هذه المقالة تحتاج infobox. الرجاء المساعدة في تحسين هذه المقالة عن طريق إضافة صندوق معلومات مخصص لها.

هذه المقالة يتيمة لأن عددًا قليلاً جدًا من المقالات الأخرى تصل إليها. الرجاء المساعدة عن طريق إضافة ارتباط إليها في المقالات المتعلقة به. (فبراير 2020)

نقل الطاقة الكهربائيةهي الأدوات والمعاني التي تعنى بنقل الطاقة الكهربائية إلى أماكن بعيدة ، من أماكن نشأتها ، منذ القرن التاسع عشر. ويشمل تحركات الكهرباء بالجملة (تسمى رسميًا “النقل”) وتوصيل الكهرباء للعملاء الأفراد (“التوزيع”). في البداية تم استخدام المصطلحين بالتبادل.

النقل المبكر[عدل]

قبل الطاقة الكهربائية ، كانت تُستخدم أنظمة مختلفة لنقل الطاقة عبر مسافات كبيرة. أشهرها ناقل الحركة الديناميكي (الكبل المتحرك) ، ناقل الحركة الهوائي (الهواء المضغوط) ، ناقل الحركة الهيدروليكي (السائل المضغوط).^[1] كان المثال الأكثر شيوعًا للنقل الديناميكي هو عربات الترام ، التي يمكن أن تمتد خطوطها لبضعة أميال لكل قسم. كان النقل الهوائي يدعم أنظمة النقل في باريس وبرمنغهام وريكسدورف وأوفنباخ ودريسدن وبوينس آيرس في أوائل القرن العشرين. استخدمت المدن في القرن التاسع عشر أيضًا نظام نقل هيدروليكي يستخدم أنابيب مياه عالية الضغط لتشغيل محركات المصانع. زودت London Pipeline Systems 7000 حصان (5 ميجاوات) على امتداد 180 ميلاً (290 كم) ، وتحمل المياه بضغط 800 رطل لكل بوصة مربعة. تم استبدال هذه الأنظمة بنظام كهربائي أرخص وأكثر تنوعًا ، ولكن بحلول نهاية القرن التاسع عشر ، كان مخططو المدن والممولين على دراية جيدة بفوائد واقتصاديات وعملية إنشاء أنظمة نقل الطاقة الكهربائية. في الأيام الأولى للطاقة الكهربائية ، كان للاستخدام الواسع عيبان. أولاً ، تتطلب الأجهزة التي تتطلب جهدًا مختلفًا مولدات خاصة على خطوطها الخاصة. إن إضاءة الشوارع والمحركات الكهربائية في المصانع والكهرباء اللازمة للترام وإنارة المنزل كلها أمثلة على مجموعة متنوعة من الأجهزة ذات الفولتية المختلفة التي تتطلب أنظمة خاصة. ثانياً ، يجب أن تكون المولدات قريبة من أحمالها (الأجهزة التي تحتاج للمولدات للعمل) (ميل أو أقل للأجهزة ذات الجهد المنخفض). كان من المعروف أن نقل الطاقة عبر مسافات طويلة كان ممكنًا عند الفولتية العالية ، لذلك يمكن حل كلتا المشكلتين إذا كان من الممكن إجراء تحويل الجهد بتكلفة زهيدة من خط طاقة عالمي واحد.

أنظمة متخصصة[عدل]

كانت معظم بداية الكهرباء عبارة عن تيار مباشر ، ولم يكن من السهل زيادة أو تقليل فرق الجهد في النقل عبر مسافات طويلة ، أو مشاركة خط مشترك يمكن استخدامه لفئات مختلفة من الأجهزة الكهربائية. قامت الشركات ببساطة بتشغيل خطوط مختلفة لتشغيل فئات مختلفة من الأحمال لمتطلبات اختراعها. تتطلب أنظمة مصابيح قوس نيويورك جهدًا يصل إلى 10 كيلوفولت للعديد من المصابيح في نفس الدائرة ، وتستخدم مصابيح Edison المتوهجة 110 فولت ، أما عربات الترام التي صنعتها شركة Siemens أو Sprague بمحركات كبيرة تتطلب 500 فولت ، بينما استخدمت المحركات الصناعية في المصانع اختلافات أخرى في الجهد. بسبب هذا التخصيص للخطوط ، ولم يكن نقل الطاقة فعالاً للغاية ، بدا في ذلك الوقت أن الصناعة بحاجة إلى تطوير ما يعرف الآن بنظام التوليد في الموقع ، مع وجود عدد كبير من المولدات الصغيرة بجوار أحمالها .

بداية الإضاءة الخارجية عالية الجهد[عدل]

الجهد العالي (الضغط العالي) كان محور تركيز الباحثين الأوائل الذين عملوا على مشكلة نقل الطاقة لمسافات طويلة. لقد عرفوا من مبادئ الطاقة الأولية أنه يمكن نقل كمية من الطاقة عبر موصل عن طريق مضاعفة الجهد وتقليل التيار إلى النصف (تقليله بمقدار النصف) دون تقليله. لقد عرفوا أيضًا ، وفقًا لقوانين جول ، أن كمية الطاقة المفقودة بسبب الحرارة في السلك تتناسب (بمربع التيار) التي تنتقل من خلاله بغض النظر عن فرق الجهد ، وبمضاعفة فرق الجهد ، يمكن أن يكون السلك نفسه قادرًا على نقل الطاقة بأربعة أضعاف المسافة.

