Stejnosměrný nebo střídavý proud? Počátky elektrifikace ...

Thomas Alva Edison

Prosadit elektrifikaci v takovém rozsahu nebylo snadné. Proti Edisonovi stáli majitelé plynárenských společností, kteří se právem cítili Edisonovými plány ohroženi. Edison navrhl rozvod elektrické energie kabely, které se ukládaly do země. Za rozkopané chodníky musel zaplatit vysoké pokuty, ale nevzdal se. Dne 4. září 1882, po krátké zkoušce a opravě chybného zapojení, které způsobilo roztržení jednoho ze čtyř dynam, nechal rozzářit pětadvacetikilometrovou síť pěti tisíci žárovkami. Okna napojených domů se rozsvítila a šťastný Edison sklízel velké ovace.

Z bezpečnostních důvodů rozváděl Edison napětí do 200 voltů a k elektroměrům montoval tavné pojistky. Přes velký úspěch se nepodařilo rozšířit elektrickou energii po celém městě tak rychle, jak by si přál. Obyvatelé v okolí Edisonovy elektrárny si totiž neustále stěžovali na kouř a saze, které chrlily komíny první veřejné elektrárny na světě. Nakonec prosadili její zrušení. První elektrárna byla tedy zbořena, ale na její místo během příštího století nastoupilo na pět tisíc nových, velkých uhelných elektráren.

Stejnosměrný nebo střídavý proud?
Edison vyráběl svými dynamy stejnosměrný proud, jehož zastáncem byl, jak se později ukázalo, ke své škodě, až do své smrti 18. října 1931. Stejnosměrný elektrický proud sice postačoval pro obloukovky i žárovky, motory prvních lokomotiv a výtahů, ale jeho přenos na dálku provázely obrovské ztráty. Na ty právě doplatil francouzský vědec Marcel Depréz, když se pokoušel stejnosměrným proudem zásobovat výstavní pavilony v Mnichově elektřinou vyráběnou v malé elektrárně postavené u uhelného dolu vzdáleného 37 kilometru. Cestou po telegrafních drátech se odporem ztratilo téměř 89% elektrické energie!

Výhodou střídavého proudu oproti stejnosměrnému je možnost transformací zvýšit jeho napětí. Když totiž při přenášení stejného výkonu zvýšíme transformátorem napětí jen desetkrát, klesne proud v ampérech na desetinu a ztráty způsobené odporem (protože jsou úměrné druhé mocnině proudu) poklesnou na setinu! Ve prospěch střídavého proudu rozhodl jednoznačně v roce 1891 Michail O. Dolivo-Dobrovolskij. Ruský inženýr, který roku 1880 sestrojil první třífázový motor, byl pověřen ředitelem Jubilejní výstavy ve Frankfurtu nad Mohanem, aby výstavu zásoboval elektrickým proudem. Alternátor vodní turbíny v Lauffenu na Neckaru byl vzdálen od Frankfurtu téměř 200 kilometrů a kromě toho dával napětí jen 50 voltů. Transformací bylo toto napětí zvýšeno na 16 000 voltu. Po třech měděných vodičích na stožárech s dvojitými a olejem plněnými izolátory se dostal elektrický proud na výstaviště jen s nepatrnými ztrátami. Vysoké napětí bylo opět transformováno na bezpečnou hodnotu, a protože se jednalo už o třífázový přenos podle Teslova objevu, poháněl proud na výstavišti obráběcí stroje, mlátičky a hlavně čerpadlo, které vytlačovalo vodu na umělou skálu. Dobrovolskij ale využil vedení především k experimentálním účelům, které vedly ke zdokonalení třífázových motorů. Střídavý proud nastoupil vítěznou cestu nad proudem stejnosměrným. Roku 1892 vynalezl německý fyzik Pollak mechanický usměrňovač, kterým bylo možno přeměňovat střídavý proud na pulzující stejnosměrný, potřebný pro dobíjení akumulátoru. Stejnosměrné rozvody tím ztratily poslední opodstatnění. Generátory střídavého napětí byly menší a navíc pracovaly spolehlivěji než stejnosměrná dynama. Vinutí cívek střídavých generátorů se dala izolovat, a generátory tak mohly pracovat s vyšším napětím.

Podobně jako Edison byl zastáncem stejnosměrného proudu i náš inženýr František Křižík. V roce 1898 se rozhodovalo v Praze o výstavbě velké elektrárny a Křižík, který slavil skvělé úspěchy konstrukcemi stejnosměrných tramvají a lokomotiv, prosazoval stejnosměrný proud. Proti němu ostře vystoupil dr. Emil Kolben. Na přelomu století se pak skutečně roztočilo v holešovické elektrárně pět alternátorů po 800kW. Pro potřeby Křižíkových tramvají se malá část vyrobeného proudu dodatečně usměrňovala.

Zdroj: tiskoviny ČEZ