Războiul curenților , denumit uneori și Bătălia Curenților, a fost o serie de evenimente care au implicat introducerea sistemelor concurente de transmisie a energiei la sfârșitul anilor 1880 și începutul anilor 1890. A apărut ca urmare a introducerii a două sisteme de iluminat dezvoltate la sfârșitul anilor 1870 și începutul anilor 1880. Primul sistem de iluminat stradal a fost bazat pe lămpi cu arc , alimentate cu curent alternativ de înaltă tensiune (AC); iar a doua a fost producția pe scară largă de lămpi cu incandescență de curent continuu de joasă tensiune de către Thomas Edison Company , destinate utilizării în interior. În 1886, sistemul lui Edison s-a confruntat cu un nou concurent: sistemul de curent alternativ, dezvoltat de compania lui George Westinghouse , care folosea transformatoare pentru a reduce tensiunea, făcând posibilă utilizarea curentului alternativ pentru a ilumina spațiile închise. Utilizarea tensiunii înalte în sistemele de curent alternativ a făcut posibilă transmiterea puterii pe distanțe mult mai mari de la centrale mari mai eficiente. Pe măsură ce utilizarea curentului alternativ s-a răspândit rapid, Edison Electric Light Company a susținut la începutul anului 1888 că tensiunea înaltă folosită în sistemele de curent alternativ era periculoasă și că designul a încălcat brevetele din spatele sistemului lor de curent continuu.
În primăvara anului 1888, în mass-media au apărut scandaluri în legătură cu creșterea deceselor cauzate de liniile de curent alternativ de înaltă tensiune, care au fost atribuite lăcomiei și insensibilității companiilor de lămpi cu arc. În iunie a aceluiași an, inginerul electricist din New York Harold P. Brown că companiile de iluminat cu curent alternativ puneau publicul în pericol prin utilizarea sistemelor de înaltă tensiune prost instalate. Brown a susținut, de asemenea, că curentul alternativ este mai periculos decât curentul continuu și a încercat să demonstreze acest lucru ucigând public animalele cu ambele tipuri de curenți, cu sprijinul tehnic al companiei Edison Electric. De asemenea, Brown și Compania Edison au conspirat în continuare pentru a limita utilizarea curentului alternativ în încercarea de a trece prin legile pentru a restricționa sever instalațiile de curent alternativ. Ei s-au înțeles cu principalul concurent al lui Westinghouse, compania Thomson-Houston Electric pentru a alimenta primul scaun electric de la un generator Westinghouse.
La începutul anilor 1890, intensitatea războiului a scăzut. Alte decese cauzate de liniile de curent alternativ din New York au forțat companiile electrice să abordeze preocupările legate de siguranță. Fuziunile au redus concurența, iar Edison Electric Company a fuzionat cu principalul său concurent, Thomson-Houston, în 1892 pentru a forma General Electric . Noua companie controla trei sferturi din afacerile electrice din SUA. Westinghouse a câștigat oferta de furnizare a energiei electrice pentru Expoziția Mondială din Columbia din 1893 și a câștigat, de asemenea, cea mai mare parte a contractului hidroelectric de la Niagara Falls în acel an; restul contractului a fost împărțit cu General Electric. Sistemele comerciale de distribuție a curentului continuu au scăzut rapid de-a lungul secolului al XX-lea, dar ultimul sistem de curent continuu din New York a fost închis în 2007. [unu]
Generatoarele de curent continuu sunt ușor de conectat în paralel , este necesar doar să respectați polaritatea. Pentru a furniza AC la rețea, alternatorul trebuie să fie sincronizat în prealabil cu sistemul de alimentare conectat.
Pe măsură ce distanța crește, rezistența electrică totală a firelor crește, precum și pierderile pentru încălzirea acestora. La crearea unei linii electrice concepute pentru a transmite o anumită putere , pierderile pot fi reduse semnificativ fie prin reducerea rezistenței electrice a firelor (făcându-le mai groase sau făcându-le dintr-un material diferit), fie prin creșterea tensiunii (ceea ce duce la o scădere ). în puterea curentă). Pentru a cvadruplica pierderile, trebuie fie să cvadruploi rezistența, fie să dublezi tensiunea. Transmisia de putere pe distanțe lungi este justificată din punct de vedere economic folosind tensiunea înaltă.
