74. 7
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
мию в расходе энергии для получения одного и того же эффекта освещения, но и значительно повышает производительность труда на фабриках и заводах, обеспечивая его безопасность. Она обеспечивает также безопасность уличного движения.
Электромашиностроение, передача и использование электрической энергии. Началом разви тия электромеханики следует считать 1832, когда Паксии построил первую магнитоэлектрическую машину с подковообразными постоянными магнитами. В 1860 Пачинотти предложил заменить постоянные магниты электромагнитами, что дало в деле конструирования динамомашин сийьный толчок вперед. Однако первой практической динамомашиной является машина, изобретенная в 1871 Граммом, предложившим значительное усовершенствование в обмотке якоря. Якорь был далее усовершенствован Гефнер — Альтенеком, предложившим применение якоря барабанного типа. С этого момента динамостроение начинает сильно расти, и разрабатывается теория динамомашин, к-рая дает возможность рассчитывать конструкцию последних. Область электромеханики значительно расширилась также с изобретением в 1882 Клерком трансформатора переменного тока.
Параллельно с конструированием динамомашин шло и развивалось изучение электродвигателей. В 1873 Фонтень первый показал, что динамо постоянного тока обратима и что она может работать также и в качестве электродвигателя. Потребность в передаче электрической энергии на расстояние заставила электриков работать над изысканием новых путей ее передачи, так как постоянный ток — вследствие низкого напряжения динамомашин и весьма низкого кпд подобных электропередач — оказался не особенно пригодным для этой цели.
Применение переменного тока повышенного напряжения оказалось возможным только с изобретением практически пригодного электродвигателя переменного тока.
Открытое в 1885 Феррарисом вращающееся магнитное поле позволило конструировать практически пригодные трехфазные асинхронные двигатели, что сразу расширило область применения электродвигателей. В 1889 ДоливоДобровольский заявил патент на трехфазный двигатель переменного тока (асинхронный). В наст, время существует весьма большое число типов электродвигателей (см. Двигатель электрический), позволяющих применять их для самых разнообразных производств, в которых они являются самыми удобными двигателями в виду простоты, дешевизны, а также удобства управления и регулирования. Применение электродвигателей позволяет концентрировать производство электрической энергии на крупных электроцентралях со всеми вытекающими отсюда выгодами, огромным сокращением издержек производства и значительным удешевлением энергии.
Для использования этих преимуществ необходима передача электрической энергии с центральных станций, генерирующих энергию, в места потребления, для чего необходимы линии передачи высокого напряжения, т. к. при этом последнем условии получается наибольший кпд передачи (см. Электропередача).
В связи с увеличением мощности и протяженности электрических систем напряжение, применяемое для передачи энергии, все время уве 748
личивалось. Внаст, время существует уже значительное число линий, передающих энергию трехфазного тока при напряжении 220 т. V, причем длина некоторых линий доходит до 500 км (см. Электрификация).
Возможность повышения напряжения тесно связана с изоляцией. Вопросы изоляции играют исключительно важную роль в Э., и изучение этих вопросов как с теоретической, так и с практической стороны составляет раздел об изолирующих материалах. Это учение тесно связано с изучением физических явлений, имеющих место в изолирующих материалах под влиянием действия электрического поля, и с изучением строения материи. Подверженность линий грозовым разрядам поставила практически вопрос о защите линий от электрических импульсов, получающихся при грозовых разрядах и достигающих величины в несколько миллионов V, причем эти импульсы являются главной причиной аварий на линиях.
Длительность этих импульсов измеряется всего несколькими миллионными долями секунды. Изучение импульсов столь краткой длительности, а также влияния этих импульсов на изоляцию сделалось возможным благодаря изобретению катодного осциллографа, позволяющего регистрировать на светочувствительной фильме или пластинке процессы, протекающие со столь значительной быстрртой. В настоящее время катодный осциллограф (см.) сделался неотъемлемой принадлежностью при изучении явлений, имеющих место на линиях передачи энергии.
Кроме воздушных линий передачи применяются также и кабельные линии для передачи и распределения электрической энергии. В наст, время благодаря крупным успехам кабельной техники, полученным в связи с изучением изоляций кабелей, уже является возможным передавать трехфазный ток напряжением в 132 kV по трем одножильным кабелям с заливкой маслом и с маслопроводным каналом в середине кабеля по проекту инженера Эмануеля. Трехфазные кабели с бумажной изоляцией производятся в настоящее время для напряжений до 50 тысяч V.
Электрификация ж. д. и трамваев широко распространилась, в особенности в крупных ж. — д. узлах, в пригородном движении и на тяжелых горных участках. Электрификация ж. д. увеличивает их пропускную способность, ускоряет грузооборот и упрощает маневрирование поездами, что особенно существенно для густого пригородного движения в крупных центрах. Помимо этих преимуществ электрическая тяга дает также большую экономию в энергии, расходуемой для транспорта. Все эти преимущества легко объясняют то широкое развитие, к-рое получили в наст, время электрические железные дороги (см.), сеть которых непрерывно и быстро растет.
За последнее время распространяется также электрификация морских судов. Помимо электрического освещения, являющегося самым удобным и безопасным в пожарном отношении способом освещения судов, электрическая энергия применяется также для приведения в действие гребцых винтов. При этом моторы гребных винтов питаются от центральной электрической паротурбинной станции на самом корабле. Помимо электрификации гребных винтов электродвигатели, применяются для приведения в действие всевозможных вспомога-
