Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты » Тесла, Эдисон и война токов (переменный или постоянный ток)
Количество просмотров: 10108
Комментарии к статье: 7


Тесла, Эдисон и война токов (переменный или постоянный ток)


Как Эдисон, Тесла и Вестингауз боролись за электрификацию мира

В период младенчества электротехники специалисты раскололись на два лагеря. Одни видели будущее за постоянным током, другие — за переменным. Бурлили полемические страсти. Дискуссия, по существу, продолжается и сегодня, хотя уже на новом уровне.

100-летний киловольтметр

100-летний киловольтметр на исторической гидроэлектростанции в Хаймбахе (Германия)

Конец XIX в. ознаменовался бурным развитием электроэнергетики во всем мире. От первых электрических опытов до широкого применения электричества в промышленности прошло почти три столетия.

Уже никого не удивлял электрический телеграф, широко применялась гальванопластика. Появились первые электрические генераторы, приводимые в движение паровой машиной и сделавшие электроэнергию сравнительно дешевой. Были изобретены лампы накаливания. Началось создание первых энергосистем.

Одну из них создал в Нью-Йорке в 1882 г. выдающийся американский изобретатель и бизнесмен Т. А. Эдисон. И сразу же число электростанций его компании стало быстро расти. В 1886 г. их было 68, а в 1887 — около 120, причем они могли питать уже около 325 тыс. электроламп.

Томас Эдисон

Томас Эдисон - американский изобретатель и бизнесмен, выступал за развитие сети постоянного тока

Лампа накаливания Томас Эдисона

Лампа накаливания Томас Эдисона

Электрический бум вызвал повышенное потребление меди и, как следствие, повышение цен на нее в несколько раз. Это в определенной мере снизило шансы электроэнергетики в борьбе с газовым освещением.

Нужно было искать выход. Он был найден в увеличении питающего напряжения электрических сетей, что могло экономить медь, так как сечение питающих проводов уменьшалось в сотни и более раз.

Однако высокое напряжение увеличивало опасность для потребителей. Это быстро выявил первый опыт эксплуатации электрических сетей. Поиски путей уменьшения опасности привели к развитию техники трансформации напряжения.

Трансформатор с замкнутым магнитопроводом 1885 года

Один из первых трансформаторов (изобретатели - Отто Блати, Карой Циперновский и Микша Дери)

Тем не менее, по-прежнему в основном «работал» постоянный ток: электрический телеграф, электрохимия, зарядка аккумуляторов, первые электродвигатели. Правда, для электрического освещения с помощью дуговых ламп переменный ток имел преимущество, так как электроды сгорали более равномерно и не надо было их делать разными по сечению.

Первые генераторы переменного тока для электроосвещения применил ваш соотечественник П. Н. Яблочков. В широких масштабах их начала применять американская фирма «Вестингауз». В 1887 г. она уже, имела мощности, позволявшие питать почти 135 тыс. электроламп. Компания Эдисона получила опасного конкурента. 

Никола Тесла - сторонник переменного тока

Никола Тесла с «Теорией натуральной философии…» Руджера Бошковича на фоне катушки ВЧ трансформатора в своей лаборатории на Хаустон-стрит. 20 мая 1896 г. Во время войны токов переменный ток, который предпочитал Тесла, боролся за широкое распространение с постоянным током, который предпочитал Эдисон.

Генератор Westinghouse, конец 1800-х годов

Генератор Westinghouse, конец 1800-х годов. «Вестингауз электрик» — одна из ведущих электротехнических компаний США, существовавшая с 1886 года по 1997 год.

Распределительный щит переменного тока Westinghouse

Распределительный щит переменного тока Westinghouse, около 1880-х гг.

В 1888 г. началась яростная полемика между сторонниками постоянного и переменного тока.

Фирма «Эдисон Электрик Лайт Компани» опубликовала Красную книгу под заголовком «Предостережение», в которой переменный ток подвергался резкой критике главным образом из-за его, якобы, повышенной опасности.

Был приложен список людей, смертельно пораженных переменным электрическим током. Описывались другие действительные и мнимые недостатки переменного тока, но особый упор делался все же на опасность его применения.

В борьбу включился инженер Гарольд Браун, который начал эксперименты по воздействию электротока на животных. Иногда опыты делались публичными, и на глазах у публики погибали собаки и лошади. Апогеем этой борьбы стал письменный вызов Брауна Вестингаузу, опубликованный в ряде американских газет.

