Русские электротехники - Михаил Шателен

Применение трехфазного тока устраняло все эти затруднения, и Лауфен-Франкфуртская электропередача была блестящей иллюстрацией мирового значения изобретений Доливо-Добровольского.

Вот как описывает эту электропередачу русский инженер Р. Э. Классон, участвовавший в сооружении первой в мире трехфазной электропередачи, в заметке, посвященной официальному отчету о работах испытательной комиссии при Франкфуртской электротехнической выставке 1891 г.

«Отчет по группе Передача силы из Лауфена во Франкфурт представляет такой богатый материал, что разбор его потребовал бы отдельной статьи. Мы ограничимся поэтому указанием результатов, которые достигнуты были этим единственным по размерам опытом: при напряжении от 7500 до 8500 вольт общий коэффициент полезного действия электропередачи доходил до 75 %, результат, несомненно, чрезвычайно благоприятный, если принять во внимание дальность расстояния (170 километров). По мнению Комиссии передача на столь далекое расстояние током высокого сравнительно напряжения (7500–8500 вольт) совершается так же легко и просто, как передача на большие расстояния при низком напряжении… При опытах с током очень высокого напряжения (до 28 000 вольт) обнаружилось сильное влияние емкости линии… При этом напряжении (число периодов пришлось понизить до 24 в секунду) общий коэффициент полезного действия при передаче во Франкфурте 180 действительных сил был около 75 %… Вообще можно сказать, что опыты с током выше 15–28 тыс. вольт указали на целый ряд интересных явлений, требующих дальнейшей разработки, как на пример, укажем на повышение напряжения в конце первичной цепи у трансформаторов на 8–9 % против начального напряжения у зажимов машины — под влиянием электростатической емкости линии».

Автор этой заметки Р. Э. Классон принадлежал к той группе инженеров, окончивших в конце XIX в. Петербургский технологический институт, которые сыграли громадную роль в развитии русской электротехники. К числу их принадлежат Г. М. Кржижановский, Л. Б. Красин, проф. Т. Ф. Макарьев — крупнейший наш теплотехник и др. К этой группе принадлежал также и инж. Б. Г. Галеркин, впоследствии профессор и академик, проектировавший для электрических станций и установок крупнейшие металлические сооружения.

Р. Э. Классон по окончании курса в Технологическом институте поехал за границу и участвовал в организации Лауфен-Франкфуртской электропередачи. По возвращении в Россию он стал всячески стремиться к распространению трехфазных токов у себя на родине. В этом отношении он нашел себе поддержку в лице В. Н. Чиколева, который хотя и был сам убежденным сторонником постоянного тока, но добился разрешения Артиллерийского ведомства, в котором он служил, на оборудование трехфазным током Охтенского порохового завода в Петербурге.

Эта Охтенская установка, выполненная Классоном в 1896 г., была одной из самых первых установок в мире, где была применена для питания завода энергия, полученная от гидроэлектрической станции и переданная на расстояние трехфазным током высокого напряжения по воздушной линии электропередачи. Трехфазным током через посредство трехфазных трансформаторов питались и электродвигатели завода, и его освещение лампами накаливания. На этой установке была осуществлена параллельная работа двух генераторов трехфазного тока разной мощности, вращавшихся водяными турбинами. Таких установок было в то время весьма немного и в Западной Европе, где и самый вопрос возможности устойчивой параллельной работы трехфазных генераторов на общую сеть еще возбуждал сомнения. В дальнейшем Р. Э. Классон строил у нас уже гораздо более мощные трехфазные установки, притом гораздо более высокого напряжении. Так, им было осуществлено электроснабжение нефтяных промыслов в Баку током в 20 000 в. Затем он построил первую в России мощную торфяную электростанцию для передачи энергии в Москву при напряжении в 70 000 в. Эта станция в дальнейшем, уже при Советской власти, получила название «Станция имени Р. Э. Классона». Позже Классон принимал активное участие в развитии электрификации в России и в составлении плана ГОЭЛРО. Р. Э. Классон был, таким образом, первым и одним из самых крупных русских инженеров, осуществлявших в России идеи русского изобретателя Доливо-Добровольского.

Несколько позже Охтенской установки была осуществлена первая в России крупная электропередача, уже на десятки километров, трехфазным током напряжением 8000 в — это электропередача от гидростанции на р. Подкумке, близ Ессентуков, в Пятигорск и Кисловодск. Эта установка, выполненная Горным ведомством при участии члена Горного ученого комитета проф. М. А. Шателена, интересна не только тем, что в ней использована была впервые в России для крупной электропередачи гидравлическая энергия, но и тем, что в общую сеть была включена мощная, по тому времени, дизельная электростанция и, таким образом, была осуществлена впервые параллельная работа гидростанции и дизельной станции, находившейся на расстоянии 20 км, соединенной трехфазной линией в 8000 в. Параллельная работа таких станций многими выдающимися электриками того времени считалась невозможной.

