История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
передачи энергии на расстояние.
Выше был уже отмечен наиболее существенный недостаток электроснабжения
постоянным током: слишком малый радиус района, который может
обслуживаться центральной электростанцией. Обычно этот радиус составлял
несколько сотен метров. Электростанции являлись капиталистическими
предприятиями, которые стремились расширить круг потребителей своего
товара - электроэнергии. Этим объяснялись настойчивые поиски путей
увеличения радиуса электроснабжения при условии сохранения уже
построенных станций постоянного тока. Было найдено несколько путей
увеличения радиуса распределения энергии.
Первая идея, не получившая заметного распространения, касалась понижения
напряжения электроламп. Например, можно было увеличить длину магистрали и
допустить при этом потерю напряжения до 45% вместо обычно принимавшихся
17%. Если бы при этом применялись лампы, рассчитанные "а напряжение 110
в, то накал их был бы очень слабым. Поэтому предполагалось такие лампы
включать только вблизи электростанции, а на периферии сети использовать
лампы, изготовленные на пониженное напряжение, например, на привычное
тогда напряжение 65 в. Подобный вариант обсуждался в 1889 г. в Москве,
где планировалось снабжать энергией Георгиевской электростанции
территорию Китай-города, и в Петербурге, где возникла необходимость
проложить магистрали протяжен-•ностью до 1,5 км. Однако расчет показал,
что и в том и в другом случаях экономически оказывалось более выгодным
построить новые электростанции.
Другим решением, которое могло во многих- случаях удовлетворить
потребность, было изменение схемы сети: переход от двухпроводных сетей к
многопроводным, т. е. фактически к повышению напряжения.
Трехпроводная система распределения электроэнергий была предложена в 1882
г. Дж. Гопкинсоном и независимо от него Т. Эдисоном. При трехпроводной
системе генератО' 352
у на электростанции соединялись последовательно и от
'педней точки шел нейтральный или компенсационный провод (РиС- 6-27). При
этом сохранялись обычные лампы и оЬи включались, как правило, между
рабочими проводами и нейтральным, а двигатели в целях сохранения
симметрии нагрузки можно было включать на повышенное напряжете (220 в).
Если нагрузка в обеих ветвях трехпроводной системы была одинаковой, то в
нейтральном проводе тока не было1. В любом другом случае по нейтральному
проводу протекал ток небаланса, который обычно был много меньше рабочего
тока. Последнее обстоятельство давало
Рис. 6-27. Трехпроводная система распределения постоянного тока.
возможность принимать сечение нейтрального провода весьма малым (обычно
'/г или 7з, сечения крайнего 'провода). При этом не следует упускать из
виду, что сечение крайних проводов тоже уменьшалось в сравнении с
сечением проводов в двухпроводной Системе. Это объяснялось тем, что при
увеличении напряжения вдвое ток при той же мощности вдвое снижался, а
потери, пропорциональные кзадрату тока, снижались вчетверо. Практическими
результатами введения трехпроводной системы явилось, во-первых,
увеличение радиуса электроснабжения примерно до 1200 м, во-вторых,
относительная экономия проводниковой МеДи (при всех прочих одинаковых
условиях расход меди пРи трехпроводной системе был практически вдвое
мень-Ше> чем при двухпроводной системе).
Для регулирования напряжения в ветвях трехпроводной сети применялись
различные устройства: включение регу-ЛиР'0вочных дополнительные
генераторов, включение между Диаметрально расположенными витками обмотки
якоря
1 Трехпроводная схема явилась как бы усовершенствованием приме-вщ.ейся
ранее схемы Свана, в которой нейтральный провод не дохо-стп Д0-
генеРаторов и которая требовала, следовательно, поддержания 2зРогой
симметрии нагрузки.
История энергетической техники. ЗбЗ
Двухполюсного Генератора индукционной катуШкй- дел теля напряжения, в
частности -получившего значительное распространение делителя напряжения
Доливо-Доброволь. ского, включение аккумуляторных батарей (рис. 6-28).
Трехпроводная система нашла широкое распростране' ние. Крупные масштабы
ее применения имели место в Берлине. Две берлинские станции, построенные
в середине 80-х годов, были со временем включены на совместную работу, и
сеть станций была перестроена с двухпроводной на трехпроводную: Мощность
потребителей, питавшихся от
этих станций, в 1898 г. превысила 30 тыс. кет. Трехпроводные сети
постоянного тока были построены также во многих других зарубежных городах
и з России. Они сохранялись еще в значительном числе в 20-х годах
текущего столетия, а в отдельных случаях применяются и в настоящее время.
Максимальным вариантом многопроводных систем являлась пятипроводная сеть
постоянного тока. При этом применялись четыре последовательно включенных
генератора и напряжение увеличивалось вчетверо. Экономия в проводниковой
меди была весьма большой, а радиус электроснабжения возрастал до 1 500 м.
Однако сравнительно незначительное увеличение радиуса электроснабжения