Демонстрация Гарольда Брауна 22 декабря 1888 года

Демонстрация Гарольда Брауна 22 декабря 1888 года

Он писал: «Я вызываю г-на Вестингауза на встречу со мной в присутствии компетентных экспертов в области электротехники, и пусть через его тело пропускают переменный ток, а через мое — постоянный. Напряжение будет повышаться до тех пор, пока один из нас не закричит и этим публично признает свое поражение.

Однако, я хочу предупредить г-на Вестингауза о том, чтец согласно моим экспериментам, воздействие переменного тока напряжением 160 В в течение 5 секунд приводит к фатальному исходу». (При одинаковом измеренном напряжении переменный ток ДЕЙСТВИТЕЛЬНО БОЛЕЕ ОПАСЕН ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА.)

Социальная реклама 1889 года против использования переменного тока

Социальная реклама 1889 года против использования переменного тока

Вестингауз вызова не принял. В некоторых штатах США под влиянием общественности были приняты законы, запрещающие применять напряжение переменного тока более 200 В.

Полемика достигла России, где в то время решались вопросы электрического освещения обеих столиц.

В 1889 г. А. Г, Столетов, электротехник высочайшего класса, писал: «Вспоминается та травля, которой подвергались трансформаторы в нашем отечестве... И в ученых (!) докладах, и в газетных статьях система обличалась как нечто еретическое, ненациональное и безусловно гибельное, доказывалось (!), что трансформаторы запрещены во всех порядочных странах Запада и терпятся разве в какой-нибудь Италии, падкой на дешевизну.

Защитники «ненациональности в электричестве» забывали, что первую идею о трансформации тока в технике сами иностранцы приписывают Яблочкову и что на Всероссийской выставке 1882 г. в Москве демонстрировал такую систему г. Усагин.

Знатоки западных порядков проглядели или замолчали, что в это самое время «гибельная» система питала десятки тысяч ламп в лучших частях Лондона, а французы не задумывались применить ее к освещению жилища главы государства».

Ситуация, в общем-то удивительно напоминающая нынешнюю полемику по ядерной энергетике.

Томас Эдисон с сотрудниками

Томас Эдисон с сотрудниками, Менло-Парк, штат Нью-Джерси, 1881 год

В борьбу включился Эдисон, опубликовавший статью «Об опасностях электрического освещения». Статья была перепечатана в русском журнале «Электричество».

Автор писал: «Употребление переменных токов высокого напряжения не имеет никакого оправдания ни с коммерческой, ни с научной точек зрения».

Однако в статье были вполне здравые мысли: «Когда нужно было регламентировать давление в паровых котлах, в видах безопасности служащих и публики, то поступали иначе, чем поступают теперь относительно электрического напряжения, а между тем оба случая вполне схожи.

Нужно было бы припомнить те соображения, которые привели к прекрасной системе: к у становлению ПРЕДЕЛЬНОГО давления пара и к периодическому инспектированию котлов. Нужно было бы приложить те же правила, чтобы гарантировать нас против опасностей, представляемых чрезмерным электрическим напряжением».

Сотрудники Edison Electric

Сотрудники Edison Electric, около конца 1800-х годов

Сторонники переменного тока на критику отвечали делом и реализовывали все его преимущества. Создание высоковольтных линий передач позволило располагать электростанции на расстояниях от потребителей порядка сотен километров вместо двух-трех на постоянном токе. Это позволило вынести станции за черту города, освободив горожан от копоти и позволив применять энергию рек и водопадов, находящихся далеко от промышленных центров.

Изобретение Теслой и Доливо-Добровольским многофазных систем позволило создать новый тип электродвигателя с вращающимся магнитным полем, который обходился без капризного и ненадежного в эксплуатации коллекторно-щеточного аппарата.

Модель первого асинхронного двигателя Николы Теслы

Модель первого асинхронного двигателя Николы Теслы в музее Тесла в Белграде, Сербия

Был сконструирован электрический счетчик ампер-часов переменного тока. Сторонники Эдисона, которые говорили о невозможности такой конструкции, лишились весомого аргумента.

Были созданы новые материалы для изоляции и новые конструкции изоляторов. Разработаны правила безопасности для электропотребителей. Наконец, были разработаны первые выпрямительные установки, которые практически сняли все вопросы оппонентов.

Сторонники постоянного тока в США пошли на отчаянный шаг в дискредитации переменного тока. Для первой легальной смертной казни на электрическом стуле (6 августа 1890 г.) они использовали генератор переменного тока фирмы «Вестингауз», предоставленный Брауном. Но и это не принесло им победу.

К чести ученых и электротехников Москвы, собранных городским головой в мае 1888 г., они утвердили применение переменного тока повышенного напряжения.

