爱迪生(29)_虚阁网

二九

　　这里安装了一台小型蒸汽发动机，它用来带动供给这座楼房照明系统用的发电机。楼内演示了大枝型吊灯和普通的单管灯等各种照明方法，夜里就专门进行试验和有趣的专门演示。富翁们偕夫人参观了这些展品。他们当中有许多人看了所展出的展品后，表示希望在自己家中和事务所里安装这种照明设备。因此，由于独家住宅、大公司事务所、剧院等安装电照明的需要，自备发电站的订货量大大增加了。爱迪生不满足于这一类订货，他知道，在订货者那里的照明设备安装完毕，自备发电站投入使用之后，如果把订货人以后因灯泡烧坏而需要购买灯泡替换的情况除外，那么与他们的关系就算从此中断。

　　爱迪生想创造一些条件，使中等收入和收入少的广大用户都能用得起电灯照明，使电站与用户间的商业联系变成长期的。为此，只有通过建发电站，并由发电站在用户那里安装照明设备和为用户经常服务。把照明系统用于商业经营的试验，就从建筑珍珠街电站开始了。为选定建筑电站的最合适地点，爱迪生研究了标有事务所、商店、车站、剧院和企业的15×5英尺的纽约大地图。他详细研究了下曼哈顿的一个区，因为他认为，那里很快就会有大量用户。他往这个区派了大批调查人员，并一家不漏地走访了各家，弄清楚居民和各种机关在电费与瓦斯照明费用相同的条件下，是否同意改用电照明。调查人员也调查登记了将来可以用电动机代替的小型动力设备。这些资料成了设计电站和制定空中和地下电缆网的电力线路图的依据。

　　经过计算确定，电站需要有一个边长为0.5英里的四方形有效区。

　　在所选定的地区内有一些大的金融组织，这样一来，推广使用电照明肯定会引起人们的特别注意。爱迪生决定在所选定的地区的中心，即在珍珠大街255—257号地段建立一座电站。爱迪生在1887年8月买下了这一房产，每一层（楼房是四层）的面积为100×50英尺。蒸汽锅炉安装在一层，燃料全部运到这里。第二层是装有六台“贾姆博”直流发电机的机器间。每一台功率为90瓦，分别由三个蒸汽机（每分钟为1200转）带动。第三层安装有由六个配电盘组成的配电装置，即每台发电机各用一个配电盘。最后，第四层装有一块有1000白炽灯的控制板，在把电流送往线路网之前，就要把这种电灯式电阻接通，否则在几个发电机全部工作时，用户的电灯就要烧坏。

　　电站的满负荷量，根据电灯同时点燃的有效系数来计算为1万盏16支烛光。电站的建筑物设计得很合理，电站设备的部件选择得也合理。爱迪生在建筑珍珠街电站中所使用过的许多原理，后来在建设直流电电站中，都得到了应用和发展。发电机用人工冷却，电压是按爱迪生所制定的专门线路进行自动调整。燃料是用专门制造的机械装置送到锅炉房。锅炉房中炉灰煤渣的清除也是自动化的，电流短路的防护，是用保险丝来实现的。从电站所引出的干线都是地下线路，配电网都架设在空中。

　　四

　　爱迪生在珍珠街电站投入使用之后，就组织送向个体用户的用电量的计算。为此就需要设计一个计数器。爱迪生所发明的计数器，是根据电解原理制造成的。爱迪生最初一批计数器，是用于计算装有不超过25盏电灯的设备上所用的电能的。这是电能计数器的主要类型。后来又研制出了一系列的计数器，即1型、2型、3型和8型；8型用于大用户的设备上。

　　爱迪生制成的最早类型的电能计数器，是根据电量计原理工作的。计数器结构中有两个装有硫酸锌溶液的密封起来的电量计。两个电极也都是硫酸锌的。其中一个电量计是用于定期测量，另一个电量计用于控制第一个电量计。计数器体内的白炽灯，是为了不使电解液冷却和分解速度减低的目的而装上的。当温度开始接近零度时，白炽灯就自动亮起来。电能的消耗量是从容器里取出电极称它的重量来测定的。称过后，电极重新放进去，它的极性也改变了，因此电极就能使用很长的时间。后来爱迪生作了改进，进行测量不再需要取出电极来称。改进后，电极全都挂在一根平衡杆的两端，由于电极上的金属的分解，平衡杆便产生了偏斜。这种计数器是自动记录的。爱迪生的电表受到人们的极大怀疑。公众想像不出，这种小匣子如何能准确地计算出电能的消耗量呢。