Таким образом, изобретение Доливо-Добровольского получило на его родине одно из первых применений.

Но не этим одним изобретением послужил Михаил Осипович своей родине. Как будет сказано дальше, он помог своими знаниями и опытом организации в России крупнейшего рассадника инженеров-электриков и центра многих исследовательских работ в области электротехники — Ленинградского политехнического института.

Михаил Осипович был человеком с очень большим кругозором. Это доказал он широким размахом и разнообразием содержания его работ и отношением даже к собственным изобретениям. Так, когда система передачи энергии трехфазным током была, так сказать, в апогее своей славы и когда считали, что если с нею и будет в состоянии конкурировать в будущем какая-нибудь другая система электропередачи, то такой системой может быть лишь система передачи без проводов, по образцу беспроволочной телеграфии, Доливо-Добровольский, сам создатель трехфазной электропередачи, говорил, что есть предел ее применения. Именно, он полагал, что напряжение для трехфазных передач едва ли окажется рациональным повышать выше 500 000 в и что передачи, которые потребуют более высокого напряжения, будут уже осуществляться постоянным током. Как будет получаться постоянный ток очень высоких напряжений, Доливо-Добровольский, конечно, не знал, но он был уверен в могуществе техники и знал, что когда это потребуется, то способ получения постоянного тока высокого напряжения для электропередач будет найден, так же как им самим был изобретен трехфазный ток для электропередачи переменным током.

В настоящее время мы можем сказать, что в своих предвидениях относительно электропередач постоянным током Доливо-Добровольский оказался прав, так же как он оказался прав в 1891 г., когда утверждал, что изобретение им двигателей трехфазного тока с вращающимся магнитным полем приведет к широкому применению трехфазных токов и в заводской практике.

В декабре 1899 г. Доливо-Добровольский приехал в Россию для участия в Первом всероссийском электротехническом съезде. Приезд этот не только дал возможность Михаилу Осиповичу познакомить в своем сообщении на Съезде русских электротехников с успехами изобретенной им системы трехфазных токов почти за 10-летний период ее существования, но и самому познакомиться лично с многими русскими выдающимися деятелями техники. Среди них был проф. Николай Павлович Петров, бывший в то время председателем Организационного комитета Первого электротехнического съезда.

Николай Павлович Петров, крупнейший специалист по вопросам теории трения, был долгое время профессором Петербургского технологического института, одновременно с рядом других научных деятелей, работавших в Петербургском технологическом институте: В. Л. Кирпичевым, X. С. Головиным, Д. С. Зерновым и др. Все эти лица глубоко интересовались судьбами высшего технического образования в России. По их инициативе и под их руководством Техническим обществом собирались специальные съезды по высшему техническому образованию, организовывались специальные собрания Технического общества по вопросам высшего технического образования и т. п. Н. П. Петров был большим сторонником политехнических высших школ и в значительной мере, по его инициативе, начали создаваться в России политехнические институты, и притом не в ведомстве реакционного Министерства народного просвещения, но в ведомстве Министерства финансов, ведавшего тогда промышленностью и, следовательно, более знакомого с ее нуждами. Сначала политехнические институты были открыты в Киеве, Варшаве, а затем началась организация Политехнического института в Петербурге. В этом последнем было намечено образование специального электромеханического отделения (так назывались тогда в технических высших школах факультеты), в котором подготовлялись бы специалисты инженеры-электрики для промышленности. Соответственно этой цели на электромеханическом факультете объем преподавания по механическому циклу дисциплин должен был быть сильно развит. Примеров такой школы, как проектировавшееся электромеханическое отделение Политехнического института, в России не было. Единственная существовавшая тогда у нас специальная высшая электротехническая школа — Электротехнический институт в Петербурге — готовила в то время инженеров, главным образом, для правительственной службы и притом с сильным уклоном в сторону техники слабых токов — телеграфии и телефонии. Поэтому программы и учебные планы электромеханического отделения приходилось вырабатывать заново. Вот для этой цели инициаторы и решили воспользоваться знаниями и опытом М. О. Доливо-Добровольского, прошедшего высшую электротехническую школу в Германии и имевшего уже большой опыт работы по электротехнической промышленности в Швейцарии и Германии.