Deoarece nu existau modalități eficiente de a schimba tensiunea de curent continuu în acele zile, centralele electrice Edison foloseau o tensiune apropiată de cea a consumatorului - de la 100 la 200 V. Acest lucru nu a permis transmiterea unei puteri mari către consumator pe distanțe lungi. Ca urmare, consumatorii de energie electrică ar trebui să fie amplasați la o distanță care să nu depășească 1,5 km de centrală. Accentul pe curent continuu nu a permis construirea unei centrale puternice care alimentează întreaga regiune, precum și construcția unei centrale hidroelectrice într-o locație îndepărtată potrivită pentru aceasta.
Dar, în cazul utilizării curentului alternativ, tensiunea se schimbă ușor folosind transformatoare , în timp ce eficiența transformatoarelor este foarte mare, până la 99%. Acest lucru face posibilă transmiterea curentului de-a lungul liniilor principale de înaltă tensiune pe distanțe lungi (sute de kilometri ), oferind consumatorului energie electrică prin stații de transformare descendente.
Contorul de energie electrică inventat de Edison , precum și motoarele produse atunci, funcționau doar pe curent continuu.
Motoarele AC adecvate la momentul apariției rețelelor electrice (1880) nu existau deloc - abia în 1888 Nikola Tesla a inventat un motor electric asincron , care a înclinat balanța în favoarea inventatorului și antreprenorului în domeniul iluminatului electric Westinghouse (fondatorul Westinghouse Electric Corporation ).
Comutarea conductoarelor de curent continuu sub sarcină necesită întrerupătoare mai complexe, deoarece deschiderea unui circuit de curent continuu produce un arc electric mai stabil decât deschiderea circuitelor de curent alternativ.
Curentul alternativ duce la fibrilația mușchiului inimii mai rapid decât curentul continuu. În cazul contactului pe termen scurt cu pieptul, chiar și tensiuni relativ scăzute (de ordinul a 110-230 V utilizate în viața de zi cu zi), dar cu o diferență notabilă în puterea curentului (60 mA pentru AC, 300-500 mA pentru DC) pot provoca o defecțiune a mușchiului inimii.
Edison a fondat Edison Electric Light Company (azi General Electric ) în 1878 . Până în 1879, rafinamentul becului electric era depășit - o lampă a servit timp de 12 ore. Acest număr poate părea destul de modest, dar singurele alternative în acele vremuri erau o lumânare , o lampă cu kerosen și iluminatul cu gaz . În 1880, Edison a brevetat întregul sistem de producere și distribuție a energiei electrice, care includea trei fire - zero, +110 și -110 V (aceasta a redus consumul de materiale cu aceleași pierderi de energie). În același timp, a fost demonstrată o durată de viață fără precedent a unui bec - 1200 de ore. Atunci Edison a spus: „ Vom face iluminatul electric atât de ieftin încât doar cei bogați vor arde lumânări ”.
În ianuarie 1882, Edison începe prima centrală electrică din Londra , iar câteva luni mai târziu - în Manhattan . Până în 1887, în Statele Unite existau mai mult de o sută de centrale electrice de curent continuu care funcționau pe sistemul Edison cu trei fire.
Spre deosebire de Edison, care s-a dovedit a fi un experimentator neobosit și un om de afaceri priceput, susținătorii curentului alternativ cunoșteau temeinic matematica și fizica. După ce a revizuit brevetul lui Edison, George Westinghouse a descoperit veriga slabă din sistemul său - pierderi mari de putere în fire.
În 1881, Lucien Golard (Franța) și John Gibbs (Marea Britanie) demonstrează primul transformator de mare putere [2] . În 1885, Westinghouse a cumpărat mai multe transformatoare Golar-Gibbs și un alternator fabricat de Siemens & Halske și a început să experimenteze. Un an mai târziu, prima centrală hidroelectrică de 500 de volți AC din Great Barrington ( Massachusetts ) începe să funcționeze.
Răspândirea curentului alternativ a fost împiedicată de lipsa motoarelor și contoarelor adecvate. În 1882, Tesla inventează un motor electric cu mai multe faze, brevet pentru care a fost primit în 1888. În 1884, Tesla apare în SUA. După un an de muncă de succes, Edison refuză să majoreze salariul lui Tesla [3] , iar Tesla merge la Westinghouse. În 1888, apare primul contor de curent alternativ.
Trecerea la curent alternativ avea să fie o înfrângere financiară pentru Edison, care a câștigat o mare parte din banii săi din redevențele de brevet . Edison a dat în judecată pentru încălcarea a peste o duzină de brevete, dar instanța a decis împotriva lui.