في معرض باريس عام 1878 ، تم تركيب مصابيح القوس على طول شارع الأوبرا وقصر الأوبرا ، حيث تم استخدام مصابيح قوس يابلوشكوف ، وعملت بتيار متناوب طوره المهندس زينوب غرام. تتطلب مصابيح Yablochkov جهدًا عاليًا ، ولم يمض وقت طويل قبل أن يقرر المختبرون أن مصابيح القوس يمكن تشغيلها بواسطة دائرة طولها 14 كيلومترًا. في غضون عقد من الزمان ، كان لدى عشرات المدن أنظمة إضاءة تستخدم محطات طاقة مركزية ، والتي وفرت الكهرباء للعديد من المستخدمين عبر خطوط نقل الطاقة الكهربائية. أصبحت هذه الأنظمة في منافسة مباشرة ضد خدمات مصابيح الغاز في العصر.

تتمثل الفكرة في الاستثمار في محطات الطاقة المركزية والشبكات ذات الصلة ، والتي تنقل الطاقة المنتجة إلى المستخدمين الذين يدفعون رسومًا متكررة مقابل الخدمة. لقد كان نموذجًا مألوفًا للمستثمرين ، حيث كان الربح يقابله إضاءة الغاز ، أو أنظمة نقل الطاقة الهيدروليكية والهوائية. الفرق الوحيد هو أن السلعة المنقولة كانت كهرباء ، وليس غاز ، أو هواء ، أو ضغط هيدروليكي ، وكانت الأنابيب التي تنقل الطاقة أكثر مرونة.

في عام 1879 ، استخدمت شركة كاليفورنيا للكهرباء (الآن PG&E) في سان فرانسيسكو مولدين مباشرين من شركة Charles Brush لتزويد المستخدمين بالطاقة لمصابيحهم القوسية. نظام سان فرانسيسكو هو الحالة الأولى لبيع المرافق من المحطة المركزية للمستخدمين عبر نظام الطاقة الكهربائية. افتتحت الشركة فيما بعد محطة ثانية بأربعة مولدات. كانت تكلفة إضاءة كل مصباح من غروب الشمس حتى منتصف الليل 10 دولارات في الأسبوع.

قام William T. Burr وآخرون بتأسيس شركة Grand Rapid Electric Lights and Power Company في مارس 1880 ، لتصبح أول شركة تشغل أول محطة طاقة كهرومائية مركزية في 24 يوليو 1880 ، والتي استوردت الطاقة من التوربينات المائية لشركة Wolverine Share and Furniture تعد الشركة ، التي تعمل على تشغيل 16 مصباحًا قوسيًا على أبواب العديد من المتاجر في Grand Rapids Michigan ، أول من سبق استهلاك الطاقة في Jackson Michigan.

أقامت شركة برش للكهرباء في عام 1880محطة مركزية لتغذية ميلين (3.2كم) من خطوط برودواي بالإضاءة القوسية. وبنهاية 1881، إمتلكت نيويورك وبوسطن وفيلادلفيا وبالتيمور ومونتريال وبافلو وسان فرانسيسكو وكليفلاند ومدن إخرى أنظمة برش للمصابيح القوسية، وكان إنتاج الإنارة العامة جيداً في القرن العشرين، وبحلول 1893 كان هالك 1500 مصباح قوسي تضيء شوارع نيويورك.

إضاءة DC[عدل]

كانت مصابيح القوس الكهربائي متوهجة للغاية ، وكانت الكهرباء ذات الجهد العالي وخطر نشوب حريق خطيرة على الاستخدام الداخلي. قرر المخترع توماس إديسون تسويق نظام يمكنه نقل طاقة الإضاءة مباشرة إلى منازل وشركات المستخدمين بطريقة لا تستخدم إضاءة القوس. تم تقديم مساحة ميل مربع من خلال 6 مولدات “جامبو” موجودة في محطة بيرل ستريت. عندما بدأت الخدمة في سبتمبر 1882 ، كان هناك 85 مستخدمًا يستخدمون 400 مصباح متوهج. يولد كل مولد 100 كيلووات ، وهو ما يكفي لتشغيل 1200 مصباح متوهج. تم نقل الطاقة عند 110 فولت باستخدام قنوات تحت الأرض. كلف بناء النظام 300 ألف دولار ، ومد 30 كيلومترًا من الخطوط في قنوات تحت الأرض ، وكانت هذه القنوات هي الجزء الأغلى تكلفة في المشروع. تجاوزت مصروفات التشغيل أرباح العامين الأولين ، ودمر حريق المحطة في عام 1890. علاوة على ذلك ، كان لدى إديسون ثلاثة أنظمة خطوط. يمكن لنظام 110 فولت أو 220 فولت توفير الطاقة لتشغيل بعض المحركات.

القدرة على توليد الكهرباء على نطاق واسع[عدل]

أصبحت إمكانية توليد الكهرباء على نطاق واسع من أماكن مختلفة ممكنة بعد أن بدأ تشارلز بارسونز إنتاج المولدات التوربينية في أوائل عام 1889. وقفز إنتاج المولدات التوربينية من 100 كيلوواط إلى 25 ميغاواط في عقدين من الزمن. نظرًا لكفاءة المولدات التوربينية والمشاريع الكهرومائية ، فقد أصبحت مصدرًا لكميات كبيرة من الطاقة التي تتطلب بنية تحتية للنقل.

مرجع[عدل]

• بوابة الطاقة

تم الاسترجاع من «https://en.wikipedia.org/w/index.php؟title=History_Transport_Electrical_Energy&oldid=60384842»