stringtranslate.com

Война течений

Война токов представляла собой серию событий, связанных с появлением конкурирующих систем передачи электроэнергии в конце 1880-х - начале 1890-х годов. Он вырос из двух систем освещения, разработанных в конце 1870-х и начале 1880-х годов; дуговые лампы уличного освещения, работающие на переменном токе высокого напряжения (AC), и крупномасштабные лампы накаливания низкого напряжения постоянного тока (DC) для внутреннего освещения , продаваемые компанией Томаса Эдисона . [1] В 1886 году система Эдисона столкнулась с новым конкурентом: системой переменного тока, первоначально представленной компанией Джорджа Вестингауза , которая использовала трансформаторы для понижения высокого напряжения, чтобы переменный ток можно было использовать для внутреннего освещения. Использование высокого напряжения позволило системе переменного тока передавать мощность на большие расстояния от более эффективных крупных центральных электростанций. Поскольку использование переменного тока быстро распространилось, и другие компании развернули свои собственные системы, компания Edison Electric Light Company заявила в начале 1888 года, что высокие напряжения, используемые в системе переменного тока, опасны, и что конструкция уступает патентам, лежащим в основе, и нарушает их. , их система постоянного тока.

Весной 1888 года в средствах массовой информации поднялся фурор по поводу смертельных случаев из-за электрических разрядов, вызванных установленными на столбах высоковольтными линиями переменного тока, что объяснялось жадностью и бессердечием компаний, занимающихся дуговым освещением, которые их эксплуатировали. В июне того же года Гарольд П. Браун , инженер-электрик из Нью-Йорка, заявил, что компании, занимающиеся освещением переменного тока, подвергают риску население, используя высоковольтные системы, установленные небрежно. Браун также утверждал, что переменный ток более опасен, чем постоянный, и пытался доказать это, публично убивая животных обоими токами при технической поддержке Edison Electric. Компания Edison и Браун вступили в сговор в своих параллельных целях по ограничению использования переменного тока, пытаясь протолкнуть закон, строго ограничивающий установки переменного тока и напряжения. Оба также вступили в сговор с главным конкурентом Westinghouse в области переменного тока, компанией Thomson-Houston Electric Company , чтобы гарантировать, что первый электрический стул будет питаться от генератора переменного тока Westinghouse.

К началу 1890-х годов война пошла на убыль. Дальнейшие случаи смерти, вызванные линиями переменного тока в Нью-Йорке, вынудили электрические компании устранить проблемы с безопасностью. Томас Эдисон больше не контролировал Edison Electric, и дочерние компании начали добавлять переменный ток в системы, которые они строили. Слияния снизили конкуренцию между компаниями, включая слияние Edison Electric с их крупнейшим конкурентом, Thomson-Houston, в результате чего в 1892 году образовалась General Electric. Слияние Edison Electric с их главным конкурентом в области переменного тока положило конец войне токов и создало новую компанию. которая теперь контролировала три четверти электротехнического бизнеса США. [2] [3] Компания Westinghouse выиграла тендер на поставку электроэнергии для Всемирной Колумбийской выставки в 1893 году и выиграла большую часть контракта на строительство гидроэлектростанции на Ниагарском водопаде позже в том же году (частично разделив контракт с General Electric). Численность коммерческих систем распределения электроэнергии постоянного тока быстро сокращалась на протяжении всего 20 века; последнее коммунальное предприятие постоянного тока в Нью-Йорке было закрыто в 2007 году.

Фон

Очень яркое дуговое освещение (как, например, в Нью-Йорке 1882 года) можно было использовать только на открытом воздухе или в больших внутренних помещениях, где их можно было устанавливать высоко вне поля зрения людей.

Война токов выросла из разработки двух систем освещения; дуговое освещение , работающее на переменном токе, и освещение лампами накаливания , работающее на постоянном токе. [1] Оба вытеснили системы газового освещения : дуговое освещение заняло большую площадь / уличное освещение, а лампы накаливания заменили газ для внутреннего освещения в деловых и жилых помещениях.

Дуговое освещение

К концу 1870-х годов в городах начали устанавливать системы дуговых ламп , питаемых от центральных электростанций. Дуговое освещение могло освещать улицы, заводские дворы или внутренние помещения больших зданий. В системах с дуговыми лампами использовалось высокое напряжение (более 3000 вольт) для подачи тока на несколько последовательно соединенных ламп [4] , а некоторые из них лучше работали на переменном токе. [5]

В 1880 году в нескольких городах США были установлены крупномасштабные системы дугового освещения, включая центральную станцию, созданную компанией Brush Electric Company в декабре 1880 года для снабжения 2-мильной (3,2 км) Бродвея в Нью-Йорке 3500– демонстрационная система дугового освещения вольт. [6] [7] Недостатками дугового освещения были: оно требовало интенсивного обслуживания, жужжало, мерцало, представляло опасность возгорания, на самом деле подходило только для наружного освещения, а при используемом высоком напряжении с ним было опасно работать. [8]

Компания Эдисона DC

Рабочие закапывают линии электропередач постоянного тока Эдисона под улицами Нью-Йорка в 1882 году. Эта дорогостоящая практика сыграла на пользу Эдисону в общественном восприятии после того, как несколько смертей были вызваны воздушными линиями переменного тока высокого напряжения. [9]

В 1878 году изобретатель Томас Эдисон увидел рынок для системы, которая могла бы обеспечить электрическое освещение непосредственно в офисе или доме клиента - ниша, не обслуживаемая системами дугового освещения. [10] К 1882 году в Нью-Йорке была основана принадлежащая инвесторам коммунальная компания Edison Illuminating Company . Эдисон разработал свою систему, чтобы конкурировать с существовавшими в то время предприятиями газового освещения, основываясь на относительно низком источнике постоянного тока напряжением 110 В для питания лампы накаливания с высоким сопротивлением, которую он изобрел для системы. Системы постоянного тока Эдисона будут продаваться в городах по всей территории Соединенных Штатов, что сделает их стандартом, поскольку Эдисон будет контролировать все технические разработки и обладать всеми ключевыми патентами. [11] Постоянный ток хорошо работал с лампами накаливания, которые были основной нагрузкой дня. Системы постоянного тока могут использоваться напрямую с аккумуляторными батареями, обеспечивая ценное выравнивание нагрузки и резервное питание во время перерывов в работе генератора. Генераторы постоянного тока можно легко подключать параллельно, что обеспечивает экономичную работу за счет использования машин меньшего размера в периоды небольшой нагрузки и повышает надежность. Эдисон изобрел счетчик, позволяющий потребителям выставлять счета за энергию, пропорциональную потреблению, но этот счетчик работал только с постоянным током. Постоянный ток также хорошо работал с электродвигателями - преимущество, которое постоянный ток имел на протяжении 1880-х годов. Основным недостатком системы постоянного тока Эдисона было то, что она работала при напряжении 110 В от источника до конечного пункта назначения, что давало ей относительно короткий полезный диапазон передачи: чтобы сохранить размер дорогих медных проводников, генерирующие станции должны были располагаться посередине. населенных пунктов и мог снабжать клиентов только менее чем в миле от завода.

Разработка трансформаторов переменного тока в Европе

Венгерская команда «ZBD» ( Карой Циперновски , Отто Блати , Микса Дери ). Они были изобретателями первого высокоэффективного трансформатора с закрытым сердечником и шунтирующим соединением . Эти трое также изобрели современную систему распределения электроэнергии : вместо прежнего последовательного соединения они подключают трансформаторы, питающие приборы параллельно с основной линией.

