愛迪生(29)_學達書庫

二九

　　這裡安裝了一台小型蒸汽發動機，它用來帶動供給這座樓房照明系統用的發電機。樓內演示了大枝型吊燈和普通的單管燈等各種照明方法，夜裡就專門進行試驗和有趣的專門演示。富翁們偕夫人參觀了這些展品。他們當中有許多人看了所展出的展品後，表示希望在自己家中和事務所裡安裝這種照明設備。因此，由於獨家住宅、大公司事務所、劇院等安裝電照明的需要，自備發電站的訂貨量大大增加了。愛迪生不滿足於這一類訂貨，他知道，在訂貨者那裡的照明設備安裝完畢，自備發電站投入使用之後，如果把訂貨人以後因燈泡燒壞而需要購買燈泡替換的情況除外，那麼與他們的關係就算從此中斷。

　　愛迪生想創造一些條件，使中等收入和收入少的廣大用戶都能用得起電燈照明，使電站與用戶間的商業聯繫變成長期的。為此，只有通過建發電站，並由發電站在用戶那裡安裝照明設備和為用戶經常服務。把照明系統用於商業經營的試驗，就從建築珍珠街電站開始了。為選定建築電站的最合適地點，愛迪生研究了標有事務所、商店、車站、劇院和企業的15×5英尺的紐約大地圖。他詳細研究了下曼哈頓的一個區，因為他認為，那裡很快就會有大量用戶。他往這個區派了大批調查人員，並一家不漏地走訪了各家，弄清楚居民和各種機關在電費與瓦斯照明費用相同的條件下，是否同意改用電照明。調查人員也調查登記了將來可以用電動機代替的小型動力設備。這些資料成了設計電站和制定空中和地下電纜網的電力線路圖的依據。

　　經過計算確定，電站需要有一個邊長為0.5英里的四方形有效區。

　　在所選定的地區內有一些大的金融組織，這樣一來，推廣使用電照明肯定會引起人們的特別注意。愛迪生決定在所選定的地區的中心，即在珍珠大街255—257號地段建立一座電站。愛迪生在1887年8月買下了這一房產，每一層（樓房是四層）的面積為100×50英尺。蒸汽鍋爐安裝在一層，燃料全部運到這裡。第二層是裝有六台「賈姆博」直流發電機的機器間。每一台功率為90瓦，分別由三個蒸汽機（每分鐘為1200轉）帶動。第三層安裝有由六個配電盤組成的配電裝置，即每台發電機各用一個配電盤。最後，第四層裝有一塊有1000白熾燈的控制板，在把電流送往線路網之前，就要把這種電燈式電阻接通，否則在幾個發電機全部工作時，用戶的電燈就要燒壞。

　　電站的滿負荷量，根據電燈同時點燃的有效係數來計算為1萬盞16支燭光。電站的建築物設計得很合理，電站設備的部件選擇得也合理。愛迪生在建築珍珠街電站中所使用過的許多原理，後來在建設直流電電站中，都得到了應用和發展。發電機用人工冷卻，電壓是按愛迪生所制定的專門線路進行自動調整。燃料是用專門製造的機械裝置送到鍋爐房。鍋爐房中爐灰煤渣的清除也是自動化的，電流短路的防護，是用保險絲來實現的。從電站所引出的幹線都是地下線路，配電網都架設在空中。

　　四

　　愛迪生在珍珠街電站投入使用之後，就組織送向個體用戶的用電量的計算。為此就需要設計一個計數器。愛迪生所發明的計數器，是根據電解原理製造成的。愛迪生最初一批計數器，是用於計算裝有不超過25盞電燈的設備上所用的電能的。這是電能計數器的主要類型。後來又研製出了一系列的計數器，即1型、2型、3型和8型；8型用於大用戶的設備上。

　　愛迪生製成的最早類型的電能計數器，是根據電量計原理工作的。計數器結構中有兩個裝有硫酸鋅溶液的密封起來的電量計。兩個電極也都是硫酸鋅的。其中一個電量計是用於定期測量，另一個電量計用於控制第一個電量計。計數器體內的白熾燈，是為了不使電解液冷卻和分解速度減低的目的而裝上的。當溫度開始接近零度時，白熾燈就自動亮起來。電能的消耗量是從容器裡取出電極稱它的重量來測定的。稱過後，電極重新放進去，它的極性也改變了，因此電極就能使用很長的時間。後來愛迪生作了改進，進行測量不再需要取出電極來稱。改進後，電極全都掛在一根平衡杆的兩端，由於電極上的金屬的分解，平衡杆便產生了偏斜。這種計數器是自動記錄的。愛迪生的電錶受到人們的極大懷疑。公眾想像不出，這種小匣子如何能準確地計算出電能的消耗量呢。