Электростанция переменного тока General Electric в США

Электростанция переменного тока General Electric в США - 1904 год

Машинный зал Гиндукушской ГЭС на реке Мургаб в Туркменистане

Машинный зал Гиндукушской ГЭС на реке Мургаб в Туркменистане. Построена в 1909 году. Генератор переменного тока с возбудителем изготовлен в Будапеште (Венгрия) на Ganz Works. Фотография Прокудина-Горского, 1911 год.

Теперь сделаем выводы.

Бурное и плодотворное развитие электротехники в период с 1886 по 1895 гг. обязано жестокой конкурентной борьбе между сторонниками постоянного и переменного тока.

Эта борьба оказала благоприятное влияние на развитие энергетической и светотехнической промышленности. Именно тогда было изобретено электрооборудование, позволившее обеспечить его надежность и безопасность потребителей в приемлемой степени.

Так что споры вокруг атомной энергетики тоже далеко не бесполезны. Пусть оппоненты указывают слабые места каждой системы, а изобретатели и конструкторы их устраняют. Лишь бы методы полемики оставались в рамках приличий. А в результате должны победить приемлемые для всех решения.

Борис Хасапов

Если вы интересуетесь развитием современных систем энергоснабжения и ролью постоянного тока в этом процессе, обратитесь к нашей статье Война токов 2.0. Мы рассмотрим, какие изменения происходят в энергетической индустрии.

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Почему в электроэнергетике выбран стандарт частоты 50 герц
  • Какой ток опаснее, постоянный или переменный?
  • Война токов 2.0 - как постоянный ток побеждает переменный
  • М. О. Доливо-Добровольский - русский новатор-электротехник и его изобретени ...
  • Загадка, оставленная историей
  • История освещения Эрмитажа в 1886 - 1888 годах
  • Почему Томас Эдисон считается изобретателем лампы накаливания
  • Русский свет Павла Яблочкова
  • Трансформация трансформатора
  • Будущее за системами электроснабжения постоянного тока?
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

      Комментарии:

    #1 написал: Марк Фридман |

    Никола Тесла (1856-1943) был изобретателем и особенно известен разработкой генератора переменного тока. Он вступил в соперничество с Томасом Эдисоном, который разработал генератор постоянного тока. По мере того, как популярность электроэнергии переменного тока росла и обеспечивала электроэнергией все больше и больше городов и предприятий, Тесла получил инвестиции в новые изобретения. На момент смерти у Теслы было 700 патентов на свое имя. 

    Работы и изобретения Теслы привлекли внимание бизнесмена Джорджа Вестингауза, который, как и Эдисон, искал способ управлять миром. Вестингауз купил патенты у Тесла на генератор переменного тока и нанял Тесла для его разработки. Конкуренция между Эдисоном, с одной стороны, и Теслой и Вестингаузом, с другой, вызвала много неприятностей. Эдисон начал рекламную кампанию против переменного тока с распространения ложной информации о несчастных случаях со смертельным исходом и публичных казней животных, включая циркового слона, электрическим током. Его кампания затмила несчастные случаи со смертельным исходом и пожары, вызванные собственными генераторами постоянного тока Эдисона.

    В конце концов, переменный ток получил все большее распространение. Постоянный ток мог преодолевать расстояние не более трех километров, а это означало, что необходимо было построить подстанцию, чтобы пропускать ток дальше. С другой стороны, переменный ток мог пройти сотни километров, прежде чем потребовалась подстанция. Преимущества переменного тока окупились, когда на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году использовался переменный ток, а два года спустя на Ниагрском водопаде была построена одна из первых гидроэлектростанций переменного тока. В следующем году эта станция снабжала энергией переменного тока весь город Буффало, и это достижение получило широкую огласку во всем мире. Вскоре стало ясно, что переменный ток откроет 20-й век.

      Комментарии:

    #2 написал: Ольга |

    В конце 19 века Эдисон был настоящим американским героем, пионером во многих областях (звук, электричество, телеграфия, кино ...). Однако торговая война, которую он вел с Николой Теслой и компанией Вестингауз очень сильно повлияла на его репутацию в мире. Когда Тесла впервые приехал в США в 1884 году, он работал на Томаса Эдисона. Эдисон только что изобрел лампочку накаливания и пытался разработать систему для передачи электричества и попросил Теслу помочь в этом, сказав, что если он сможет решить проблему в системе, он даст большую сумму денег. Тесла решил проблемы в системе, сэкономив Эдисону расходы на миллион долларов, но так и не получил обещанных денег. Из-за этого Тесла ушел к предпринимателю Джорджу Вестингаузу. Благодаря гению Теслы Вестингауз взял верх над Эдисоном. Какую награду получил Тесла за свои достижения? Медаль Эдисона! .. Не может быть награды хуже этой для того, кого Эдисон постоянно критиковал.