Переменный ток находился в стадии разработки при участии Гийома Дюшена (1850-е годы), динамо-работ Зеноба Грамма , Ганца Воркса (1870-е годы), Себастьяна Зиани де Ферранти (1880-е годы), Люсьена Голара и Галилео Феррариса . Начиная с 1880-х годов переменный ток приобрел свое ключевое преимущество перед постоянным током благодаря разработке функциональных трансформаторов , которые позволяли «повышать» напряжение до гораздо более высоких напряжений передачи, а затем снижать его до более низкого напряжения для конечного пользователя для коммерческого и бытового использования. [12] Высокое напряжение позволило центральной электростанции снабжать электроэнергией большую территорию, длиной до 7 миль (11 км). [13]

Использование индукционных катушек для передачи энергии между электрическими цепями применялось уже 40 лет: Павел Яблочков использовал их в своей системе освещения в 1876 году, а Люсьен Голар и Джон Диксон Гиббс использовали этот принцип для создания «понижающего» трансформатора в 1882 году, но конструкция был не очень эффективен. [14] Прототип высокоэффективного трансформатора с шунтирующим соединением с закрытым сердечником был изготовлен венгерской командой «ZBD» (в составе Кароя Циперновского , Отто Блати и Миксы Дери ) на заводе Ganz Works в 1884 году. [15] [16] Новый Трансформаторы ZBD были в 3,4 раза более эффективны, чем биполярные устройства с открытым сердечником Голара и Гиббса. [17] Трансформаторы, используемые сегодня, разработаны на основе принципов, открытых тремя инженерами. [18] Их патенты включали еще одно важное нововведение: использование параллельного (в отличие от последовательного) распределения электроэнергии. [16] [19] Отто Блати также изобрел первый счетчик электроэнергии переменного тока . [20] [21] [22] [23] Надежность этого типа технологии переменного тока получила импульс после того, как завод Ганца электрифицировал Рим , крупный мегаполис, в 1886 году. [24]

Westinghouse выходит на рынок кондиционеров

Каталог Westinghouse Electric Company 1888 года, рекламирующий их «Переменную систему».

В Северной Америке изобретатель и предприниматель Джордж Вестингауз начал заниматься электрическим освещением в 1884 году, когда начал разрабатывать систему постоянного тока и нанял для работы над ней Уильяма Стэнли-младшего . Вестингауз узнал о новых европейских системах переменного тока на базе трансформаторов в 1885 году, когда прочитал о них в британском техническом журнале Engineering . [25] Он понял, что переменный ток в сочетании с трансформаторами означает, что большая экономия от масштаба может быть достигнута с помощью крупных централизованных электростанций, передающих повышенное напряжение на очень большие расстояния для использования в дуговом освещении, а также в домашнем и коммерческом освещении с низким напряжением, питаемом через « понижающий трансформатор на другом конце. Вестингауз увидел способ построить по-настоящему конкурентоспособную систему вместо простого создания еще одной едва конкурентоспособной системы освещения постоянного тока, используя достаточно разные патенты, чтобы обойти патенты Эдисона. [26] Система Эдисона постоянного тока с централизованными установками постоянного тока с их коротким диапазоном передачи также означала, что между заводами Эдисона существовало множество необеспеченных потребителей, которых Westinghouse могла легко снабжать энергией переменного тока.

Уильям Стэнли разработал первый практичный трансформатор переменного тока для Westinghouse и помог построить первые системы переменного тока.

В 1885 году компания Westinghouse приобрела права на патенты США на трансформатор Голара-Гиббса и импортировала несколько из них, а также генераторы переменного тока Siemens , чтобы начать экспериментировать с системой освещения на основе переменного тока в Питтсбурге . [27] В том же году Уильям Стэнли использовал конструкцию Голара-Гиббса и конструкции трансформатора ZBD для разработки первого практического трансформатора. [28] Компания Westinghouse Electric была основана в начале 1886 года. В марте 1886 года Стэнли при поддержке Westinghouse установил первую систему переменного тока с переменным напряжением, демонстрационную систему освещения накаливания, в Грейт-Баррингтоне, штат Массачусетс. [29] Расширенная до такой степени, что она могла освещать 23 предприятия вдоль главной улицы с очень небольшими потерями мощности на высоте более 4000 футов, система использовала трансформаторы для понижения напряжения переменного тока с 500 вольт на улице до 100 вольт для питания ламп накаливания в каждом месте. [30] Осенью 1886 года Вестингауз, Стэнли и Оливер Б. Шалленбергер построили первую коммерческую систему переменного тока в США в Буффало, штат Нью-Йорк .

Распространение переменного тока

К концу 1887 года у Вестингауза было 68 электростанций переменного тока, а у Эдисона - 121 станция постоянного тока. Что еще хуже для Эдисона, компания Thomson-Houston Electric Company из Линна, штат Массачусетс (еще один конкурент, предлагающий системы переменного и постоянного тока) построила 22 электростанции. [9] Thomson-Houston расширяла свой бизнес, пытаясь избежать патентных конфликтов с Westinghouse, заключая такие сделки, как заключение соглашений по освещению территории компании, выплата роялти за использование патента Стэнли на трансформатор переменного тока и разрешение Westinghouse использовать их Sawyer- Патент на лампу накаливания для человека . Помимо Thomson-Houston и Brush, в то время были и другие конкуренты, в том числе United States Illuminating Company и Waterhouse Electric Light Company. Все компании имели свои собственные системы электроснабжения, системы дугового освещения и даже конструкции ламп накаливания для домашнего освещения, что приводило к постоянным судебным искам и патентным баталиям между ними и Эдисоном. [31]

Соображения безопасности

Множество телефонных, телеграфных и линий электропередач на улицах Нью-Йорка на фотографии Великой метели 1888 года . Той весной из-за обрыва провода, заряженного переменным током, из-за урагана мальчик погиб на электрическом стуле.

Элиху Томсон из Thomson-Houston был обеспокоен безопасностью переменного тока и приложил много усилий для разработки грозового разрядника для линий электропередачи высокого напряжения, а также магнитного выключателя, который мог бы отключить систему при скачке напряжения, что является функцией безопасности. в системе Вестингауза не было. [32] Thomson также беспокоился о том, что произойдет с оборудованием после его продажи, предполагая, что клиенты будут следовать рискованной практике установки как можно большего количества источников света и генераторов. Он также считал, что идея использования освещения переменного тока в жилых домах слишком опасна, и заставил компанию приостановить установку такого типа до тех пор, пока не будет разработан более безопасный трансформатор. [33]

Из-за опасностей, связанных с высоковольтными электрическими линиями, большинство европейских городов и город Чикаго в США потребовали их захоронения под землей. [34] Город Нью-Йорк не нуждался в захоронении и практически не регулировался, поэтому к концу 1887 года мешанина воздушных проводов для телефона, телеграфа, пожарной и охранной сигнализации на Манхэттене теперь была смешана с беспорядочно подключенным переменным током. провода системы освещения напряжением до 6000 вольт. [35] Изоляция на линиях электропередач была элементарной, и один электрик назвал ее такой же ценностью, «как тряпка, покрытая патокой», и воздействие элементов со временем разрушало ее. [34] Треть проводов была просто оставлена ​​несуществующими компаниями и медленно приходила в негодность, вызывая повреждения и замыкая другие линии. Жители Нью-Йорка были не только бельмом на глазу , но и раздражены, когда сильная снежная буря в марте 1888 года ( Великая метель 1888 года ) разрушила большое количество линий, отключив коммунальные услуги в городе. Это подтолкнуло к идее о переносе этих линий под землю, но это было остановлено судебным запретом, полученным Western Union. Законодательство, дающее всем коммунальным предприятиям 90 дней на перенос своих линий в подземные трубопроводы, снабжаемые городом, медленно проходило через правительство, но с ним также оспаривалась в суде компания United States Illuminating Company, которая утверждала, что их линии переменного тока совершенно безопасны. . [35] [36]

Позиция Эдисона против переменного тока

Поскольку системы переменного тока продолжали распространяться на территории, охваченные системами постоянного тока, а компании, казалось, посягали на патенты Эдисона, включая лампы накаливания, положение компании становилось все хуже. Цена на медь росла, увеличивая расходы на низковольтную систему постоянного тока Эдисона, для которой требовались гораздо более тяжелые медные провода, чем для систем переменного тока с более высоким напряжением. Коллеги и инженеры Томаса Эдисона пытались убедить его задуматься о переменном токе. Отдел продаж Edison постоянно проигрывал торги в муниципалитетах, которые выбирали более дешевые системы переменного тока [37] , и президент Edison Electric Illuminating Company Эдвард Хибберд Джонсон отметил, что, если компания будет придерживаться системы постоянного тока, она не сможет вести бизнес в небольших городах. и даже средних городов. [38] У компании Edison Electric была патентная опция на трансформатор ZBD , и в конфиденциальном внутреннем отчете компании рекомендовалось перейти на переменный ток, но Томас Эдисон был против этой идеи.