Apoi Edison s-a angajat în PR negru : demonstrând public uciderea animalelor cu curent alternativ, a făcut publicitate pentru tensiune continuă „sigură” și a avertizat împotriva curentului alternativ „periculos”. În plus, cam în același timp, un anume Papa a fost ucis de un transformator cu izolația deteriorată , stând în subsolul său; acest incident a fost larg mediatizat de presă. În cele din urmă, în 1887, inginerul Harold Brown, finanțat de Edison, a propus ideea uciderii criminalilor cu electricitate - o variabilă „periculoasă”, desigur, nu o constantă „sigură”.
Westinghouse, un oponent înflăcărat al folosirii energiei electrice pentru execuție, a refuzat să furnizeze în acest scop generatoare de curent alternativ (acestea trebuiau obținute pe cale obișnuită), a angajat avocați pentru Kemmler, care a fost condamnat la moarte pe scaunul electric , care și-a ucis concubinatul cu un topor. Avocații au cerut ca sentința să fie anulată ca fiind contrară constituției SUA, care interzice „pedeapsa crudă și neobișnuită”. În ciuda eforturilor lor, în 1890 a avut loc prima execuție în scaunul electric. Edison l-a mituit pe ziarist, iar a doua zi articolul „ Westinghouse l-a executat pe Kemmler ” a apărut în ziar. Execuția arăta atât de groaznică, încât Westinghouse a răspuns fără echivoc: „ Ar fi făcut mai bine cu un topor ”.
În 1891, un sistem de curent alternativ trifazat , dezvoltat de M. O. Dolivo-Dobrovolsky la AEG , a fost prezentat la o expoziție la Frankfurt pe Main . În 1893, Westinghouse și Tesla au câștigat o comisie pentru a ilumina Târgul din Chicago cu 200.000 de becuri. În 1896, compania lui Westinghouse a câștigat o licitație pentru a construi ceea ce era atunci cea mai mare centrală electrică de la Niagara Falls . Potrivit lui Tesla, „puterea cascadei este suficientă pentru toată Statele Unite”. Pentru a reconcilia Westinghouse și Edison, acesta din urmă a obținut construirea unei linii electrice care să conducă de la centrală la Buffalo , cel mai apropiat oraș important.
Un alt fapt în favoarea curentului alternativ a fost achiziționarea de către Edison a lui Thomson-Houston, care a fost angajată în studiul și construcția de unități bazate pe curent alternativ. Cu toate acestea, Edison nu avea de gând să renunțe la orientarea în curent continuu și la PR neagră în raport cu curentul alternativ. Așadar, Edison a filmat și apoi distribuit pe scară largă în materialul de presă al execuției prin curent alternativ a elefantului Topsy , care a călcat în picioare trei oameni în 1903.
Sursa de curent continuu a renunțat cu reticență la pozițiile sale. Deși deja la începutul secolului al XX-lea majoritatea centralelor electrice generau curent alternativ și sistemul Edison a încetat să fie dezvoltat în 1928, au existat mulți consumatori de curent continuu pentru care au folosit convertoare pe redresoare cu mercur . Centralele de curent continuu au fost construite până în anii 1920. Helsinki a trecut în cele din urmă la AC în anii 1940, Stockholm în anii 1960. Cu toate acestea, în Statele Unite până la sfârșitul anilor 1990, au existat 4,6 mii de consumatori DC disparați. În 1998, au început încercările de a le converti în curent alternativ.
Odată cu dispariția ultimului consumator DC din New York în noiembrie 2007, inginerul șef al Consolidated Edison a tăiat cablul simbolic [1] .
Cu toate acestea, în San Francisco , începând cu 2012, au rămas 97 de insule DC, care deservesc șapte până la zece clădiri fiecare, unde lifturi rare sunt conectate la ele. În același timp, în lucrare se păstrează cablurile originale pozate acum aproximativ 100 de ani [4] .
| Thomas Edison | |
|---|---|
| Descoperiri și invenții |
|
| Promovare și progres | |
| Întreprinderi și companii |
|
| Locuri memoriale și muzee |
|
| fii |
|
| Filmele lui Thomas Edison |
|
| Filme despre Thomas Edison |
|
| Literatură |
|
| Vezi si |
|
| Nikola Tesla | ||
|---|---|---|
| Carieră și invenții |
| |
| Alte |
| |
Articole înrudite |
| |