　　後來由於報紙報導了一件人所共知的事件，才使人們對計數器的看法發生了轉變。有名的美國資本家萬傑爾比利特，他的私邸裡安裝了電照明。照明費計算是根據所安裝的電燈數量，而不是根據電能的實際消耗徵收。萬傑爾比利特有一次遇見愛迪生，他對愛迪生說，按所安裝的電燈數量收費是不公平的，因為任何人都無法計算出多少時間和多少盞電燈處於通電狀態。愛迪生同意這一點，他說，他要在萬傑爾比利特那裡安裝一個能計算多少盞電燈點了多長時間的裝置。他這裡指的裝置就是他所發明的計數器。「這是不可能的！」——萬傑爾比利特說。

　　當時，愛迪生就建議他把燈的數量和點的時間準確地記錄下來，而愛迪生親自在萬傑爾比利特的私邸的電線引入端安裝了電錶。愛迪生打賭說，記錄和測量的結果是會相符的。試驗結果，證明了愛迪生是正確的。這次打賭使愛迪生的計數器博得了大家的信任。愛迪生的計數器，是電工技術實踐中出現的最早的計數器。由於有了計數器，在供電初期就可以在大家接受的基礎上，進行電站和用電戶間的電費計算。實踐證明，愛迪生早期發明的這個計數器存在很多缺點，後來經過許多發明家（阿倫等人）改進，完善了這一裝置。愛迪生計數器的缺點是液體要蒸發、液體電阻要變化、電極難稱。這個計數器的電阻是很大的，所以決不能把計數器直接接入電路。計數器只能接入電流通過量不大的分線上，這就會產生很大的誤差。同時這個計數器不能用於交流電。

　　五

　　珍珠街電站開始工作之後不久就發現，電站的有效範圍比較小，在用直流電能的情況下，只有採取專門措施來擴大這一範圍。然而電站生產的電是110伏的，所有的裝置都是根據這一情況安排定了的。當時擴大電站的有效範圍已變得越來越重要了。愛迪生研究出了三線制，約翰·霍普金森也正是於1882年在英國提出了這種三線制。美國的專利特許證是在1882年11月27日頒發給愛迪生的。威廉·斯·安德魯斯用數學的方法論證了這一系統。在英國，專利特許證是頒發給愛迪生和倫敦的「愛迪生電燈公司」的工作人員霍普金森的。在採用這一系統時，電站的兩台發電機串聯起來了，除了兩條工作線之外，還有一條從中性點引出的中性線。

　　在遠距離傳送時，兩條工作線間的電壓是2×110伏，而任何一條工作線和中性線間的電壓是110伏。用戶那裡安裝的都是通常的110伏燈泡，但它們是被接在一條工作線和中性線之間的。這一系統也可為電動機輸送電壓為220伏的電流，因為用戶可以把電機接在兩條工作線間。在三線制的兩個支路間的負荷平衡的情況下，中線是沒有電流的。愛迪生在他的許多設備中採用了這一系統，這一系統為在直流電佔優勢時期推廣多線制打下了基礎。西門子和哈爾斯克的商行曾一度大力宣傳了電力線路的多線制，並在電站有四個串聯的發電機的條件下，在某些設備中採用了五線制。

　　美國東部幾個州的電照明費用要比瓦斯照明的費用高20%～30%，但電站用戶量卻在急速增長。許多城市都建立了愛迪生公司的電站，在商業上是很賺錢的。在中部幾個州（例如在猶他州）瓦斯價格昂貴，而電照明要比瓦斯便宜一半。在這些地區，照明電能的消耗量增長得特別快。愛迪生由於主要打算發明電照明，在那幾年對電動機就不太感興趣。他的「愛迪生機器製造廠」在製造電動機過程中，並沒有增添任何新東西。由於愛迪生反對使用交流電，所以他的企業裡就沒有製造變壓器。

　　愛迪生在頭幾座中心電站投入使用之後所取得的成就，在國外也是前所未有的。在歐洲建立了愛迪生公司分公司，建起了公用電站。其中第一座是1883年開始使用的米蘭電站。在柏林和巴黎幾乎是同時開始為某些街區的照明建立電站。這時歐洲的瓦斯公司還享有各種特權，所以電照明的發展速度要比美國慢得多。1886年以前，美國已有41座電站，歸愛迪生所有，這些電站供給10萬盞電燈的電能。愛迪生在美國、歐洲和拉丁美洲的一些最主要的國家裡，廣泛推廣了自己的電照明系統。

學達書庫(xuoda.com)