После того, как Вестингауз установил свою первую крупномасштабную систему, Эдисон в ноябре 1886 года написал в частном письме Эдварду Джонсону: «Так же несомненно, как смерть, что Вестингауз убьет клиента в течение шести месяцев после того, как он установит систему любого размера. вещь, и потребуется много экспериментов, чтобы заставить ее работать на практике». [39] Эдисон, похоже, придерживался мнения, что очень высокое напряжение, используемое в системах переменного тока, слишком опасно и что потребуется много лет, чтобы разработать безопасную и работоспособную систему. [40] Безопасность и предотвращение негативных последствий убийства клиента были одной из целей при разработке его системы постоянного тока [41] , и он беспокоился, что смерть, вызванная неправильно установленной системой переменного тока, может ограничить использование электричества в целом. . [40] Понимание Эдисоном того, как работают системы переменного тока, казалось обширным. Он отметил то, что он считал неэффективным, и это, в сочетании с капитальными затратами на финансирование очень крупных электростанций, заставило его поверить в то, что экономия средств на предприятии по производству кондиционеров будет очень незначительной. [42] Эдисон также придерживался мнения, что постоянный ток является превосходной системой (факт, который, как он был уверен, общественность скоро признает), а другие компании использовали более низкую технологию переменного тока как способ обойти его патенты на постоянный ток. [43]

В феврале 1888 года президент Edison Electric Эдвард Джонсон опубликовал 84-страничную брошюру под названием « Предупреждение от Edison Electric Light Company » и разослал ее газетам и компаниям, которые приобрели или планировали приобрести электрическое оборудование у конкурентов Edison, включая Westinghouse и Thomson-Houston, заявив, что конкуренты нарушали права Эдисона на лампы накаливания и другие патенты в области электротехники. [44] Он предупредил, что покупатели могут оказаться на проигравшей стороне в судебном разбирательстве, если эти патенты будут поддержаны. В брошюре также подчеркивалась безопасность и эффективность постоянного тока, утверждалось, что постоянный ток не стал причиной ни одной смерти, и были включены газетные статьи о случайных поражениях электрическим током, вызванных переменным током.

Исполнение электричеством

Иллюстрация Scientific American от 30 июня 1888 года, показывающая, как может выглядеть новый электрический стул .

По мере распространения систем дугового освещения распространялись и истории о том, как высокое напряжение убивало людей, обычно неосторожных линейных рабочих, - странное новое явление, которое, казалось, мгновенно убивало жертву. [45] Одна из таких историй 1881 года о пьяном докере, умирающем после того, как он схватил большую электрическую динамо-машину, побудила дантиста из Буффало, Нью-Йорка, Альфреда П. Саутвика искать какое-то применение этому любопытному явлению. [46] Он работал с местным врачом Джорджем Э. Феллом и организацией ASPCA Буффало , казня на электрическом стуле сотни бездомных собак, чтобы придумать метод усыпления животных с помощью электричества. [47] Статьи Саутвика 1882 и 1883 годов о том, как казнь на электрическом стуле может быть заменой повешения с использованием ограничителя, похожего на стоматологическое кресло ( электрический стул ) [48] привлекли внимание политиков штата Нью-Йорк, которые после серии неудачных повешений , отчаянно искали альтернативу. Комиссия 1886 года, назначенная губернатором Нью-Йорка Дэвидом Б. Хиллом , в которую входил Саутвик, рекомендовала в 1888 году проводить казни с помощью электричества на электрическом стуле. [49]

Уже были первые признаки того, что эта новая форма казни будет смешана с войной течений. В рамках установления фактов комиссия разослала опросы сотням экспертов в области права и медицины, чтобы узнать их мнение, а также связалась с экспертами по электротехнике, включая Элиху Томсона и Томаса Эдисона. [50] В конце 1887 года, когда член комиссии по смертной казни Саутвик связался с Эдисоном, изобретатель заявил, что он против смертной казни и не хочет иметь ничего общего с этим вопросом. После дальнейших подсказок Эдисон напал на своего главного конкурента в области электроэнергетики Джорджа Вестингауза, что, возможно, стало первым залпом в войне токов, заявив в письме в Саутвик в декабре 1887 года, что лучше всего было бы использовать ток, генерируемый « «машины переменного тока», производимые в основном в этой стране компанией Geo. Westinghouse». [51] Вскоре после того, как в июне 1888 года был принят закон об исполнении закона об электричестве, представитель правительства Нью-Йорка спросил Эдисона, какие средства будут лучшим способом реализовать новую форму исполнения закона в штате. «Нанимайте своих преступников на работу в нью-йоркские электроосветительные компании», — был ироничный ответ Эдисона. [52] [53]

Люфт против переменного тока

Поскольку число смертей, связанных с освещением высокого напряжения по всей стране, продолжало расти, группа смертей в Нью-Йорке весной 1888 года, связанных с дуговым освещением переменного тока, вызвала безумие средств массовой информации против «смертельного тока дугового освещения» [ 54] и, казалось бы, бессердечные осветительные компании, которые его использовали. [55] [56] В число этих смертей входили 15-летний мальчик, убитый 15 апреля из-за обрыва телеграфной линии, на которую подавался переменный ток от линии компании United States Illuminating Company; служащий, убитый две недели спустя из-за линии переменного тока; и монтёр компании Brush Electric Company, убитый в мае из-за линии переменного тока, которую он перерезал. Пресса в Нью-Йорке, казалось, в одночасье переключилась с историй об электрическом освещении по сравнению с газовым освещением на инциденты «смерти от провода», причем каждое новое сообщение, казалось, разжигало общественное недовольство высоким напряжением переменного тока и опасно запутанными воздушными проводами в городе. [35] [55]

Крестовый поход Гарольда Брауна

Инженер-электрик Гарольд Питни Браун появился в июне 1888 года как борец с переменным током.

В этот момент инженер-электрик по имени Гарольд П. Браун , который в то время, казалось, не имел никакого отношения к компании Эдисона, [57] отправил 5 июня 1888 года письмо редактору New York Post, в котором изложил корень проблемы. была использована система переменного тока (AC). Браун утверждал, что система кондиционирования по своей сути опасна и «достойна осуждения», и спросил, почему «население должно подвергаться постоянной опасности внезапной смерти» только для того, чтобы коммунальные предприятия могли использовать более дешевую систему кондиционирования.

В начале атак на AC Вестингауз в письме от 7 июня 1888 г. пытался разрядить ситуацию. Он пригласил Эдисона посетить его в Питтсбурге и сказал: «Я считаю, что со стороны некоторых людей была систематическая попытка причинить большой вред и создать как можно большую разницу между Edison Company и Westinghouse Electric Co. , когда должно быть совсем другое положение дел». Эдисон поблагодарил его, но сказал: «Моя лабораторная работа занимает все мое время». [58]

8 июня Браун лично лоббировал перед Советом по контролю за электрооборудованием Нью-Йорка, прося, чтобы его письмо в газету было зачитано в протоколе заседания, и требуя строгих правил в отношении переменного тока, включая ограничение напряжения до 300 В, уровня, при котором переменный ток почти бесполезен для передачи. В газетах и ​​письмах правлению было много опровержений утверждений Брауна, причем люди указывали, что он не представил никаких научных доказательств того, что переменный ток более опасен, чем постоянный ток. Вестингауз указывал в письмах в различные газеты на количество пожаров, вызванных оборудованием постоянного тока, и предположил, что Браун, очевидно, находился под контролем Эдисона, что Браун постоянно отрицал.

В июльском выпуске The Electrical Journal освещалось выступление Брауна перед Советом по электрическому контролю Нью-Йорка и дебаты в технических обществах о достоинствах постоянного и переменного тока, и отмечалось, что: [44] [59]

Битва течений разворачивается на этой неделе в Нью-Йорке.

На июльском заседании Совета по электроконтролю критика Брауна в отношении переменного тока и даже его знаний в области электричества была оспорена другими инженерами-электриками, некоторые из которых работали в Westinghouse. На этой встрече сторонники переменного тока представили анекдотические истории электриков о том, как они пережили удары переменного тока напряжением до 1000 вольт, и утверждали, что постоянный ток является более опасным из двух. [60]

Демонстрации Брауна

Браун, решив доказать, что переменный ток более опасен, чем постоянный, в какой-то момент связался с Томасом Эдисоном, чтобы узнать, можно ли использовать оборудование для проведения экспериментов. Эдисон немедленно предложил Брауну помощь в его крестовом походе против компаний по производству кондиционеров. Вскоре Брауну были предоставлены помещение и оборудование в лаборатории Эдисона в Вест-Ориндж, штат Нью-Джерси, а также лаборант Артур Кеннелли .

