電力工学

17世紀後半に電気が科学的に注目されるようになった。 その後2世紀にわたって、白熱電球やボルタの山など、多くの重要な発見がなされた。 電力工学に関する最大の発見は、1831 年にマイケル・ファラデーが磁束の変化がワイヤーの輪に起電力を誘発することを発見したことです。 この発電所では、2つの水車を使って交流を作り出し、250ボルトのシーメンス社製アークランプ7台と40ボルトの白熱灯34台を供給しました。 しかし、供給は断続的であった。1882年、トーマス・エジソンと彼の会社エジソン電灯会社は、ニューヨークのパールストリートに最初の蒸気動力による発電所を開発した。 パールストリート局は数台の発電機で構成され、当初は59軒の顧客に対して約3,000個のランプを点灯させていた。 この発電所では直流を使い、単一電圧で運転していた。 同年、ロンドンでルシアン・ゴーラードとジョン・ディクソン・ギブスは、実際の電力系統で使用するのに適した最初の変圧器を実演しました。 1884年、トリノでゴーラードとギブスの変圧器が実用化され、1台の交流発電機から40kmの鉄道を点灯させることが実証されました。 このシステムは成功したものの、二人はいくつかの基本的なミスを犯していた。 おそらく最も深刻だったのは、トランスのプライマリーを直列に接続したことで、1つのランプのスイッチを入れたり切ったりすると、さらに下のランプに影響を及ぼしてしまうことであった。 ウェスティングハウスのエンジニアの一人、ウィリアム・スタンレーは、トランスを並列ではなく直列に接続することの問題に気づき、またトランスの鉄心を完全に密閉されたループにすることで二次巻線の電圧制御を改善できることに気づきました。 この知識を利用して、彼は1886年にマサチューセッツ州グレートバリントンで世界初の実用的な変圧器による交流発電システムを建設しました。 1885 年にはイタリアの物理学者で電気技師のガリレオ・フェラリスが誘導モーターを実演し、1887 年と 1888 年にはセルビア系アメリカ人技師のニコラ・テスラが電力システムに関するさまざまな特許を申請し、ウェスティングハウスが交流システム用にライセンス供与した実用 2 相誘導モーターがその 1 つである。 この頃、アメリカではエジソンとウェスティングハウスが、どちらの送電方式（直流と交流）が優れているかを巡って「電流戦争」と呼ばれる激しい対立を繰り広げた。 1891年、ウェスチングハウスは、照明だけでなく電動機を駆動するための大規模な電力システムを初めて導入した。 この設備は、コロラド州テルライドで100馬力（75kW）の同期電動機を駆動し、テスラの誘導モーターで電動機を始動させた。 大西洋の反対側では、オスカー・フォン・ミラーがフランクフルトの電気工学展のためにラウフェン・アム・ネッカーからフランクフルト・アム・マインまでの20kV 176km三相伝送路を建設しました。 1895年、長引く意思決定の後、ナイアガラの滝にあるアダムス第1発電所が11kVでバッファローに三相交流電力を送電し始めた。 ナイアガラの滝のプロジェクトが完了した後、新しい電力システムは、送電に直流ではなく、交流を選ぶことが多くなった。