Виникнення ідеї передавання електричної енергії на відстань

Федір ПіроцькийІсторію передавання електричної енергії на відстань можна почати з 1873 р. Коли на виставці в м. Вена французький електротехнік Іпполіт Фонтен здійснив перше передавання потужності в 1 кінську силу ( біля 0,7кВт) по телеграфним дротам довжиною 4 км з використанням постійного струму. Відома наукова робота російського військового інженера штабс-капітана Ф.А. Піроцького , який в 1874 р. запропонував на перший погляд, відому і зрозумілу думку для сучасників "Механізм для передачі роботи на усяку відстань" має свою цікаву історію. А щоб до неї дійти відомому винахідникові Федору Аполлоновичу Піроцькому, потрібно було багато працювати над собою і бути спостережливою людиною. Винахідницька робота нашого земляка Піроцького Ф.А. дала людям бажані результати. Запропонувавши "Механізм для передачі роботи на усяку відстань", - це був не винахід лише для особистої мети, а універсальне вирішення проблеми для великої промисловості. Об'єктивною основою такого зв'язку є єдність теорії і практики, ідеальної та матеріальної діяльності конкретної людини-винахідника. Піроцький Ф.А. народився 17 лютого 1845 року в сім'ї відставного військового лікаря в Лохвицькому повіті Полтавської губернії. У 1863 році він вступає до спеціальних класів Костянтинівського кадетського корпусу, потім - до Михайлівського артилерійського училища в Петербурзі. 1866 року, після закінчення училища, Федір Піроцький у чині поручика розпочав службу в Київській фортеці. Тут він товаришував із сапером-підпоручиком Павлом Яблочковим. Саме Яблочков, винахідник "свічки Яблочкова", пробудив у Піроцького інтерес до електротехніки. Ф.А.ПероцкийУ 1869 році Федір Піроцький вступає до Михайлівської артилерійської академії. Викладачами в академії були професор Анкудович (математика), академік Ленц Е.Ж., професор Петрушевський В.Ф. (фізика), професор Вишнеградський І.А. (механіка). Після закінчення Михайлівської академії Ф.А.Піроцький служить у Головному артилерійському управлінні (ГАУ) у Петербурзі. Він мав доступ до матеріалів Головного артилерійського полігона на Волковому полі і достовірну інформацію про досліди із застосуванням електрики у військовій справі. У службових справах він часто виїздив у відрядження, або, як тоді говорили, "екскурсії", на військові заводи. Під час однієї з таких "екскурсій" у Фінляндії Піроцький побував на водоспаді річки Іматра. Водоспад викликав у винахідника захоплення і здивування. Буйство стихії він сприйняв як велике марнотратство енергії. У 1874 році він подає ГАУ доповідну записку "Механізм для передачі роботи на усяку відстань", у якій пише: "У Росії пропонований механізм особливо може бути придатним, змусивши воду, що нині падає з високих скель біля озер Фінляндії, працювати на заводі, розташованому в будь-якому місці Росії, для цього завод той треба лише з'єднати дротом із водяним колесом (або турбіною), поставленим на озері". І далі: "Пропонований механізм дає можливість встановлювати парові машини в місцях, де пальний матеріал дешевий, наприклад, де добувається кам'яне вугілля, і роботу (тобто енергію) цих машин передавати у віддалені місця на ті фабрики і заводи, у місцях розташування яких паливо дороге". У ті часи така думка була новаторською, дані в наведеній записці Піроцького не мають аналогів ні в Росії, ні в інших країнах. Новаторську ідею Піроцького Ф.А. підтверджує і висновок професора Вишнеградського І.А.: "Вже давно відомі приклади, що служили для одержання струму через витрати механічної енергії, а також давно відомі і прилади для оберненого перетворення. Але для передачі руху між віддаленими місцевостями, - це подвійне перетворення дотепер не вживалося". Думка про передачу роботи (енергії) "на усякі відстані" залишалася у Піроцького Ф.А. на все життя. Слід зазначити, що в той час електротехніка ще не використовувала змінний струм, який легко трансформується і передається на велику відстань. Ще потрібно було винайти засоби, методи і технології такої передачі. Розвиваючи ідею передачі електроенергії, винахідник зупинився тільки на одному її варіанті - на методі збільшення площі перетину провідника. Він вважав, що при значному збільшенні площі перетину провідника можна буде передавати електроенергію на будь-які відстані. Нащадки у великому боргу перед Федором Піроцьким. В Україні, на його батьківщині, немає жодної пам'ятної дошки, жодного пам'ятника, не написана навіть його повна біографія. У Києві, де почалася служба Федора Піроцького, цілком достатньо місця, щоб відкрити меморіальну дошку нашому землякові і відомому винахідникові, що розробив теорію про передачу роботи (енергії) "на усякі відстані", створив і випробував електричний трамвай. У 1875 році Піроцький Ф.А. запропонував використовувати залізничні колії, як електропровідники, переріз яких в 600 разів перевищував переріз телеграфного провідника. У 1880 р. професор фізики Петербургського лісного інституту А. Лачинов (1845-1902) математично довів: для того, щоб зберегти ККД передачі, при збільшені опору в n разів, необхідно в vхn разів підняти напругу на генераторі. Подібно до такого висновку дійшов, через рік, французький інженер Марсель Депре (1843-1918). М. Депре один із перших систематично почав вирішувати проблему передавання енергії на відстань. У 1881 р. в Парижі на виставці продемонстрував передавання електроенергії від однієї динамо-машини. У 1882 р. На Мюнхенській виставці М. Депре передав електричну енергію від гідротурбіни, яка обертала динамо-машину, на відстань 57 км. У 1886 р. Іпполіт Фонтен вдосконалив установку М.Депре. Він з`єднав послідовно 4 динамо-машини, отримав потужне джерело постійного струму напругою 6 кВ. Швейцарський інженер Рене Тюрі запропонував електроенергію передавати постійним струмом при послідовному включені в лінію джерел і споживачів енергії. Найбільша лінія постійного струму по системі Р. Тюрі була збудована в Швейцарії у 1892 р. на відстань180 км. Напруга на полюсах лінії була 57 кВ, по який була передана потужність 5 МВт з ККД 25%. Київські енергетики не використовували передавання електричної енергії постійного струму, до споживачів, по системі Р. Тюрі, а перейшли на трифазний змінний струм, побудувавши на вул. Андріївській, 19 електростанцію трифазного змінного струму загального користування, - першу на теренах колишньої Російської імперії.

автор: Володимир Циганенко