«Война токов»

Добрый день, сегодня мы поговорим о таком явлении в истории электроэнергетики как «война токов», которая проходила между Томасом Эдисоном и Николой Теслой в 80ых годах IX века. Причиной их разногласия был вопрос использования постоянного или переменного тока.

Предлагаю разобраться в особенностях вышеуказанных технологий. Каждый для себя сможет решить, чью сторону он примет в этом противостоянии.

Генерация

Важным аргументом в пользу постоянного тока является то, что для подключения генератора не требуется синхронизация с сетью (включение машины в сеть в определенный момент) в отличие от генератора переменного тока. А также возможные нарушение синхронизма сети переменного тока.

Потребители

Изобретённый Эдисоном счетчик электроэнергии, а также выпускавшиеся тогда двигатели работали только на постоянном токе.

Подходящих двигателей переменного тока на момент появления электрических сетей (1880 год) вообще не существовало — лишь в 1888 году был изобретен асинхронный электродвигатель, что склонило чашу весов на сторону переменного тока.

Коммутация (включение-отключение)

Коммутация проводников постоянного тока, находящихся под нагрузкой, требует более сложных переключателей, так как при размыкании цепи постоянного тока возникает более устойчивая электрическая дуга, чем при размыкании цепей переменного тока, так как в определенные моменты времени значение тока становится равным 0, а значит это упрощает гашение дуги при коммутации.

Передача электроэнергии

У системы Эдисона был очень существенный недостаток - ограниченность передачи электроэнергии по мощности и расточению. Что же это значит?

Как известно, при увеличении расстояния повышается суммарное электрическое сопротивление проводов, а также растут потери на их нагрев. При создании электрической линии, рассчитанной на передачу определённой мощности, существенно снизить потери можно либо снижая сопротивления проводов (делая их толще или изготавливая из другого материала), либо повышая напряжение (что приводит к уменьшению силы тока). Как мы можем заметить, передача энергии на большие расстояния экономически оправдана при использовании высокого напряжения.

Поскольку эффективных способов изменять постоянное напряжение в те времена не существовало (самый очевидный способ использовать трансформатор, который как мы рассматривали раннее, не может работать на постоянном токе) в электростанциях Эдисона использовалось напряжение, близкое к потребительскому — от 100 до 200 В. Это не позволяло передавать потребителю большие мощности на значительные расстояния. Его сети позволяли эффективно передавать электроэнергию на расстояние не более 1,5 км, что не позволяло строить мощные станции.

В отличие от постоянного напряжения. Оно даёт возможность передавать ток по высоковольтным магистральным линиям на большие расстояния, предоставляя потребителю электроэнергию через понижающие трансформаторные подстанции. Как можно заметить, именно этот раздел электроэнергетики внёс наибольшую уверенность в том, что требуется перед от постоянного тока к переменному.

Вывод

Как можно заметить, система электроснабжения с переменным током взяла вверх над системой Эдисона, постепенно изобретались потребители переменного тока. Процесс перехода был относительно затянут. А что думаете вы? Чью сторону приняли бы? Я думаю, что эти две технологии смогут дополнять друг друга. Например, сейчас используются (пусть и не очень широко) так называемые вставки постоянного тока на подстанциях для частотной независимости энергосистем друг от друга. Это свойство позволит снизить риск системных аварий.

Кстати, по этой истории даже был снят художественный фильм с Бенедиктом Камбербэтчем роли Эдисона, который называется «Война токов».

Автор: Владимир Строгов