Рассказы об электричестве
Шрифт:
А сколько интересных работ связано с возникновением «мгновенных перенапряжений» и «экстратоков», как их называл Фарадей. Они появляются в электрических цепях при переходных процессах и длятся ничтожное время. Но по разрушительной силе своей состоят в близком родстве с молниями. Я бы мог рассказать немало интересного о работах М. Е. Ващенко-Захарченко и о затворнике и мизантропе О. Хевисайде.
Совсем особую область в теоретических основах электротехники образуют теория колебаний и теория регулирования. В этой области классические работы принадлежат таким выдающимся ученым, как математики А. М. Ляпунов и А. Пуанкаре.
Наконец, самое большое удовольствие я всегда получал при изложении теории электромагнитного поля — труднейшей, преобильно насыщенной высшей математикой дисциплины, которая давала возможность понимать и рассчитывать поля или хотя бы находить характер их распределения в различных электротехнических устройствах. Это трудный курс, и студенты побаивались экзамена «по полю», считая: «Поле сдашь — студентом
Нет, нет, уверяю вас, что мне стоило большого труда удержаться и, «наступив на горло собственной песне», не пуститься в воспоминания по поводу теоретических основ электротехники…
Мне кажется, сегодня нет более интересной отрасли в практической деятельности, чем, скажем, строительство электрических станций, мощных линий электропередачи, проектирования и создания объединенных энергосистем. Не зря строители гидростанций с такой неохотой меняют профессию…
Впрочем, не менее интересно заниматься и вопросами разработки и производства электротехнических материалов и электроизоляционных конструкций. Существует, например, целая наука о диэлектриках. А возьмите такое производство, как изготовление конденсаторов — потомков лейденской банки. Я еще помню то сравнительно недавнее время, когда емкость в 10 микрофарад внушала нам — молодым инженерам — глубокое уважение. А сегодня я нисколько не удивляюсь, когда беру в руки серебристый стаканчик электролитического конденсатора, у которого на боку написано «1200 мкФ», емкость в 120 раз больше той — из молодых моих лет…
А вот еще, казалось бы, вполне прозаическая промышленность — кабельная: силовые, телеграфные, телефонные, радиочастотные, коаксиальные кабели, волноводы и световоды…
Совсем недавно коллеги по Союзу писателей попросили меня показать им «что-нибудь этакое… удивительное». И я принес кусок гибкого двужильного кабеля в светло-зеленой синтетической оболочке. Коллеги обиделись, подумали, что шучу. Тогда я протянул кабель в соседнюю комнату, направив его срезанным концом на электрическую лампочку, предложил свернуть, перепутать, завязать его узлами. Протянул свободный конец в зал, где мы заседали, и попросил потушить свет… Из кабеля, из двух тоненьких жил, били два острых лучика света… Вы представляете себе — лучи света, завязанные в узел? Не удивительно? Тогда вы не способны удивляться вообще!
Между тем кто-то неслышно вошел в соседнюю комнату, тенью проскользнул между лампочкой и концом кабеля, и у нас на «приемном конце» лучики света послушно мигнули, отмечая приход опоздавшего…
Я мог бы продолжить перечисление, рассказывая о многом, что было бы интересно и полезно узнать читателю. Ну хотя бы о последних изобретениях и оригинальных конструкциях в светотехнике, в промышленных электротермических установках, в области электропривода, в электрическом транспорте — наземном и водном, подземном и подводном, воздушном и безвоздушно-космическом. Ни один из них не тронется с места без электрооборудования. А ведь остались еще не упомянутыми электроизмерительные, электронные и полупроводниковые приборы, автоматика и телемеханика, вычислительная техника, радио, телевидение, электронная микроскопия, ускорители частиц…
Но современная энергетическая техника необъятна. А необъятное, как известно, объять невозможно. И потому в этой главе я ограничусь лишь некоторыми рассказами о развитии основного электротехнического оборудования — об электрических машинах наших дней и еще о тех новых способах, которыми мы собираемся добывать электрическую энергию завтра.
«…Советская власть плюс электрификация…»
«Применение электрической энергии в России за последние годы значительно развилось, электротехническая же промышленность в ней до последнего времени находится в младенческом возрасте». Это строчки из толстой книги «Промышленность и техника, том III. Электричество, его добывание и применение профессора Артура Вильке. С.-Петербург, 1904».
В начале века в Петербурге-Петрограде — работало около двухсот электрических станций! Не думайте, что я ошибся. Просто в то время еще не научились передавать электроэнергию на расстояние без больших потерь и потому машины, вырабатывающие электричество, старались ставить рядом с потребителем. Радиус линий передачи не превышал обычно одного километра. Часть таких «электростанций» давала постоянный ток, часть — переменный однофазный.
В 1839 году из-за границы в Россию вернулся молодой инженер Роберт Эдуардович Классон — уроженец Киева и выпускник Петербургского технологического института. В Германии он работал монтером на строительстве первой опытной линии передачи электроэнергии трехфазного тока, осуществлявшемся под руководством М. О. Доливо-Добровольского.