Браун платил местным детям за то, чтобы они собирали бездомных собак с улиц для своих экспериментов с постоянным и переменным током. [61] После долгих экспериментов с убийством нескольких собак Браун провел 30 июля публичную демонстрацию в лекционной аудитории Колумбийского колледжа . [62] Поскольку многие участники кричали, чтобы демонстрация прекратилась, а другие уходили, Браун подверг собаку в клетке нескольким ударам током с увеличением уровня постоянного тока до 1000 вольт, что собака пережила. Затем Браун подал переменный ток напряжением 330 В, что убило собаку. Четыре дня спустя он провел вторую демонстрацию, чтобы ответить на утверждения критиков о том, что округ Колумбия, вероятно, ослабил собаку, прежде чем она умерла. Во время этой второй демонстрации три собаки были убиты подряд напряжением 300 В переменного тока. [63] Браун написал коллеге, что он уверен, что эта демонстрация заставит Нью-Йоркский совет по контролю за электрооборудованием ограничить напряжение в установках переменного тока до 300 вольт. Кампания Брауна по ограничению переменного тока до 300 вольт не увенчалась успехом, но закон все же был близок к принятию в Огайо и Вирджинии. [64]

Сговор с Эдисоном

Что вывело Брауна на передний план дебатов по поводу переменного тока и его мотивы, остается неясным, [57] но историки отмечают, что между компанией Эдисона и Брауном возникла некая форма сговора. [57] [65] Судя по записям Эдисона, именно казначею Edison Electric Light Фрэнсису С. Гастингсу пришла в голову идея использовать Брауна и нескольких нью-йоркских врачей для нападения на Westinghouse и другие компании по производству кондиционеров в отместку за то, что, по мнению Гастингса, было недобросовестные заявки Westinghouse на контракты на освещение в Денвере и Миннеаполисе . [64] Гастинг сблизил Брауна и Эдисона [66] и находился в постоянном контакте с Брауном. [64] Edison Electric, похоже, оплатила некоторые публикации Брауна об опасностях переменного тока. [67] Кроме того, сам Томас Эдисон направил письмо правительству города Скрэнтон, штат Пенсильвания, рекомендуя Брауна в качестве эксперта по опасностям переменного тока. [63] Частично этот сговор был раскрыт в письмах, украденных из офиса Брауна и опубликованных в августе 1889 года.

Патенты и слияния

Патент Николы Теслы на асинхронный двигатель был приобретен компанией Westinghouse в июле 1888 года с планами включить его в полностью интегрированную систему переменного тока.

В течение этого периода Westinghouse продолжала вкладывать деньги и инженерные ресурсы в создание полностью интегрированной системы кондиционирования. Чтобы получить контроль над патентами на лампы Сойера-Мэна, он купил Consolidated Electric Light в 1887 году. Он купил Waterhouse Electric Light Company в 1888 году и United States Illuminating Company в 1890 году, предоставив Westinghouse их собственные системы дугового освещения, а также контроль над всеми основные патенты на лампы накаливания, не контролируемые Эдисоном. [68] В апреле 1888 года инженер Westinghouse Оливер Б. Шалленбергер разработал индукционный счетчик , который использовал вращающееся магнитное поле для измерения переменного тока , что дало компании возможность рассчитать, сколько электроэнергии использовал клиент. [69] В июле 1888 года Вестингауз заплатил значительную сумму за лицензию на американские патенты Николы Теслы на многофазный асинхронный двигатель переменного тока [70] и получил опцион на патент на конструкцию асинхронного двигателя Галилео Феррариса. [71] Хотя приобретение осуществимого двигателя переменного тока дало Westinghouse ключевой патент в создании полностью интегрированной системы переменного тока, общая нехватка денег, которую компания переживала к 1890 году, означала, что разработку пришлось на некоторое время приостановить. [72] Трудности с получением финансирования для такого капиталоемкого бизнеса становились серьезной проблемой для компании, и в 1890 году была предпринята первая из нескольких попыток инвестора JP Morgan взять на себя управление Westinghouse Electric. [73] [74]

Thomson-Houston продолжала расширяться, купив семь небольших электрических компаний, включая покупку Brush Electric Company в 1889 году . Патенты переменного тока. Несколько деловых сделок между Thomson-Houston и Westinghouse развалились, и в апреле 1888 года судья отменил часть первоначального патента Westinghouse Голарда Гиббса, заявив, что он распространяется только на трансформаторы, соединенные последовательно. [75]

С помощью финансиста Генри Вилларда группа компаний Эдисона также прошла через ряд слияний: Edison Lamp Company , производитель ламп в Восточном Ньюарке , штат Нью-Джерси; Edison Machine Works , производитель динамо-машин и больших электродвигателей в Скенектади, Нью-Йорк ; Bergmann & Company , производитель электроосветительных приборов , розеток и других электроосветительных приборов; и Edison Electric Light Company , компания-владелец патентов и финансовое подразделение, поддерживаемое JP Morgan и семьей Вандербильт для экспериментов Эдисона по освещению, объединились. [76] Новая компания, Edison General Electric Company , была основана в январе 1889 года с помощью Drexel, Morgan & Co. и Grosvenor Lowrey под руководством Вилларда в качестве президента. [77] [78] Позже в его состав входила компания Sprague Electric Railway & Motor Company .

Пик войны

Осенью 1888 года словесная битва с Брауном, конкретно нападавшим на Вестингауз, продолжала обостряться. В ноябре Джордж Вестингауз на страницах журнала «Electric Engineer» оспорил утверждение Брауна о том, что системы переменного тока Westinghouse стали причиной 30 смертей. Журнал расследовал это заявление и обнаружил, что только две смерти могут быть связаны с установками Westinghouse. [79]

Ассоциация AC и Westinghouse с электрическим стулом

Хотя в Нью-Йорке существовал уголовно-процессуальный кодекс, в котором предусматривалось казнь электрическим током на электрическом стуле, в нем не указывались тип электричества, величина тока или способ его подачи, поскольку они все еще были относительно неизвестными. [80] Нью-йоркскому медико-юридическому обществу, неформальному обществу, состоящему из врачей и юристов, было поручено проработать детали, и в конце 1888 - начале 1889 года оно провело серию экспериментов на животных по величине напряжения, конструкции и размещению электродов. и проводимость кожи. В это время они обратились за советом к Гарольду Брауну в качестве консультанта. Это закончилось тем, что война течений переросла в развитие кафедры и общие дебаты о смертной казни в США. [52]

После того, как в сентябре 1888 года Медико-юридическое общество сформировало свой комитет, председатель Фредерик Петерсон , который был ассистентом Брауна в публичном казни собак переменным током в июле 1888 года в Колумбийском колледже, [81] представил результаты этих экспериментов комитету. Утверждения о том, что переменный ток более смертоносен, чем постоянный ток, и является лучшим током для использования, были подвергнуты сомнению, при этом некоторые члены комитета указали, что эксперименты Брауна не проводились с научной точки зрения и проводились на животных размером меньше человека. На своем ноябрьском заседании комитет рекомендовал напряжение в 3000 вольт, хотя тип электричества, постоянный или переменный ток , не был определен. [81]

Гарольд Браун демонстрирует убийственную силу переменного тока Нью-Йоркскому медико-юридическому обществу, убивая лошадь электрическим током в лаборатории Томаса Эдисона в Вест-Ориндже.

Чтобы более убедительно доказать комитету, что переменный ток более смертоносен, чем постоянный ток, Браун связался с казначеем Edison Electric Light Фрэнсисом С. Гастингсом, чтобы организовать использование лаборатории Вест-Ориндж. [52] Там 5 декабря 1888 года Браун поставил эксперимент под наблюдением представителей прессы, членов Медико-юридического общества, председателя комиссии по смертной казни и Томаса Эдисона. Браун использовал переменный ток во всех своих экспериментах на животных крупнее человека, в том числе на четырех телятах и ​​хромой лошади, причем все они получали напряжение переменного тока в 750 вольт. [82] На основании этих результатов декабрьское собрание Медико-юридического общества рекомендовало использовать для казней переменный ток напряжением 1000–1500 вольт, а газеты отметили, что используемое переменное напряжение вдвое меньше напряжения, используемого в линиях электропередачи на улицах американских городов.

