Североамериканская энергосистема, состоящая из пяти более мелких сетей, считается крупнейшей машиной, когда-либо созданной человечеством.
Линии электропередач в США. Фото: Popular Science
Только в Соединенных Штатах 600 000 миль линий электропередач и 5,5 миллионов миль распределительных линий. По всем показателям, это инженерный подвиг, согласно Popular Science . Из небольшой электростанции в Нью-Йорке она выросла в мегапроект, охватывающий весь континент.
В 3 часа дня 4 сентября 1882 года инженер, работавший на электростанции в центре Манхэттена, включил рубильник. В течение нескольких секунд шесть 100-киловаттных генераторов постоянного тока, каждый весом 27 тонн и работавших на угле, заработали. Обеспечивая постоянным током (DC) жителей в радиусе 400 метров, станция Томаса Эдисона на Перл-стрит стала первой в мире, которая запитала 400 ламп для своих первых 85 клиентов. Это было начало американской электросети.
Хотя станция Pearl Street открыла новую эру, а технология постоянного тока Эдисона доказала свою ценность, ее нельзя было передавать на большие расстояния, поскольку инженеры того времени не могли повышать напряжение после выработки электроэнергии. Из-за этого ограничения электростанции приходилось строить так же широко, как почтовые ящики в городах и поселках.
Однако при поддержке бизнесмена Джорджа Вестингауза другой изобретатель и бывший сотрудник Эдисона по имени Никола Тесла разработал асинхронный двигатель, работающий на переменном токе (AC), который было проще в производстве и который имел меньшие потери энергии, поскольку его напряжение можно было увеличивать/уменьшать с помощью трансформатора.
Конкуренция между двумя сторонами продолжалась до конца 1880-х годов, и переменный ток постепенно одерживал верх. К 1890-м годам несколько электростанций переменного тока в Колорадо, Орегоне и Калифорнии начали передавать электроэнергию на большие расстояния жителям. Когда Война токов подходила к концу, по всей стране появились электростанции, питавшие новые изобретения, такие как трамвай.
Человеком, который привел американскую электросеть в будущее, был бизнесмен Сэмюэл Инсулл. Когда Инсулл прибыл в Чикаго в 1892 году, город получал электроэнергию от 20 различных компаний. Став президентом Chicago Edison Company, Инсулл быстро увеличил коэффициенты нагрузки, использовал более эффективные паровые турбины и скупил другие компании, чтобы преобразовать конкурирующие электростанции в трансформаторные станции. В течение следующих 15 лет Инсулл приобрел более дюжины электростанций и переименовал компанию в Commonwealth Edison.
Многие компании быстро подражали успеху Инсулла, что вызвало опасения по поводу монопольной власти. Правительство США создало ряд местных и федеральных регулирующих агентств. Страна становилась все более электрифицированной, и президент Франклин Рузвельт принял ряд мер по поощрению конкуренции и расширению электроснабжения сельских районов.
Наконец, перед Второй мировой войной начала формироваться современная электрическая сеть США. Чтобы избежать отключений электроэнергии, федеральное правительство потребовало перекрестных соединений между электроэнергетическими компаниями. Это означало, что если в Бостоне, штат Массачусетс, отключалось электричество, произведенное в Огайо, могло восполнить дефицит. В 1960-х годах Восточная и Западная сети обеспечивали большую часть электроэнергии Америки. Хотя эти две основные сети были синхронизированы, между ними было мало связи.
На протяжении X века происходили успехи в повышении и понижении постоянного напряжения. В 1990 году первая крупная система постоянного тока высокого напряжения (HVDC) начала поставлять электроэнергию в Новую Англию. Системы HVDC дороже, поскольку требуют преобразователей как на электростанции, так и на подстанции, но электроэнергию можно передавать дальше и эффективнее, чем системы переменного тока высокого напряжения (HVAC). Сегодня HVDC предпочитают, когда электроэнергию нужно передавать на расстояние около 400 миль.
Ан Кханг (по данным Popular Mechanics )
Ссылка на источник
Комментарий (0)