Техника - молодёжи 1945-01-02, страница 17

По Tffrovrv пути пошел другой французский' электрик — Фонтэн. Для получения тока высокого напряжения он со-единил четыре динзмомашиньв последо-^ вателько, то есть так, чтобы ток ироте-кал через все машины, из одной в другую. Гзким же образом он соединил моторы, стоящие на другом конце линии. При таком включении электрических машин -их напряжения складываются. Этим путем Фонтэн мог без большого труда передавать ток напряжением в 6000 вольт и более.

Но такое включение имело много недостатков. Прежде всего при порче одной из машин ток прекращался, и все остальные машины тоже останавливались. Поэтому включать в линии, много машин не решались. Обслуживать моторы, по которым протекал ток высокого напряжения, было опасно: ведь этот ток может убить человека. Поэтому же его нельзя было применять и для освещения квартир.

Для того чтобы электрическая энергия смогла в корне преобразовать промышленность ш быт города и деревни, требовались совершенно другие методы ее передачи, чем метод Депре и метод Фонтэна. Нужно было найти способ передавать энергию при напряжениях в десятки и сотни тысяч вольт, а в конце линии получать ток низкого напряжения—в 100 или 2СЮ вольт, который м-?жно было бы распределять среди сотен крупных и мелких потребителей.

В тем же 1882 году, когда француз Депре удивил мир своим смелым опытом, русский электротехник Усагин изготовил аппарат, которому суждено было сыграть основную. роль в решении этой задачи. Аппарат был очень несложным. На пучок железных прутьев

были намотаны два изолированных от-.резка медной проволоки разной длины, причем длинный отрезок образовал в десять раз больше витков, чем короткий. Уса-гин пропускал через короткий отрезок переменный ток» и в то же мгновение в длинном отрезке возникал индуцированный переменный ток, напряжение которого было в десять раз больше. И наоборот. Когда ток пропускался через длинный конец, в коротком появлялся ток в десять раз более низкого напряжения. Скромный аппарат, на котором Усагин- изучал новую область применения! закона индукции, был про-образом современных трансформаторов', позволяющих как повышать, так и понижать по нашему желанию напряжение электрического тока.

Инженеры, пытавшиеся решить проблему передачи электроэнергии, не обратили внимания на опыты Усагина. Объяснялось это тем, что трансформатор работает только на переменном токе. А такой ток не мог быть в то время использован на фабриках и заводах: моторы, применявшиеся в те годы, работали на постоянном токе, не меняющем своего направления. Поэтому в 80-х годах для передачи энергии -на дальние расстояния применялся только постоянный ток.

Но в 1890 году наш соотечественник Доливо-Добровольский изобрел новый тип электродвигателя, который можно было присоединять через трансформатор к линии переменного тока. Таким образом, в конце XIX века были решены обе задачи электротехники: инженеры получили возможность с помощью трансформатора повышать напряжение переменного тока, передавать его на сотни километров без больших потерь, затем с помощью таких же трансформаторов снижать напряжение и использовать переменный ток в двигателях Добровольского. Но в царской России не сумели оценить огромное значение изобретения молодого инженера, и Добровольскому— ему было в то время 28 лет — пришлось претворять свои идеи в жизнь за границей. Уже в следующем году он» осуществил опытную передачу электроэнергии между городами Лауф-феиом м Франкфуртом, на расстояние 175 километров. В Лауффене водяная турбина в 3C0 лошадиных сил вращала генератор, и напряжение тока повышалось трансформатором до 16000' вольт. На приемном конце линии стоял второй трансформатор, понижавший напряжение до 65 вольт. Током такого низкого напряжения можно было безопасно питать не только моторы, но и электролампы. Все моторы и лампы были включены между собой параллельно, то есть так, чтобы ток, прошедший через трансформатор, дробился между ними. Этот способ включения впервые был широко применен русским изобретателем Яблочковым.

Испытание лауффенской передачи дало блестящие результаты, и несколько лет спустя высоковольтные линии переменного тока стали широко применяться в Европе и особенно в Америке. А в России, на родине Добровольского, такие линии появились на десять лет позже — в 1902- году.

Казалось бы, нужда в линиях постоянного тока отпала. Но тем не менее постоянный ток не сдавал своих позиций. Шаг за шагом устранялись неудобства, связанные с последовательным включением динамомашин. Швейцарский инженер Тюри сумел настолько усовершенствовать способы последовательного включения, что передача постоянным током еще в течение более 15 лет оставалась серьезным соперником для линий переменного тока. В 1906 году Тюри осуществил рекордную для того време.

ни передачу энергии постоянным током— от гидростанции Мутье в город Лион. По этой линии передавалось до 20 000 киловатт на расстояние свыше-200 километров. И ггут с особенной ясностью сказались преимущества постоянного тока перед переменным. Изоляторы, на которых были подвешены Довода лиши, могли выд^ржаггь (на переменном токе напряжение не свыше 45000 вольт. На постоянном же токе оказалось возможным довести напряжение линии до 125 000 вольт.

И даже под землей кабель линии Тюри не давал утечки. А для линий переменного тока подземные кабели напряжением свыше 100 000 вольт научились изготовлять только много лет спустя.

Инженеры и специалисты по электричеству не могли пройти мимо этих фактов, и сейчас в результате проведенной

НАПРЯЖЕНИЕ

По едва заметному уклону плавно и медленно струится река. Но бурным водопадом низвергается она там, где на пути воды встречаются отвесные пороги.

Чем больше разница уровней верхней и нижней точек на пути воды, тем с большей скоростью движется вода.

Чем больше разница в уровнях электрического потенциала между двумя точками проводника, теме большей скоростью "движутся в проводнике электроны.

В метрах измеряют разницу в уровне верхней и нижней точек русла реки.

В вольтах измеряют разницу электрических потенциалов или напряжение между различными точками проводника.

ЗООООквт

МОЩНОСТЬ

Как измерить мощность водного потока? Очевидно, для этого надо определить ту работу, которую он может совершить в единицу времени. Л так как быстро текущий поток с малым ко-' личеством воды может совершить столько оке работы, как и бппсе обильный, но и более Д медленный поток воды, то мы ^ г говорим: мощность потока воды ривна произведению количества воды на высоту ее падения.

Количеству воды соответствует в электротехнике сила тока.

Высоте падения воды соответствует напряжение. Значит» мощность электрического тока равна произведению силы тока на напряжение. Если мы увеличил во Л, много раз напряжение, то смо- А у жем передать по проводам боль- v шую мощность даже слабым током, |