Вестингауз раскритиковал эти испытания как искаженную корыстную демонстрацию, призванную стать прямой атакой на переменный ток. [83] 13 декабря в письме в « Нью-Йорк Таймс» Вестингауз разъяснил, в чем были ошибочны эксперименты Брауна, и снова заявил, что Браун работал в компании Эдисона. Письмо Брауна от 18 декабря опровергло эти утверждения, и Браун даже вызвал Вестингауза на электрическую дуэль, при этом Браун согласился быть шокированным постоянно растущим количеством энергии постоянного тока, если Вестингауз подчинится такому же количеству увеличивающейся мощности переменного тока, первым прекратив проигрывать. [83] Westinghouse отклонила предложение.

В марте 1889 года, когда члены Медико-юридического общества приступили к очередной серии испытаний, чтобы выяснить детали состава и размещения электродов, они обратились к Брауну за технической помощью. [52] [84] Казначей Эдисона Гастингс безуспешно пытался получить генератор переменного тока Westinghouse для испытаний. [52] В конечном итоге для испытаний на животных они использовали лабораторию Эдисона в Вест-Ориндже.

Также в марте суперинтендант тюрьмы Остин Латроп спросил Брауна, может ли он поставить оборудование, необходимое для казней, а также спроектировать электрический стул. Браун отказался от проектирования стула, но согласился выполнить контракт на поставку необходимого электрооборудования. [52] Государство отказалось платить авансом, и Браун, очевидно, обратился к Edison Electric, а также к Thomson-Houston Electric Company за помощью в приобретении оборудования. Это стало еще одним закулисным маневром по приобретению генераторов переменного тока Westinghouse для подачи тока, очевидно, с помощью компании Edison и главного конкурента Westinghouse по переменному току, Thomson-Houston. [52] [85] Компания Thomson-Houston организовала приобретение трех генераторов переменного тока Westinghouse, заменив их новыми генераторами переменного тока Thomson-Houston. У президента Thomson-Houston Чарльза Коффина было как минимум две причины для приобретения генераторов Westinghouse; он не хотел, чтобы оборудование его компании ассоциировалось со смертной казнью, и хотел использовать его, чтобы доказать свою точку зрения, заплатив Брауну за организацию публичного теста эффективности, чтобы показать, что заявление Westinghouse о производстве генераторов на 50% более эффективных было ложным. [86]

Той весной Браун опубликовал «Сравнительную опасность для жизни переменного и постоянного электрического тока», подробно описывая эксперименты на животных, проведенные в лаборатории Эдисона, и утверждая, что они показали, что переменный ток гораздо опаснее постоянного тока. [87] Этот 61-страничный профессионально напечатанный буклет (возможно, оплаченный компанией Edison) был разослан правительственным чиновникам, газетам и бизнесменам в городах с населением более 5000 жителей. [67]

В мае 1889 года, когда в Нью-Йорке был приговорен к казни на электрическом стуле первый преступник, уличный торговец по имени Уильям Кеммлер , в редакционной колонке « Нью-Йорк Таймс» разгорелась бурная дискуссия о том, как назвать тогдашнего... новая форма исполнения. Термин « Вестингауз д» был выдвинут, а также « Джерри Сид» (после главы комиссии по смертной казни Элбриджа Джерри ) и « Браун Эд». [88] The Times ненавидела слово « казнь на электрическом стуле» , которое в конечном итоге было принято , описывая его как «претенциозные невежды». [89] Один из адвокатов Эдисона написал своему коллеге, выразив мнение, что предпочтение Эдисона динаморта , амперморта и электроморта не было хорошими терминами, но считал, что Вестингауз d был лучшим выбором. [88]

Апелляция Кеммлера

После того, как Уильям Кеммлер был приговорен к смертной казни на электрическом стуле, его апелляция была профинансирована компанией Westinghouse, попыткой предотвратить использование генераторов переменного тока Westinghouse при казни путем отмены закона о казнях на электрическом стуле.

Уильям Кеммлер был приговорен к смерти на электрическом стуле примерно 24 июня 1889 года, но до приведения приговора в исполнение была подана апелляция на том основании, что это представляет собой жестокое и необычное наказание в соответствии с Конституцией США. Для прессы и всех причастных к делу стало очевидно, что политически связанный (и дорогой) адвокат, подавший апелляцию, Уильям Бурк Кокран , не имел никакого отношения к делу, но имел связь с компанией Westinghouse, очевидно, оплачивая его услуги. [90]

Во время слушаний по установлению фактов, проходивших по всему штату, начиная с 9 июля в Нью-Йорке, Кокран использовал свои значительные навыки перекрестного допроса и оратора , чтобы атаковать Брауна, Эдисона и их сторонников. Его стратегия заключалась в том, чтобы показать, что Браун сфальсифицировал свой тест на убойную силу переменного тока, и доказать, что электричество не приведет к верной смерти, а просто приведет к пыткам осужденных. В ходе перекрестного допроса он поставил под сомнение отсутствие у Брауна полномочий в области электротехники и упомянул о возможном сговоре между Брауном и Эдисоном, который Браун снова отрицал. Обе стороны вызвали множество свидетелей, которые рассказали из первых рук о встречах с электричеством, а медицинские работники дали показания о нервной системе человеческого тела и электропроводности кожи. Брауна обвинили в фальсификации результатов испытаний на животных, скрывая тот факт, что он использовал постоянный ток с меньшим током и переменный ток с большим током. [91] Когда слушание длилось один день в лаборатории Эдисона в Вест-Ориндже, чтобы стать свидетелем демонстрации сопротивления кожи электричеству, Браун чуть не подрался с представителем Westinghouse, обвинив его в том, что он находился в лаборатории Эдисона с целью ведения промышленного шпионажа . [92] Газеты отметили, что зачастую противоречивые показания вызвали у общественности сомнения относительно закона о казни электрическим током, но после того, как Эдисон занял позицию, многие приняли заверения «волшебника из Менло-Парка», что 1000 вольт переменного тока легко убьют любого человека. [93]

После того, как собранные показания были представлены и обе стороны представили свои аргументы, судья Эдвин Дэй 9 октября вынес решение против апелляции Кеммлера, а Верховный суд США отклонил апелляцию Кеммлера 23 мая 1890 года. [94]

Когда кресло было впервые использовано, 6 августа 1890 года, технические специалисты неправильно оценили напряжение, необходимое для убийства Уильяма Кеммлера. После первого удара электричества выяснилось, что Кеммлер все еще дышит. Процедуру пришлось повторить, и присутствовавший репортер описал ее как «ужасное зрелище, гораздо худшее, чем повешение». Джордж Вестингауз прокомментировал: «Им лучше было бы использовать топор». [95]

Сговор Брауна раскрыт

25 августа 1889 года газета New York Sun опубликовала статью под заголовком:

« Стыдно, Браун! - Позорные факты о схеме убийства электрическим током; Странная работа для государственного эксперта; Одна электрическая компания платит за то, чтобы причинить вред другой »

История была основана на 45 письмах, украденных из офиса Брауна, в которых описывался сговор Брауна с Thomson-Houston и Edison Electric. Большинство писем представляли собой переписку между Брауном и Томсон-Хьюстон на тему приобретения трех генераторов Westinghouse для штата Нью-Йорк, а также использования одного из них в испытаниях эффективности. Они также показали, что Браун получил 5000 долларов от Edison Electric на покупку излишков генераторов Westinghouse у Thomson-Houston. Дальнейшее участие Эдисона содержалось в письмах казначея Эдисона Гастингса с просьбой Брауна разослать брошюры против AC всем законодателям штата Миссури (за счет компании), Брауна с просьбой отправить Скрэнтону рекомендательное письмо от Томаса Эдисона, Пенсильвания, а также Эдисон и Артур Кеннелли, тренирующие Брауна в его предстоящих показаниях на апелляционном суде над Кеммлером. [85] [96] [97]

Брауна это разоблачение не остановило, и он охарактеризовал свои усилия по разоблачению Вестингауза как преследование бакалейщика, который продает яд и называет его сахаром. [85] [96] [97]

«Паника из-за электрических проводов»

Смерть линейного мастера Western Union Джона Фикса привела к тому, что наконец были приняты законы о переносе линий переменного тока под землю в Нью-Йорке.