　　后来由于报纸报导了一件人所共知的事件，才使人们对计数器的看法发生了转变。有名的美国资本家万杰尔比利特，他的私邸里安装了电照明。照明费计算是根据所安装的电灯数量，而不是根据电能的实际消耗征收。万杰尔比利特有一次遇见爱迪生，他对爱迪生说，按所安装的电灯数量收费是不公平的，因为任何人都无法计算出多少时间和多少盏电灯处于通电状态。爱迪生同意这一点，他说，他要在万杰尔比利特那里安装一个能计算多少盏电灯点了多长时间的装置。他这里指的装置就是他所发明的计数器。“这是不可能的！”——万杰尔比利特说。

　　当时，爱迪生就建议他把灯的数量和点的时间准确地记录下来，而爱迪生亲自在万杰尔比利特的私邸的电线引入端安装了电表。爱迪生打赌说，记录和测量的结果是会相符的。试验结果，证明了爱迪生是正确的。这次打赌使爱迪生的计数器博得了大家的信任。爱迪生的计数器，是电工技术实践中出现的最早的计数器。由于有了计数器，在供电初期就可以在大家接受的基础上，进行电站和用电户间的电费计算。实践证明，爱迪生早期发明的这个计数器存在很多缺点，后来经过许多发明家（阿伦等人）改进，完善了这一装置。爱迪生计数器的缺点是液体要蒸发、液体电阻要变化、电极难称。这个计数器的电阻是很大的，所以决不能把计数器直接接入电路。计数器只能接入电流通过量不大的分线上，这就会产生很大的误差。同时这个计数器不能用于交流电。

　　五

　　珍珠街电站开始工作之后不久就发现，电站的有效范围比较小，在用直流电能的情况下，只有采取专门措施来扩大这一范围。然而电站生产的电是110伏的，所有的装置都是根据这一情况安排定了的。当时扩大电站的有效范围已变得越来越重要了。爱迪生研究出了三线制，约翰·霍普金森也正是于1882年在英国提出了这种三线制。美国的专利特许证是在1882年11月27日颁发给爱迪生的。威廉·斯·安德鲁斯用数学的方法论证了这一系统。在英国，专利特许证是颁发给爱迪生和伦敦的“爱迪生电灯公司”的工作人员霍普金森的。在采用这一系统时，电站的两台发电机串联起来了，除了两条工作线之外，还有一条从中性点引出的中性线。

　　在远距离传送时，两条工作线间的电压是2×110伏，而任何一条工作线和中性线间的电压是110伏。用户那里安装的都是通常的110伏灯泡，但它们是被接在一条工作线和中性线之间的。这一系统也可为电动机输送电压为220伏的电流，因为用户可以把电机接在两条工作线间。在三线制的两个支路间的负荷平衡的情况下，中线是没有电流的。爱迪生在他的许多设备中采用了这一系统，这一系统为在直流电占优势时期推广多线制打下了基础。西门子和哈尔斯克的商行曾一度大力宣传了电力线路的多线制，并在电站有四个串联的发电机的条件下，在某些设备中采用了五线制。

　　美国东部几个州的电照明费用要比瓦斯照明的费用高20%～30%，但电站用户量却在急速增长。许多城市都建立了爱迪生公司的电站，在商业上是很赚钱的。在中部几个州（例如在犹他州）瓦斯价格昂贵，而电照明要比瓦斯便宜一半。在这些地区，照明电能的消耗量增长得特别快。爱迪生由于主要打算发明电照明，在那几年对电动机就不太感兴趣。他的“爱迪生机器制造厂”在制造电动机过程中，并没有增添任何新东西。由于爱迪生反对使用交流电，所以他的企业里就没有制造变压器。

　　爱迪生在头几座中心电站投入使用之后所取得的成就，在国外也是前所未有的。在欧洲建立了爱迪生公司分公司，建起了公用电站。其中第一座是1883年开始使用的米兰电站。在柏林和巴黎几乎是同时开始为某些街区的照明建立电站。这时欧洲的瓦斯公司还享有各种特权，所以电照明的发展速度要比美国慢得多。1886年以前，美国已有41座电站，归爱迪生所有，这些电站供给10万盏电灯的电能。爱迪生在美国、欧洲和拉丁美洲的一些最主要的国家里，广泛推广了自己的电照明系统。

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