История возникновения и развития линий электропередач

Мы живем в современном мире, где для нашей жизни есть все необходимые «ресурсы» – вода, газ и электричество. Без всех вышеперечисленных компонентов мы уже не можем представить своего существования, так как они заметно облегчают нашу жизнь! Сегодня подробно поговорим об электричестве – истории его возникновения и дальнейшем развитии.

Как правило, история каждого изобретённого предмета связана со случайным моментом, так случилось и в нашей сегодняшней теме – линия электропередач произошла «случайно», на казни!

Ф.А. ПироцкийИменно так, впервые электрический сигнал на расстоянии удалось получить на казни аббатом Ж-А Нолле.  Данное событие произошло в середине XVIII века – тогда почти две сотни монахов Картезианского монастыря по указу Нолле встали в линию длиной более одной мили и взялись руками за металлический провод. В тот момент, когда заинтересованный в том действе аббат разрядил электроконденсатор на провод, то все казненные монахи тотчас убедились в существовании электричества. Тогда они ещё не знали, что стали самой первой «линией электропередач».

Естественно, открытие не оставили без внимания, уже в 1874 году русский инженер Ф.А. Пироцкий продолжил развитие линии электропередач. Он предложил использовать железнодорожные рельсы в качестве проводника электрической энерги.

П.Н. ЯблочковДо предложения Пироцкого передача электричества по проводам несла большие потери, (для справки: при передачи постоянного тока, потери в проводе достигали 75%). Выход из данного положения был один: необходимо было увеличить сечение проводника. Русский инженер провел опыты энергопередачи на рельсах Сестрорецкой железной дороги. Дабы избежать потерю тока, рельсы изолировали от земли, в свою очередь, один из них служил в качестве прямого провода, а другой рельс - обратным. Впоследствии идея изобретателя не покидала, он решил использовать её на совершенствование городского транспорта – пустить по данным рельсам маленький вагончик. Однако, мысль не была доведена до конца, так как через рельсы проходит ток, то они не безопасны для пешеходов. В последствии эта идея нашла своё место в аналоге современного метро.

Самым беспроигрышным вариантом того времени, который, смеем заметить, практикуется и по сей день, являлись воздушные линии электропередач. Ещё к началу 1890 годов стало понятно, что практичнее и самое главное дешевле строить электростанции вблизи с топливными и гидроресурсами, а не как это делалось прежде, рядом с потребителями энергии – населённым пунктом. Самая первая тепловая электростанция в нашей стране была построена в 1897 году в Санкт-Петербурге, который на тот момент был столицей Российской Империи. В 1890 году в городе Пушкине была запущена электростанция однофазного тока, при этом Царское Село стало первым городом в Европе, который освещался полностью электричеством! Стоит заметить, что нехватка электричества касалась крупных городов, которые, как правило, выступали центрами промышленности. Соответственно, необходимо было проводить электричество на дальние расстояния. Данный метод - передачи тока начали одновременно разрабатывать русский учёный Лачинов Д.А. и французский электротехник М. Депре. В то же время над созданием трансформаторов занимался американский инженер и успешный предприниматель Джордж Вестингауз. Однако, стоит заметить, что первый в мире трансформатор с разомкнутым сердечником разработал русский электротехник П.Н. Яблочков, который ещё в 1876 году получил патент на своё изобретение.

Никола ТеслаВ данной статье мы не можем обойти стороной одного из главных персонажей, кто внёс неоспоримый вклад в науку под названием физика - Николу Тесла! Он мечтал о возведении системы беспроводной передачи энергии абсолютно в любой точке нашей планеты. В реализации своей мечты ему нужна была башня для трансатлантической связи. Благодаря коммерчески выгодному предприятию, Тесле удалось под своим чутким руководством построить гигантскую радиостанцию в штате Колорадо на 220 кВт. В 1905 году всё же произошел пробный пуск радиостанции. Очевидцы говорили, что изобретатель зажёг небо над океаном на тысячи миль, по их словам – небо сверкало молниями и светилась ионизированная среда. Однако, эксперимент оказался слишком дорогостоящим и дальнейшие планы по его реализации не увенчались должным успехом.

После изобретения трансформаторов резко встал вопрос, который касался применения переменного и постоянного тока. Данный вопрос очень интересовал П.Н. Яблочкова, о котором мы упоминали чуть ранее. Стоит заметить, что отечественный электротехник помимо трансформаторов, также создал дуговую лампочку, главным преимуществом которой было отсутствие необходимости в механизме, которое поддерживало расстояние между электродами для горения дуги. Яблочков также предвещал светлое будущее переменному току высокого напряжения. В данном заключении его поддержал другой русский учёный М.О. Доливо-Добровольский.

М.О. Доливо-ДобровольскийВ 1891 году М.О. Доливо-Добровольским была построена первая ЛЭП трёхфазного тока, она помогла снизить потери до 25%. В то время Добровольский работал на фирму Томаса Эдисона под названием AEG, которой на тот момент было предложено участвовать в Международной электротехнической выставке, которая проходила в Германии. На выставке решался поставленный вопрос о дальнейшем использовании переменного или постоянного тока.

После посещения выставки Доливо-Добровольский решил передать энергию водопада, находящегося на р. Неккар, посредством электричества на территорию выставки, что находилась в городке Франкфурт. Обращаем внимание, что расстояние между представленными пунктами составляло 170 км, в то время как дальность электропередачи не составляла более 15 км. Учёному ограничили временные рамки, ему всего за 1 год следовало проделать задуманную работа, а именно: сделать трансформаторы, изготовить необходимые двигатели и закрепить всю конструкцию на деревянных столбах. Михаил Осипович прекрасно справился с задачей, проделать нелёгкую работу ему помогла швейцарская фирма «Эрликон». Никто в это не мог поверить, но 1891 году, благодаря трудоёмкой работе Добровольского на территории выставки зажглась целая тысяча ламп накаливания, которые питались током от Лауфенской гидростанции. Спустя месяц, после, по правде говоря, сказочного события, изобретенный двигатель Добровольского привел в действие декоративный водопад – на глазах изумленных учёных была своеобразная энергетическая цепь – небольшой искусственный водопад приводился в действие, благодаря энергии природного водопада, который был удалён от первого на 170 км.

Таким образом, была решена глобальная проблема конца XIX века – передача электроэнергии на дальние расстояния. Уже в 1893 году русский инженер А.Н. Щенснович начал работу, основанную на принципах Доливо-Добровольского, над строительством первой в мире промышленной станции в мастерских Новороссийска. В 1891 году в Санкт-Петербурге на основе Телеграфного училища, создаётся Электротехнический институт, в котором началась подготовка кадров для грядущей электрификации страны...

Именно так случилось зарождение электротехнического процесса, который по сей день заметно облегчает нашу жизнь! В настоящий момент практически всё работает от электричества, за что мы очень благодарны гениальным учёным и инженерам, о которых мы говорили в данной статье! Конечно, развитие электротехнической области не остановилось в 1891 году, в следующей статье мы расскажем о дальнейшем прогрессе в данной области!

Меню

×