В 1889 году произошла еще одна серия смертей, связанных с переменным током, включая линейного мастера в Буффало, штат Нью-Йорк, четырех линейных рабочих в Нью-Йорке и нью-йоркского торговца фруктами, который погиб, когда дисплей, который он использовал, вошел в контакт с воздушной линией связи. Мэр Нью-Йорка Хью Дж. Грант на встрече с Советом по контролю за электрооборудованием и электрическими компаниями переменного тока отверг утверждения о том, что линии переменного тока совершенно безопасны, заявив, что «мы получаем новости обо всех, кто к ним прикасается, через офис коронера». [35] 11 октября 1889 года Джон Фикс, обходчик Western Union, находился высоко в клубке воздушных проводов, работая над тем, что должно было быть низковольтными телеграфными линиями в оживленном районе Манхэттена. Пока толпа внизу во время обеда смотрела на него, он ухватился за ближайшую линию, которая, неизвестно ему, была закорочена за много кварталов от высоковольтной линии переменного тока. Толчок прошел через его голую правую руку и вышел из левого альпинистского ботинка со стальными шипами. Фикс погиб почти мгновенно, его тело упало в клубок проводов, искрилось, горело и тлело большую часть часа, пока внизу собралась испуганная многотысячная толпа. Источник энергии, убившей Фикса, не был установлен, хотя линии связи компании United States Illuminating Company проходили неподалеку. [98]

Публичная смерть Фикса спровоцировала новый виток людей, опасающихся линий электропередач над их головами, что было названо «Паникой электрических проводов». [99] Казалось, что вина лежит на Westinghouse, поскольку, поскольку Westinghouse купила многие вовлеченные в это осветительные компании, люди считали, что смерть Фикса произошла по вине дочерней компании Westinghouse. [99] Газеты присоединились к общественному протесту после смерти Фикса, указав, что жизни людей «были дешевле для этой монополии, чем изолированные провода» и призвали привлечь руководителей компаний по производству кондиционеров к ответственности за непредумышленное убийство . Газета New Orleans Times-Picayune от 13 октября 1889 года отметила: «Смерть не останавливается у двери, а приходит прямо в дом, и, возможно, когда вы закрываете дверь или включаете газ, вас убивают». [100] Репутация Гарольда Брауна была восстановлена ​​почти в одночасье: газеты и журналы интересовались его мнением, а репортеры следовали за ним по Нью-Йорку, где он измерял, сколько тока утекает из линий электропередачи переменного тока. [101]

Смерть Фикса стала первым случаем, когда Эдисон публично осудил переменный ток.

На пике войны токов Эдисон сам впервые присоединился к общественным дебатам, осудив переменный ток в статье в журнале North American Review в ноябре 1889 года под названием «Опасности электрического освещения». Эдисон выдвинул точку зрения, что заглубление высоковольтных линий не является решением проблемы, а просто приведет к перемещению смертей под землю и станет «постоянной угрозой», которая может привести к короткому замыканию с другими линиями, угрожая домам и жизни людей. [98] [102] Он заявил, что единственный способ сделать переменный ток безопасным — это ограничить его напряжение, и поклялся, что Edison Electric никогда не будет использовать переменный ток, пока он находится у власти. [98]

Джордж Вестингауз внезапно оказался в роли злодея, пытающегося защитить установленные на столбах установки переменного тока, которые, как он знал, были небезопасны, и возился с вопросами репортеров, пытаясь указать на все другие вещи в большом городе, которые были более опасными. [99] [98] В следующем месяце он добился большего успеха в своем ответе, напечатанном в North American Review , указав, что его система переменного тока/трансформатора на самом деле использовала более низкие бытовые напряжения, чем система постоянного тока Эдисона. Он также отметил 87 смертей за год, вызванных трамваями и газовым освещением, по сравнению с только 5 случайными поражениями электрическим током и отсутствием случаев смерти в домашних условиях, связанных с переменным током. [98]

В толпе, наблюдавшей за Фиксом, было много представителей нью-йоркского олдермена , поскольку место аварии находилось недалеко от правительственных учреждений Нью-Йорка, и ужасающее происшествие побудило их принять закон о переносе коммунальных услуг под землю. [103] Участвующие электроэнергетические компании получили судебный запрет, запрещающий немедленное отключение их линий, но отключили большую часть своего освещения до тех пор, пока ситуация не будет урегулирована, погрузив многие улицы Нью-Йорка во тьму. [75] Законодательство, предписывающее отключить все инженерные коммуникации, было наконец поддержано Верховным судом Нью-Йорка в декабре. Линии переменного тока были отключены, из-за чего многие улицы Нью-Йорка оставались во тьме до конца зимы, поскольку переплачиваемые городские инспекторы Таммани-холла , которые должны были следить за строительством подземных «метро» для их размещения, мало что сделали. [102]

Нынешняя война заканчивается

Даже несмотря на пропагандистские потери Вестингауза, сама война токов заканчивалась, когда постоянный ток оказался на проигравшей стороне. Частично это произошло из-за того, что сам Томас Эдисон ушел из электроэнергетического бизнеса. [104] Эдисон становился маргинализированным в своей собственной компании, потеряв контрольный пакет акций в результате слияния в 1889 году, в результате которого образовалась Edison General Electric. [105] В 1890 году он сказал президенту Генри Виллару, что, по его мнению, пришло время уйти из осветительного бизнеса и перейти к проекту по переработке железной руды, который занимал его время. [3] Догматические ценности Эдисона, направленные против переменного тока, больше не контролировали компанию. К 1889 году собственные дочерние компании Edison's Electric лоббировали добавление передачи энергии переменного тока в свои системы, и в октябре 1890 года компания Edison Machine Works начала разработку оборудования на основе переменного тока.

Поскольку Томас Эдисон больше не был связан с Edison General Electric, война течений завершилась финансовым слиянием. [106] Президент Edison Генри Виллар, который организовал слияние, в результате которого образовалась Edison General Electric, постоянно работал над идеей слияния этой компании с Thomson-Houston или Westinghouse. Он увидел реальную возможность в 1891 году. Рынок находился в состоянии общего спада, вызывающего нехватку денежных средств для всех заинтересованных компаний, и Виллар вел переговоры с Thomson-Houston, которая теперь была крупнейшим конкурентом Edison General Electric. У компании Thomson-Houston была привычка экономить деньги на разработках, покупая, а иногда и крадя патенты. Патентные конфликты тормозили рост обеих компаний, и идея сэкономить на примерно 60 текущих судебных процессах, а также сэкономить на потерях прибыли из-за попыток подорвать друг друга за счет продажи электростанций по цене ниже себестоимости подтолкнула идею этого слияния в финансовых кругах. [3] [105] Эдисон ненавидел эту идею и пытался от нее отказаться, но Виллар считал, что его компания, которая теперь выигрывает в судах иски о патентах на лампы накаливания, может диктовать условия любого слияния. [3] Поскольку комитет финансистов, в который входил Дж. П. Морган , работал над сделкой, в начале 1892 года дела пошли против Виллара. По мнению Моргана, Thomson-Houston считала бухгалтерские балансы более сильной из двух компаний и разработала закулисную сделку, объявленную 15 апреля 1892 года, которая дала руководству Thomson-Houston контроль над новой компанией, которая теперь называлась General. Электрический (опуская имя Эдисона). Томас Эдисон не знал о сделке за день до того, как она произошла.

Пятнадцать электрических компаний, существовавших пять лет назад, объединились в две; Дженерал Электрик и Вестингауз. Война токов подошла к концу, и в результате слияния компании Эдисона с ее патентами на освещение и компании Томсон-Хьюстон с ее патентами на переменный ток была создана компания, которая контролировала три четверти электротехнического бизнеса США. [2] [3] С этого момента General Electric и Westinghouse продавали системы переменного тока. [107] Эдисон сделал смелое лицо, сообщив средствам массовой информации, как его акции выросли в цене в результате сделки, но в частном порядке он был огорчен тем, что его компания и все его патенты были переданы конкурентам. [2]

Последствия

Несмотря на то, что институциональная война токов закончилась финансовым слиянием, техническая разница между системами постоянного и переменного тока возникла после гораздо более длительного технического слияния. [106] Благодаря инновациям в США и Европе, экономия переменного тока от масштаба с очень крупными электростанциями, подключенными к нагрузкам посредством передачи на большие расстояния, постепенно сочеталась с возможностью связать его со всеми существующими системами, которые необходимо было быть поставлены. К ним относятся однофазные системы переменного тока, многофазные системы переменного тока, низковольтное освещение с лампами накаливания, высоковольтное дуговое освещение и существующие двигатели постоянного тока на заводах и трамваях. В спроектированной универсальной системе эти технологические различия были временно устранены за счет разработки вращающихся преобразователей и двигателей-генераторов , которые позволили подключить большое количество устаревших систем к сети переменного тока. [107] [106] Эти временные пробелы постепенно заменялись по мере вывода из эксплуатации или модернизации старых систем.

