Русские электротехники

Потребности снабжения гальванопластических ванн током вызвали ряд весьма интересных работ Якоби, некоторые из которых касались не только техники генерирования тока, но и экономики снабжения электрохимических устройств. В дальнейшем электролиз получил широкое применение и в металлургии, особенно металлургии цветных металлов.

Сильно развившаяся во второй половине XIX в. промышленность требовала все большее и большее количество энергии. Практиковавшиеся в первые три четверти века методы снабжения энергией заводов и фабрик и т. п. от небольших паровых или гидравлических двигателей, большей частью через посредство ременных или канатных передач, уже не удовлетворяли потребностям новой промышленности. Отличные свойства электродвигателей вызвали стремление широко применять этот род двигателей, число и мощность которых стали очень быстро расти. Для питания все увеличивавшихся установок нужно было располагать значительным количеством электрической энергии. Эту энергию во многих случаях оказывалось выгодно получать от электрических генераторов, расположенных не у самих мест потребления энергии, а на более или менее далеких расстояниях от этих мест, например, от генераторов, установленных на паровых электрических станциях, расположенных вблизи угольных или торфяных месторождений, что позволяет избежать перевозки топлива, или на мощных водяных потоках, которые можно утилизировать через посредство гидравлических турбин для вращения электрических генераторов. Способы распределения электрической энергии между рядом потребителей были уже разработаны, требовалось лишь найти способы достаточно экономичной передачи более или менее значительных мощностей на большие расстояния.

В России первые опыты электрической передачи достаточно большой мощности были произведены в 1874 г., задолго до того, как они были сделаны в Европе. Именно в этом году в Петербурге военный инженер Пироцкий устроил электропередачу в 6 лошадиных сил на расстояние свыше 1 км.

Главная трудность для решения этого вопроса заключалась в том, что для передачи больших мощностей, да притом на большие расстояния, необходимо применять токи высокого напряжения, так как чем ниже напряжение, тем толще требовались провода, и при нормально применявшихся в то время напряжениях порядка 100 В передача даже небольших мощностей на сравнительно небольшие расстояния требовала для проводов такого количества меди, которое делало подобную передачу экономически невыполнимой. Необходимо было пойти на повышение напряжений, что при получении тока от генераторов постоянного тока представляло немало затруднений. Эти затруднения преодолел частично известный французский ученый-изобретатель Марсель Депре, построивший первые динамомашины сравнительно высокого напряжения. Известно, какую оценку получили работы Депре со стороны Маркса и Энгельса. Передав сначала из Миссбаха в Мюнхен, а затем из Крейля в Париж и обратно хотя и небольшую мощность по обычным телеграфным проводам, Депре, действительно, практически решил вопрос о возможности передачи электрической энергии на расстояние. Построенные им для этой цели генераторы и двигатели постоянного тока высокого напряжения (порядка 6000 В) были, конечно, далеки от совершенства, но все-таки они работали удовлетворительно и передача была осуществлена.

После М. Депре по указанному им пути повышения напряжений постоянного тока для передачи пошли и другие изобретатели, в частности, Фонтен, инженер завода Грамма, долго оспаривавший у Депре приоритет, швейцарский инженер Тюри и др.

Их работы имели громадное значение в истории электротехники, но практическое применение, и то в весьма ограниченном объеме, получила лишь система Тюри, предложившего и на генераторном и на приемном концах соединять по нескольку установленных генераторов и двигателей последовательно и, таким образом, получить достаточно высокие напряжения. По системе Тюри было построено несколько электропередач напряжением до 100 000 В, но появление трехфазного тока, давшего гораздо более удовлетворительные с технической и экономической стороны результаты, положило на долгое время конец изысканиям методов передачи энергии постоянным током высокого напряжения. Лишь во второй четверти XX в. в связи с крупными успехами, достигнутыми в конструкции ионных и электронных приборов, эти изыскания снова возобновились и уже приводят к некоторым положительным результатам.

В России, как было сказано, вопросам электрической передачи энергии отдавали много внимания уже в 70-х годах прошлого века. Разработке теоретических вопросов электропередачи был посвящен ряд работ петербургского физика Д. А. Лачинова, внесшего много ясности в существовавшие тогда (конец 70-х и начало 80-х годов) взгляды на технику и экономику электрической передачи энергии.