История появления и развития линий электропередач

Впервые, согласно истории, передачу электрического сигнала на расстояние осуществил в 18 веке аббат Ж. А. Нолле, который провел соответствующий эксперимент. В ходе эксперимента двести монахов из Картезианского монастыря по указанию автора исследования взяли в руки металлический провод и образовали линию длиной больше мили. Тогда любознательный аббат, исследовавший электричество, разрядил электроконденсатор на провод, который они держали в руках. Это позволило доказать существование электричества в целом, а также проверить скорость распространения его по металлическому проводу.

Конечно, тогда мученики в монастыре даже не подозревали, что стали в итоге первой в истории линией электропередачи. Далее в 1874 году в России инженер Пироцкий Ф. А. внес предложение применять для проведения электрической энергии рельсы на железной дороге. В те годы передача электричества сопровождалась очень большими потерями: на 75 % электрическая энергия терялась в процессе передачи постоянного тока на большое расстояние.

Снизить потери было возможно путем увеличения сечения проводника, и тогда Пироцкий провел эксперименты, связанные с передачей энергии по рельсам, на Сестрорецкой железной дороге. В этот момент рельсы были изолированы от земли, при этом один был прямым проводом, а второй играл роль обратного. Это позволило пустить по рельсам-проводникам небольшие вагончики, что решило бы проблему развития городского транспорта, но это оказалось в итоге очень опасно для пешеходов. Однако сегодня такая система получила развитие в современном метро, и потому можно сказать, что ученый работал не напрасно.

В 1899 году известный электротехник Никола Тесла работал над созданием системы беспроводной передачи электрических импульсов в любую точку на планете. В рамках этой работы он предложил проект трансатлантической связи и для этого начал строить соответствующую башню, прикрываясь при этом «коммерчески выгодным предприятием», чтобы реализовать собственные идеи. Именно под руководством Теслы построили огромную радиостанцию на 200 кВт, которая располагалась в Колорадо. Эту станцию запустили в 1905 году, и во время пробного запуска вокруг нее сверкали молнии и даже подсвечивалась ионизированная среда. Но подобная система связи в итоге была слишком дорогостоящей, и это привело к провалу амбициозных планов ученого.

В то время оптимальным и практичным вариантом передачи электричества были воздушные линии электропередач. Уже в 1890 году ученые заметили, что куда практичнее и эффективнее строить электростанции около гидро- или топливных ресурсов. Уже в том же году, 1890-м, в Пушкино запустили электростанцию однофазного тока, а Царское Село было названо «первым городом в Европе, который было исключительно освещен электричеством». Сегодня трудно представить, но на то время это был настоящий прорыв в науке.

Однако тогда же возникла проблема необходимости передачи электричества от удаленных населенных пунктов к крупным промышленным городам, чтобы обеспечить их питанием от электросетей. Над теорией передачи тока на расстояния одновременно работали Лачинов Д. А. и М. Депре. В эти же годы в США Дж. Вестингауз занимался разработкой трансформаторов, но в итоге его опередил русский ученый П. Н. Яблочков в 1876 году.

Тогда же возникла проблема выбора между использованием постоянного и переменного тока, и этот вопрос также изучал тот же Яблочков. Его работу продолжили и поддержали другие ученые, в частности М. О. Доливо-Добровольский. Именно Доливо-Добровольский курировал строительство первой линии для электропередачи трехфазного тока, и это позволило сократить на 25 % потери. Это был настоящий прорыв, и в то время ученый работал на компанию, которая принадлежала Эдисону.

Потом Доливо-Добровольский внес предложение использовать для передачи энергии водопад во Франкфурте, и это позволило обеспечить существенное увеличение расстояния для передачи электричества: если ранее пределом было 15 км, то его работа позволила передавать сигналы на 170 км. Это было сделано в 1891 году.

Далее над созданием технологий электропередач работали одновременно в СССР и США, и технология постоянно совершенствовалась до наших дней.

27.05.2019

Возврат к списку