Знание истории развития науки и техники, важнейшего направления деятельности любого государства, позволяет правильно оценить существующую обстановку в электроэнергетической отрасли, учесть опыт предшествующих поколений и развить отрасль с учетом этих фактов.
Развитие электроэнергетики есть мощная сила, которая влияет на жизненный уровень людей, изменяет характер общества, является причиной социальных перемен и направляет общественное развитие.
Слово «электричество» воспринимается в максимально широком смысле как обширнейшая область теоретического знания и практического применения, включающая свойства, действия, проявления, получение, преобразование, передачу, распределение и, наконец, использование электричества как материала и энергии во всех видах. Хотя рождение слова «электричество» относят к эпохе Античности, лишь в XIX в. была сформирована (1800–1830) электрическая наука и создана (к 1880-м гг.) электрическая техника. Первая превратилась в теоретические основы электротехники (ТОЭ), вторая – в электротехнику как отрасль промышленности и сферу деятельности, в частности в направление высшего образования. Электротехника начиналась с изобретений и экспериментов. Изобретение А. Вольтом гальванического элемента (1799) и исследования (1800) накаливания проводников током позволили предсказать появление электроосвещения и электротермии, изучать электролиз, гальваностегию и гальвано- пластику, открыть электрическую дугу (В. В. Петров, 1802) и начать ее применение для освещения, сварки, пайки. Введение А. Ампером (1820) понятия о направлении тока, наряду с исследованиями Ж. Био и Ф. Савара (1820) по взаимодействию тока и магнитного поля, установление закона Ома (1827) и законов Кирхгофа (1845), работы М. Фарадея по вращению проводника с током (1821) и электромагнитной индукции (1831), исследование Э. Х. Ленцем обратимости электрических машин (1833) привели к созданию сначала прообраза генератора (Фарадей, 1831), затем к изготовлению И. Пикси (по заказу А. Ампера) электромагнитного генератора постоянного и переменного тока (1832), Б. С. Якоби – электродвигателя с непосредственным вращением якоря (1834), Дж. Вулричем – генераторов для питания гальванической ванны (1842). Самовозбуждение машин, открытое В. Сименсом (1866) наряду с Г. Уайлдом (1863), открытие явления вращающегося магнитного поля, создание системы двухфазного тока (Г. Феррарис, 1885) и ее развитие (Н. Тесла, 1886), изобретение П. Н. Яблочковым (1876) и И. Ф. Усагиным (1882) трансформатора, М. О. Доливо-Добровольским асинхронного двигателя с «беличьей клеткой» (1882) и трехфазного трансформатора с параллельными стержнями (1891), изолирование провода шелком (Дж. Генри, 1827), применение бесшовной резиновой изоляции проводов и кабелей (В. Сименс, 1847) и кабеля со свинцовой оболочкой (Ф. Борель, 1879) определили практическую значимость электрических исследований.
Таким образом, открытия в физике и поиски технических решений уже к концу XIX в. превратили электротехнику во вполне значимую науку и технику. Завершение формирования основ электротехники отразилось в установлении наименования электрических единиц, характеристик переменного тока (1889), системы символов и обозначений (1893) и, наконец, в образовании (1904) Международной электротехнической комиссии – МЭК. Электротехнический отдел Русского технического общества был организован в 1880 г. Тогда же начал выходить журнал «Электричество».
С точки зрения мировой истории, именно развитие электротехники и ее экспансия во все отрасли техники, а затем и быта привели к развитию электроэнергетики, которая сформировалась в 1870–1930 гг. до этого считалось технико-экономически бесперспективным создание и электродвигателя, и электрического генератора.
В 1924 г. был образован Мировой энергетический комитет (МИРЭК), призванный решать проблемы большой энергетики. Выделяют следующие основные этапы ее становления. З. Т. Грамм (1873) изготовил локомобильно- электрогенераторную установку для электроснабжения предприятия. Г. Уайлд исследовал синхронизацию двух генераторов переменного тока (1868). Ф. А. Пироцкий исследовал передачу электричества, а Д. А. Лачинов теоретически обосновал вопрос о передаче большого количества электричества на большое расстояние. На первом Всемирном конгрессе электриков (1881) с докладом «О передаче и распределении электрических токов» выступил М. Депре, который позднее (1882) построил первую линию передачи постоянного тока высокого напряжения (2,4 кВ, 57 км). М. О. Доливо- Добровольский соорудил (1891) трехфазную ЛЭП с междуфазным напряжением 13760–15200 В для передачи 200 кВт (генератор 210 кВ·А, 86–95 В, повышающий трансформатор 150 кВ·А) на 175 км. Дж. Лейн-Фокс (1880) изобрел первые счетчики электроэнергии. В Англии были введены первые правила устройства электроустановок (1882). Г. Феррарис (1884) ввел понятие коэффициента мощности, Э. Томсон (1886) применил защитное заземление, А. Э. Кеннели (1889) получил зависимость между сечением проводника и длительно допустимым током нагрузки. П. Бушеро установил (1898) кон- денсаторы для компенсации реактивной мощности. В. Петерсен предложил (1917) систему компенсации емкостных токов замыкания на землю.
Область устойчивости параллельной работы энергосистем (в 1920-х гг.) основопола- гающими теоретическими работами определил А. А. Горев. В. М. Монтсингер (1930) сформулировал основные закономерности между температурой об- мотки, нагрузкой и сроком службы силовых трансформаторов. И. А. Сыромятников внедрил (1937) самозапуск электродвигателей при кратковременном перерыве питания.
Предпосылкой бурного развития электрификации послужило создание М. О. Доливо-Добровольским трехфазных синхронных генераторов, асинхронных двигателей и трансформаторов. Убедительной демонстрацией преимуществ трехфазных цепей была знаменитая Лауфен-Франкфуртская электропередача (1891), сооруженная при активном участии М. О. Доливо- Добровольского. С этого времени строятся мощные электростанции, возрастает напряжение электропередач, разрабатываются новые конструкции электрических машин, аппаратов и приборов. Электродвигатель занимает господствующее положение в системе промышленного электропривода.
В начале ХХ в. процесс электрификации постепенно охватывает новые области народного хозяйства: развиваются электротехнология, электро- транспорт и др. Сегодня электрическая энергия широко используется в самых разнообразных отраслях промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и в быту.
Широкое применение переменного тока потребовало теоретического осмысливания и математического описания физических процессов, происходящих в электрических машинах, линиях электропередачи, трансформаторах и других электротехнических устройствах.
Рост потребности в постоянном токе (электротранспорт и др.) вызывает необходимость в развитии преобразовательной техники и промышленной электроники. Электротехника становится базой для разработки автоматизированных систем управления энергетическими и производственными процессами.
Permalink //
Привет! Это комментарий.