В мае 1892 года компании Westinghouse Electric удалось перебить цену General Electric по контракту на электрификацию Всемирной Колумбийской выставки в Чикаго и, хотя они не получили никакой прибыли, продемонстрировать безопасную и эффективную, очень гибкую универсальную систему переменного тока, питающую все разрозненные электрические системы в Чикаго. Выставка привела к тому, что в конце того же года они выиграли тендер на строительство электростанции переменного тока в Ниагарском водопаде . General Electric получила контракты на строительство линий электропередачи переменного тока и трансформаторов в рамках этого проекта, а дальнейшие заявки на Ниагаре были разделены с GE, которая быстро догнала их в области переменного тока [2] отчасти благодаря Чарльзу Протеусу Штейнмецу , прусскому математику, который был первым человек, который сможет полностью понять мощность переменного тока с твердой математической точки зрения. General Electric наняла множество новых талантливых инженеров для улучшения конструкции трансформаторов, генераторов, двигателей и другого оборудования. [108]

Трехфазная трехпроводная система передачи уже была развернута в Европе на Международной электротехнической выставке 1891 года, где Михаил Доливо-Добровольский использовал эту систему для передачи электроэнергии на расстояние 176 км с КПД 75%. В 1891 году он также создал трехфазный трансформатор, короткозамкнутый асинхронный двигатель (с короткозамкнутым ротором) и спроектировал первую в мире трехфазную гидроэлектростанцию.

Патентные иски по-прежнему мешали обеим компаниям и теряли деньги, поэтому в 1896 году JP Morgan заключил соглашение о разделе патентов между двумя компаниями, которое оставалось в силе в течение 11 лет. [109]

В 1897 году Эдисон продал оставшиеся акции Edison Electric Illuminating в Нью-Йорке, чтобы профинансировать свой прототип завода по переработке железной руды. [110] В 1908 году Эдисон сказал Джорджу Стэнли, сыну изобретателя трансформатора переменного тока Уильяма Стэнли-младшего : «Скажи своему отцу, что я был неправ», вероятно, признавая, что он недооценил потенциал развития переменного тока. [111]

Остаточные и существующие системы постоянного тока

Некоторые города продолжали использовать постоянный ток даже в 20 веке. Например, в центре Хельсинки сеть постоянного тока существовала до конца 1940-х годов, а Стокгольм потерял свою сокращающуюся сеть постоянного тока только в 1970-х годах. Выпрямительная станция с ртутным клапаном могла преобразовывать переменный ток в постоянный там, где сети все еще использовались. В некоторых частях Бостона, штат Массачусетс, вдоль Бикон-стрит и Содружества-авеню, в 1960-х годах все еще использовалось напряжение 110 В постоянного тока, что приводило к разрушению многих мелких приборов (обычно фенов и фонографов), которыми пользовались студенты Бостонского университета , которые игнорировали предупреждения о поставке электроэнергии.

Электроэнергетическая компания Нью-Йорка, Consolidated Edison , продолжала поставлять постоянный ток клиентам, принявшим его в начале двадцатого века, в основном для лифтов. Отель New Yorker , построенный в 1929 году, имел большую электростанцию ​​постоянного тока и полностью перешел на работу с переменным током только в 1960-х годах. [112] Это было здание, в котором пионер переменного тока Никола Тесла провел свои последние годы и где он умер в 1943 году. рабочие сцены. Эта практика закончилась, когда в мюзикле «Линия хора» на Бродвее были представлены компьютеризированное управление освещением и тиристорные диммеры (SCR) , а театры Нью-Йорка были наконец переведены на переменный ток. [113]

В январе 1998 года Consolidated Edison начала отказываться от услуг постоянного тока. На тот момент у DC было 4600 клиентов. К 2006 году услугами постоянного тока пользовались всего 60 клиентов, а 14 ноября 2007 года последняя система распределения постоянного тока компании Con Edison была отключена. Клиентам, все еще использующим постоянный ток, были предоставлены выпрямители переменного тока в постоянный на месте . [114] Pacific Gas and Electric Company по-прежнему обеспечивает электроэнергией постоянного тока некоторые места в Сан-Франциско , в первую очередь для лифтов, снабжаемых почти 200 выпрямителями, каждый из которых обеспечивает питание 7–10 клиентов. [115]

Центральный совет по производству электроэнергии в Великобритании до 1981 года содержал 200-вольтовую электростанцию ​​постоянного тока на электростанции Бэнксайд в Лондоне. Она питала исключительно печатные машины постоянного тока на Флит-стрит , которая в то время была сердцем газетной индустрии Великобритании. Позже, в 1981 году, он был выведен из эксплуатации, когда газетная промышленность переехала в развивающуюся зону доков дальше по реке (с использованием современного оборудования с питанием от переменного тока).

Системы постоянного тока высокого напряжения (HVDC) используются для массовой передачи энергии от удаленных электростанций, для подводных линий и для соединения отдельных систем переменного тока.