      Комментарии:

    #3 написал: Иван Иванов |

    Электроэнергия переменного тока используется для упрощения производства на электростанциях, передачи на большие расстояния. Снижение потерь при передаче достигается главным образом за счет преобразования электрического напряжения в высокое или очень высокое напряжение (более высокая напряженность электрического поля) и низкий ток (более низкая магнитная индукция), что снижает рабочие потери, вызванные нагревом электрических линий, за счет выделения джоулева тепла. Более высокое напряжение переменного тока также позволяет сэкономить на поперечном сечении проводника, особенно на меди, и последующие более легкие несущие конструкции линий и другого оборудования. Преобразование напряжения выполняется с помощью трансформаторов электрического напряжения. Основным преимуществом переменного тока по сравнению с постоянным током является его более простое промышленное производство и распространение: простое (ступенчатое) повышение и понижение напряжения с помощью трансформаторов. Из-за того, что ток проходит через ноль каждые полупериод, устройства, предназначенные для отключения (переключатели и контакторы) и защиты (предохранители, автоматические выключатели) силовых цепей переменного тока, намного меньше по конструкции. В генераторах переменного тока, в отличие от динамо-машин постоянного тока, не используются коммутаторы (механические инверторы), поэтому они проще в производстве и обслуживании. Основные недостатки переменного тока по сравнению с постоянным: более сложная рекуперация (возврат энергии в сеть) - эта проблема решается с появлением передовых полупроводниковых технологий (применение электронных инверторов) необходимо синхронизировать все электрогенераторы в сети (фазовая синхронизация) необходимость уравновешивать потоки не только самой активной мощности, но и реактивной значительное влияние распределенных линейных параметров линий, таких как паразитная индуктивность и емкость.

      Комментарии:

    #4 написал: Дядя Федор |

    Основными причинами преимуществ системы переменного тока над системой постоянного тока являются: 1. Уровень напряжения системы переменного тока может быть более легко преобразован, поэтому он обеспечивает гибкость использования различных напряжений для выработки, передачи и потребления энергии. 2. Генератор проще генератора постоянного тока. 3. Двигатели переменного тока проще и дешевле двигателей постоянного тока. И с точки зрения релейной защиты: Если мы используем высоковольтную передачу энергии, мы хотим быстро отключить ток короткого замыкания в случае сбоя. В это время часто будет большая дуга. Если эта дуга не погаснет вовремя, электрическая сеть будет серьезно повреждена. По сравнению с постоянным током дуга гаснет на короткое время в точке пересечения нуля переменного тока, в то время как мощность постоянного тока отсутствует. Что касается изготовления автоматического выключателя, то автоматический выключатель переменного тока легче реализовать. Даже сейчас автоматический выключатель переменного тока обновлялся несколько раз, и технология достаточно развита, в то время как высоковольтный автоматический выключатель постоянного тока все еще сложно реализовать.

      Комментарии:

    #5 написал: Petrovich |

    Томас Альва Эдисон пособствовал его расширению популярности электричества своими изобретениями.  Но из-за сложного способа производства и передачи переменный ток, пропагандируемый Николой Теслой, в конечном итоге победил в области коммерческого использования.

      Комментарии:

    #6 написал: Роберт |

    Генераторы переменного тока также проще и надежнее, чем генераторы постоянного тока, но великой революцией, без сомнения, стало использование трансформаторов переменного тока, повышающих напряжение, но снижающих интенсивность транспортировки на большие расстояния и, следовательно, уменьшающих потери. Это позволило транспортировать электроэнергию с меньшими потерями на гораздо большие расстояния, что позволило использовать удаленные ресурсы для производства электроэнергии, например, за счет гидроэлектростанций. Презентация в 1891 году первой трехфазной системы между Франкфуртом и Лауффеном и строительство электростанции на Ниагарском водопаде в 1895 году окончательно дали победу переменному току как оптимальному способу производства, транспортировки и распределения электроэнергии.

      Комментарии:

    #7 написал: Михаил Фрумкин |

    Постоянный ток был вытеснен переменным током для обычной коммерческой энергии в конце 1880-х годов, потому что тогда было неэкономично преобразовывать его в высокое напряжение, необходимое для передачи на большие расстояния. Технологии, разработанные в 1960-х годах, преодолели это препятствие, и теперь постоянный ток передается на очень большие расстояния, хотя обычно его необходимо преобразовывать в переменный ток для окончательного распределения. Для некоторых применений, таких как гальваника, необходим постоянный ток.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.