Как переменный ток победил постоянный.
Вы никогда не задумывались почему в России в наших энергетических сетях протекает переменный ток, а в домах именно 230 Вольт, а, например, в США – 110 (120) Вольт, но все те же переменки. И почему изначально столь распространенный постоянный ток все-таки проиграл борьбу переменному току. Давайте узнаем об этом, итак, поехали.
Противостояние переменного и постоянного тока.
Эта борьба развернулась между Т. Эдисоном – сторонником постоянного тока и Н. Тесла совместно с Д. Вестингауз, которые продвигали идею переменного тока. И продолжалась она более 100 лет. Официальным окончанием считается факт перехода последнего потребителя города Нью-Йорк на переменный ток, который состоялся в конце ноября 2007 года.
С чего все началось.
В 1878 году Эдисон создает компанию «Эдисон электрик лайт» (сегодняшнее название "General Electric"). Буквально в следующем году запатентована первая электрическая лампочка, а в 1880 году Эдисон получает патент на трехпроводную систему (+110В, -110В и ноль) распространения и производства электричества. В 1882 году запускается первая электростанция на постоянном токе в Лондоне. И уже к 1887 году в США насчитывается несколько сотен электростанций, и, казалось бы, гегемонии Эдисона и постоянного тока ничего не угрожает.
Динамо-машина «Джамбо» — 27- тонный аппарат, который производил 100 киловатт, что было достаточно для питания 1200 огней.
Появление переменного тока.
Конкуренция присуща не только современному миру и Джордж Вестингауз, изучив патент Эдисона, нашел там слабое звено, а именно наличие больших потерь при передаче электроэнергии на большие расстояния.
В 1881 году ученые Л. Голар и Д. Гиббс создают первый трансформатор, способный работать на больших мощностях.
Трансформатор Л. Голара и Д. Гиббса.
Через 5 лет начинает работу 500 В ГЭС на переменном токе. Но главным стопором распространения переменного тока является отсутствие моторов, работающих на переменке, но благодаря Н. Тесла в 1882 году появляется первый многофазный электромотор, который патентуется в 1888 году, и в этот же год появляется счетчик переменного тока.
Переменный ток решил самую главную проблему, а именно существенное удешевление электрификации объектов за счет постройки мощной электростанции и запитки от нее потребителей. Ведь максимально эффективным расстоянием от станций постоянного тока, на котором можно было подключать потребителя, являлось 1500 метров.
А так как в то время не существовало высоковольтных трансформаторов постоянного напряжения, то единственным вариантом борьбы с потерями, была постройка целой сети станций или же использование толстых медных проводов, что было крайне дорого.
У переменного тока такой проблемы не было, но Эдисон не собирался сдаваться и терять свой бизнес.
Война токов.
Первым делом Эдисон подал 11 исков в суд с требованием признать работы Тесла и Вестингауза плагиатом. Но все иски были отклонены.
Затем наступила очередь черного пиара, в ходе которого были устроены целые демонстрации, в ходе которых животных подвергали ударам переменного тока.
Кроме этого Эдисон предложил казнить преступников ударом тока, естественно опасным – переменным, а не безопасным постоянным.
Вестингауз был категорически против подобного использования тока, поэтому генераторы переменного тока для производства первого электрического стула были добыты окольными путями. Кроме этого осужденному Кеммлеру были наняты лучшие адвокаты для защиты.
Несмотря на все старания Вестингауза первая казнь на электрическом стуле состоялась в 1890 году, а буквально на следующий день купленные Эдисоном газетчики преподнесли это событие так: «Вестингауз казнил Кеммлера».
Первый электрический стул работал от генераторов переменного тока.
После столь мощного «черного пиара» американцы боялись переменный ток, и компания Эдисона начала развиваться, и в 1892 году в Нью-Йорке запускается электростанция Con Ed, которая снабжает энергией 59 домов.
Но это была временная победа ведь уже в 1893 году Вестингауз и Тесла выигрывают тендер на организацию освещения Чикагской ярмарки 200 000 лампочками, а в 1896 году они же заканчивают монтаж крупной электростанции на переменном токе на Ниагарском водопаде, с помощью которой обеспечивалось питание переменным током такого города как Буффало. А по словам Тесла мощности с этой станции хватит, чтобы обеспечить энергией все США.
Русский павильон на Чикагской выставке 1893 года.
И окончательную победу переменный ток одержал в 1928 году, когда систему постоянного тока перестали активно развивать, а лишь поддерживали в рабочем стоянии существующие сети.
После этого системы постоянного тока постепенно разбирались и к 2007 году полностью были демонтированы, а потребители переведены на переменный ток.
Справедливости ради стоит отметить, что до сих пор в Сан-Франциско и еще некоторых городах можно встретить островки постоянного тока – раритетные лифты, которые питаются постоянкой по проводам, проложенным более сотни лет тому назад.
Но переменный ток победил, окончательно и бесповоротно.