Смотрите также

Рекомендации

Цитаты
  1. ^ аб Скрабец (2012), с. 86.
  2. ^ abcd Эссиг (2009), с. 268.
  3. ^ abcde Брэдли (2011), стр. 28–29.
  4. ^ "Чарльз Фрэнсис Браш". Архивировано из оригинала 16 сентября 2018 года . Проверено 5 декабря 2018 г.
  5. ^ Джоннес (2003), с. 47.
  6. ^ "Чарльз Фрэнсис Браш". Еврейский университет Иерусалима . Архивировано из оригинала 24 февраля 2009 года . Проверено 4 января 2009 года .
  7. ^ "Дуговые лампы с щетками" . Электрический музей.com .
  8. ^ «Дуговые лампы - как они работают и история» . Технологический центр Эдисона . 2015.
  9. ^ Аб Брэдли (2011).
  10. ^ Рокман (2004), с. 131.
  11. ^ МакНикол (2006), с. 80.
  12. ^ МакНикол (2006), с. 81.
  13. ^ «Заметки о системе электрического освещения Яблочкова». Журнал Общества инженеров-телеграфистов . Общество инженеров-телеграфистов . IX (32): 143. 24 марта 1880 г. Проверено 7 января 2009 г.
  14. ^ «История трансформеров». Технологический центр Эдисона . 2014.
  15. ^ Халачи, А.А.; Фон Фукс, GH (апрель 1961 г.). «Трансформатор изобрели 75 лет назад». Сделки IEEE Американского института инженеров-электриков . 80 (3): 121–125. doi :10.1109/AIEEPAS.1961.4500994. S2CID  51632693.
  16. ^ ab "Блати, Отто Титуш". Национальный центр технической информации и библиотека . Будапештский университет технологии и экономики . Проверено 29 февраля 2012 г.
  17. ^ Езенски, Шандор. «Электростатика и электродинамика в Пештском университете в середине XIX века» (PDF) . Университет Павии . Проверено 3 марта 2012 г.
  18. Надь, Арпад Золтан (11 октября 1996 г.). «Лекция, посвященная 100-летию открытия электрона в 1897 году (предварительный текст)». Будапешт . Проверено 9 июля 2009 г.
  19. ^ «Венгерские изобретатели и их изобретения». Институт развития альтернативной энергетики в Латинской Америке . Архивировано из оригинала 22 марта 2012 года . Проверено 3 марта 2012 г.
  20. ^ Кац, Евгений. «Блати». Университет Кларксона . Архивировано из оригинала 25 июня 2008 года . Проверено 4 августа 2009 г.
  21. ^ Рикс, GWD (март 1896 г.). «Счетчики электроэнергии». Журнал Института инженеров-электриков . 25 (120): 57–77. дои : 10.1049/jiee-1.1896.0005.Студенческий доклад прочитан 24 января 1896 года на студенческом собрании.
  22. ^ Электрик , Том 50, 1923.
  23. ^ Официальный бюллетень Патентного ведомства США , Том 50. (1890 г.)
  24. ^ «Отто Блати, Микса Дери, Карой Циперновски». МЭК Техлайн . Архивировано из оригинала 6 декабря 2010 года . Проверено 16 апреля 2010 г.
  25. ^ Моран (2007), с. 42.
  26. ^ Карлсон, В. Бернард (2013). Тесла: изобретатель эпохи электричества . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. п. 89. ИСБН 978-0-69116-561-5.
  27. ^ М. Уилан, Стив Роквелл, Стив Нормандин, История трансформатора, Технологический центр Эдисона, edisontechcenter.org
  28. ^ М. Уилан, Стив Роквелл, Стив Нормандин, История трансформатора, Технологический центр Эдисона, edisontechcenter.org
  29. ^ Историческое общество Грейт-Баррингтона , Грейт-Баррингтон, Массачусетс.
  30. ^ «Великая электрификация Баррингтона, 1886 год». Технологический центр Эдисона . 2014.
  31. ^ Скрабец (2007), с. 97.
  32. ^ Дэвис, LJ (2012). Пожар флота: Томас Эдисон и пионеры электрической революции . Нью-Йорк: Издательство Skyhorse. ISBN 978-1-61145-659-2.
  33. ^ Хигонне, Ландес и Розовский (1991), с. 89.
  34. ^ аб Эссиг (2009), с. 137.
  35. ^ abcd Кляйн (2010), с. 263.
  36. ^ Эссиг (2009), с. 139.
  37. ^ Стросс (2007), с. 171.
  38. ^ Йоннес (2003), стр. 144–145.
  39. ^ Кляйн (2010), с. 257.
  40. ^ аб Йоннес (2003), с. 146.
  41. ^ Стросс (2007), с. 174.
  42. ^ Карлсон, В. Бернард (1993). «Конкуренция и консолидация в электротехнической промышленности, 1889–1892» (PDF) . Технологическая конкурентоспособность: современные и исторические перспективы электротехнической, электронной и компьютерной промышленности . Пискатауэй, Нью-Джерси: IEEE Press. стр. 287–311.
  43. ^ Стросс (2007), стр. 171–174.
  44. ^ аб Эссиг (2009), с. 135.
  45. ^ Стросс (2007), стр. 171–173.
  46. ^ Брэндон (1999), стр. 12–14.
  47. ^ Брэндон (1999), с. 21.
  48. ^ Брэндон (1999), с. 24.
  49. ^ «Саутвик, Альфред Портер». Американская национальная биография в Интернете .
  50. ^ Брэндон (1999), стр. 54 и 57–58.
  51. ^ Джоннес (2003), с. 420.
  52. ^ abcdefg Рейнольдс, Терри С.; Бернштейн, Теодор (март 1989 г.). «Эдисон и «Стул»» (PDF) . Технология и общество . Том. 8, нет. 1. Институт инженеров электротехники и электроники .
  53. ^ "Томас Альва Эдисон". Научный американец . 87 (26): 463. 27 декабря 1902 г. doi : 10.1038/scientificamerican12271902-463.
  54. ^ Стросс (2007), стр. 172.
  55. ^ аб Йоннес (2003), с. 143.
  56. ^ Эссиг (2009), стр. 139–140.
  57. ^ abc Jonnes (2003), с. 166.
  58. ^ Джоннес (2003), с. 167.
  59. ^ Электрический журнал , том 21, 21 июля 1888 г., стр.415.
  60. ^ Эссиг (2009), с. 141.
  61. ^ Джоннес (2003), с. 173.
  62. ^ Рокман (2004), с. 469.
  63. ^ аб Йоннес (2003), с. 174.
  64. ^ abc Карлсон, В. Бернард (2003). Инновации как социальный процесс: Элиху Томсон и рост General Electric . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 285. ИСБН 978-0-52153-312-6.
  65. ^ Брэндон (1999), стр. 70 и 261.
  66. ^ Кляйн (2010), Глава 13.
  67. ^ аб Эссиг (2009), с. 157.
  68. ^ Кляйн (2010), с. 281.
  69. ^ Зайфер, Марк (1 мая 1998 г.). Волшебник: Жизнь и времена Николы Теслы. Цитадель. ISBN 978-0-8065-3556-2– через Google Книги.
  70. ^ Клоостер, Джон В. (1 января 2009 г.). Иконы изобретений: Создатели современного мира от Гутенберга до Гейтса. АВС-КЛИО. ISBN 978-0-313-34743-6– через Google Книги.
  71. ^ Джоннес (2003).
  72. ^ Скрабец (2007), с. 127.
  73. ^ Скрабец (2007), стр. 128–130.
  74. ^ Скрабец, Квентин Р. (2010). Самый богатый район в мире: как жители Питтсбурга в Ист-Энде создали американскую промышленность . Нью-Йорк: Издательство Алгора. ISBN 978-0-87586-795-3.
  75. ^ abc Кляйн (2010), с. 292.
  76. ^ «Электричество». Краткая история Con Edison . Кон Эдисон . Проверено 3 февраля 2013 г.
  77. ^ Вридж, Чарльз Д.; Гринвуд, Рональд Г. (1984). «Уильям Э. Сойер и взлет и падение первой в Америке компании по производству электрического освещения накаливания, 1878–1881» (PDF) . Бизнес и экономическая история . Конференция по истории бизнеса. 2 (13): 31–48 . Проверено 27 декабря 2011 г.
  78. ^ Израиль, Пол (1998). Эдисон: Жизнь изобретений . Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья. стр. 173–174, 178. ISBN. 0-471-52942-7.
  79. ^ Моран (2007), с. 118.
  80. ^ Моран (2007), стр. 102–104.
  81. ^ аб Моран (2007), с. 102.
  82. ^ Эссиг (2009), стр. 152–155.
  83. ^ аб Брэндон (1999), с. 82.
  84. ^ Эссиг (2009), с. 225.
  85. ^ abc Essig (2009), стр. 190–195.
  86. ^ Эссиг (2009), стр. 193.
  87. ^ Моран (2007), с. 106.
  88. ^ аб Моран (2007), стр. XXI – XXII.
  89. ^ Моран (2007), с. XXII.
  90. ^ Брэндон (1999), с. 101.
  91. ^ Брэндон (1999), с. 119.
  92. ^ Брэндон (1999), с. 115.
  93. ^ Брэндон (1999), с. 125.
  94. ^ МакНикол (2006), с. 120.
  95. ^ МакНикол (2006), с. 125.
  96. ^ Аб Пенроуз, Джеймс Ф. (1994). «Изобретение поражения электрическим током». Американское наследие изобретений и технологий . 9 (4): 34–44. PMID  11613165. Архивировано из оригинала 25 февраля 2015 г.
  97. ^ аб Йоннес (2003), стр. 191–198.
  98. ^ abcde Stross (2007), с. 179.
  99. ^ abc Кляйн (2010).
  100. ^ Эссиг (2009), стр. 217.
  101. ^ Эссиг (2009), с. 218.
  102. ^ аб Йоннес (2003), с. 200.
  103. ^ Стросс (2007), с. 178.
  104. ^ Хьюз (1993), стр. 125–126.
  105. ^ ab Слоат, Уоррен (1979). 1929: Америка до краха. Нью-Йорк: Макмиллан. п. 316. ИСБН 978-0-02611-800-2.
  106. ^ abc Hughes (1993), стр. 120–121.
  107. ^ аб Гаруд, Рагху; Кумарасвами, Арун; Ланглуа, Ришар (2009). Управление в эпоху модульности: архитектуры, сети и организации . Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья. п. 249. ИСБН 978-1-40514-194-9.
  108. ^ История General Electric , Зал истории.
  109. ^ Скрабец (2007), с. 190.
  110. ^ Фриберг, Эрнест (2013). Эпоха Эдисона: электрический свет и изобретение современной Америки. Нью-Йорк: Пингвин Пресс. ISBN 978-1-59420-426-5.
  111. ^ Хигонне, Ландес и Розовский (1991), с. 113.
  112. Блэлок, Том (23 января 2006 г.). «Энергия жителя Нью-Йорка: уникальная система постоянного тока для отеля». Сила и энергия . Том. 4, нет. 1. ИИЭР. дои : 10.1109/MPAE.2006.1578536.
  113. ^ Блэлок, Том (октябрь 2002 г.). «История и размышления о том, как все было: освещение шоу Эдисона на Бродвее под влиянием постоянного тока». Энергетический и инженерный обзор . Том. 22, нет. 10. ИИЭР. ISSN  0272-1724.
  114. Ли, Дженнифер (16 ноября 2007 г.). «Выключился электрический ток, начатый Томасом Эдисоном». Нью-Йорк Таймс . Проверено 16 ноября 2007 г.
  115. Фэрли, Питер (15 ноября 2012 г.). «Секретная сеть постоянного тока Сан-Франциско». IEEE-спектр .
Библиография

дальнейшее чтение

Внешние ссылки