Ofte er disse tilførselsrørene og turbinhuset innstøpt i armert betong<ref name="Casper" />, se tegning til høyre. Det er ofte flere dyser som vannet fra tilførselsrøret fordeles mellom, og som vannet akselererer voldsomt gjennom før det treffer løpehjulets skovler. Løpehjulet roterer helt i friluft og står i et hus eller deksel, ofte kalt ''turbinhuset'', som skal fange opp vannsprut og føre dette ned i kraftverkets avløpstunnel. Trykket i vannet i ringledningen rett før dysene er bestemt av fallhøyden og kan være flere hundre [[bar (enhet)|bar]]. Turbinhuset er luftfylt med atmosfæretrykket (1 bar). Gjennom dysene akselerer vannet, samtidig som trykket i vannet faller til atmosfæretrykk. Siden trykket i vannet ikke endres før og etter kontakt med løpehjulet, kan en peltonturbin omtales som en liketrykksturbin. 

Løpehjulet er montert på en vertikal eller horisontal aksling som er opplagret med et eller flere lagre. Typisk benyttes horisontal aksling for turbiner med én eller to stråler, mens en velger vertikal aksel om det er flere stråler.<ref name="Casper" /> Dysen eller dysene i peltonturbinen er montert slik at vannstrålen treffer skovlene ytterst på løpehjulet i rett vinkel. Skovlene er montert tett, slik at vannstrålen berører hver skovl bare et lite øyeblikk. Fordi vannet har en viss hastighet etter at det har forlatt skålene forsvinner det raskt vekk fra løpehjulet, dermed er skålene tomme for vann når de kommer frem til neste vannstråle. Kollisjon mellom vanndråper og skålenes bakside representerer et vist problem, dette er forklart lenger ned. Utformingen av turbinen gjøres for å få brukt vann raskt vekk.

Skålene på løpehjulet er doble på den måten at det midt i hver skovl er en kvass ''egg'' som klyver vannstrålen. Hver av de to skålhalvdelene avbøyer halvparten av vannstrålen, og når denne må følge konturen av skålene gjør vannet en «u-sving». Hver halvdel av den kløyvde vannstrålen gjennomløper praktisk talt en 180° kurve før det forlater ytterkanten av skålen. Dette utbalanserer sidebelastningskrefter på hjulet og akslingen. At vannet gjør en «u-sving» er en esensiel forutsetning for å få best mulig utnyttelse av vannstrålens impuls. For at ikke vannstrålen skal bli avskåret av skålen rett foran den som får vannstrålen rett inn, er det laget et hakk (utsparing) ytterst på hver skål. 

I moderne peltonturbiner for høyt trykk er løpehjulet laget i ett stykke av smidd stål. Dette er frest, slipt og polert, slik at alle deler der vannet treffer er glatte. Støpejern og senere støpestål var tidligere enerådende, men brukes i dag bare for lavere trykk. For anlegg med lavere trykk er det vanlig at skålene er skrudd fast på hjulet, mens dette tidligere var den enerådende konstruksjonsmåten.

Vannstrålen øver en [[kraft]] på hver av skålene, og produktet av denne kraften og [[radius]]en fra senter av løpehjulet til der strålen treffer er [[Dreiemoment|moment]]et (kraft ganger arm) som virker. Når løpehjulet roterer utføres ett arbeid etter definisjonen, som sier at arbeid er lik moment multiplisert med omdreiningshastigheten ([[vinkelhastighet]]). Vannets potensielle energi i  kraftverkets inntaksdam blir omformet til kinetisk energi (rotasjon) i turbinen. En liten del av den opprinnelige kinetiske energien i vannstrømmen forblir i vannet etter at hjulet har rotert videre til neste skål. Dette gjør at ikke all energien i vannet utnyttes, men som nevnt over er dette nødvendig for at vannet skal forlate løpehjulet raskt. Dermed unngås kollisjon mellom vann og skålenes bakside, noe som i så fall vil bremse løpehjulet.

Dysen har en regulerbar nål i senter som gjør at vannstrålens diameter kan reguleres. Som forklart lenger ned vil vannstrålens hastighet være konstant, altså uavhengig av diameteren. Ved å regulere diameteren på vannstrålen er det vannstrømningen og momentet på løpehjulet som endres. På moderne turbiner er nålen med servomekanisme (som gjør det mulig å bevege nålen) innkapslet i en sylinder som ligger inne i selve dysen. Det er turbinregulatoren som gir signal for å regulerer nålen ut eller inn, og dermed bestemmes [[effekt|effektproduksjonen]] fra turbinen. Turbinregulatoren skal sørge for å holde turtallet og dermed også [[frekvens]]en i kraftnettet noenlunde konstant, selv om effektbehovet i kraftsystemet stadig endrer seg (lastendringer). Ofte er det en såkalt ''deflektor'' eller ''stråleavbøyer'' rett utenfor dysen. Denne kan når den manøvreres avskjære strålen slik at den ikke treffer løpehjulet. Hensikten er å unngå en hurtig stenging av dysene om det skjer en brå endring av effektbehovet. En slik hurtig endring kan være skadelig for trykkrøret fordi rask endring av pådraget gir plutselige trykkendringer, trykkbølger og store krefter i røret. Etter at deflektoren har avskåret strålen kan nedjustering av dyseåpningen skje sakte.

Effekten som en peltonturbinen kan utvikle er som for alle andre vannturbiner bestemt kun av virkningsgrad, [[fallhøyde]] og vannstrømningen. For øvrig kalles den maksimale vannstrømningen gjennom turbinen for ''slukeevne''.