В Петербурге Классон поступил на Охтинский пороховой завод и составил проект переоборудования электрохозяйства предприятия на тррхфазный ток. А в 1897 году в Москве, на Раушской
набережной, им была сдана в эксплуатацию первая крупная электростанция трехфазного тока. Год спустя такая же станция была пущена в Петербурге на Обводном канале.Начиная с 1905 года в России наметился некоторый промышленный подъем, который в первую очередь требовал увеличить производство энергии.
Но продолжим цитирование труда господина профессора Вильке:
«Понятно, что при существовании стольких применений является громадный спрос на разного рода электромашины, электрические провода и вообще всякия электротехнические принадлежности. Этому спросу русские заводы удовлетворить не могут, и он удовлетворяется преимущественно иностранными заводами, имеющими в России своих представителей. Однако некоторые производства достигли и в России довольно высокой степени развития. Таково, например, производство изолированных кабелей и проводников. В Петербурге и Москве, главным образом, имеется целый ряд кабельных заводов, изготовляющих всевозможные сорта кабелей и проводников, ничуть не уступающих иностранным. Из этих заводов самыя крупныя — фирмы „Сименс“ и „Рибен“… Однако русския заводы не в силах удовлетворить спросу на кабели и проводники, и значительная доля их получается из-за границы…
Много более или менее крупных заводов и мелких мастерских приготовляют разного рода мелкия приборы, требуемые при электрических установках, как то: предохранители, выключатели, реостаты, патроны для ламп и т. д., а также арматуру для ламп. Однако они еще не удовлетворяют спросу на такие предметы, и огромное количество их ввозится из-за границы.
Точно так же не приготовляются в России электрические измерительные приборы и электрические счетчики…
Калильныя лампы в России совсем не фабрикуются. Устроивавшиеся для этой цели русския заводы не выдержали иностранной конкуренции и скоро закрывались…
Дуговыя лампы строятся некоторыми заводами, главным образом фирмой „Сименс и Гальске“, но все же большинство их получается из-за границы…
Что касается электромашин, то есть, динамо-машин, электродвигателей и трансформаторов, то в России производства их почти не существует. Единственный завод „Сименс и Гальске“ в Петербурге готовит их в сколько-нибудь значительном числе. Этот завод, являющийся самым большим электротехническим заводом в России (до 150 служащих), выпускает ежегодно динамо-машин и двигателей общей мощностью до 6000 киловатт…»
Пожалуй, достаточно. Картина впечатляющая, если учесть, что все это не придумано, а является свидетельством современника. Между тем сколько выдающихся изобретений обязано своим рождением русским инженерам и техникам…
Предприятие «Сименс и Гальске», о котором шла речь в книге профессора Артура Вильке, тот «самый большой электротехнический завод в России (до 150 служащих), выпускающий ежегодно динамо-машины и двигатели общей мощностью до 6000 киловатт», находился в ту пору на Васильевском острове. Но в 1911 году его перевели за Московскую заставу. Отныне предприятие стало принадлежать акционерному обществу «Сименс и Шуккерт». Невелико преобразование. Завод работал по-прежнему на немецких полуфабрикатах, по немецкой технической документации, и руководили производством аккуратные немецкие инженеры.
В 1914 году верноподданные немецкие специалисты уехали. Материалы и полуфабрикаты поступать на склады перестали, производство затормозилось, захирело, а вскоре и вовсе остановилось. Но Петроград жил. В нем свершались политические события, для которых было небезразлично, есть ли в городе свет и ходят ли трамваи, работают ли станки на заводах…
Сразу же после революции, в 1918 году, для налаживания производства на заводе динамо-машин Петроградский Совет направил первых специалистов, выразивших желание сотрудничать с Советской властью. А 7 ноября 1922 года Совет рабочих депутатов Петрограда постановил называть сей завод отныне Петроградским заводом «Электросила». И к старым спецам на нем добавились молодые инженеры, которым пришлось едва ли не на пустом месте начинать производство первых крупных машин для выполнения плана ГОЭЛРО. Ведь по нему предусматривалось за 10–15 лет соорудить 30 крупных районных электростанций общей мощностью 1750 тысяч киловатт. В их числе 20 тепловых, на угле, сланце, торфе, газе, и 1–0 гидростанций. Это в то время, когда по всей стране существовало всего 9 значительных электростанций, из которых половина не работала из-за отсутствия топлива. И фактически не было ни одного завода, производящего электрооборудование, не говоря уж об энергетическом хозяйстве. Все приходилось создавать впервые. Никаких примеров для постройки первых четырех гидрогенераторов мощностью по 7500 кВт для Волховской ГЭС у наших специалистов не было. Требовалось организовать на заводе расчетно-конструкторские службы и лаборатории, собрать приборы… На этой работе мужали и крепли молодые кадры электромашиностроителей, превращаясь в специалистов мирового класса.