大发明家也曾看走眼

大家都知道爱迪生发明了电灯，其实除了电灯，爱迪生和他的团队（后来成立了通用电气公司）还创造了很多跟电气相关的产品，包括高效率的发电机组和各种低压配电设施。不过，把电能从发电厂输送到千家万户的交流高压输电技术，当时却并不被爱迪生看好。这其中还有一段有趣的传奇故事：

交流高压输电技术是由尼古拉•特斯拉提出的。大名鼎鼎的“特斯拉线圈”（红警中苏联的超级武器磁暴塔就是这玩意）就是以他的名字命名。这位老兄比爱迪生小9岁，但在交流电方面的研究却更深入。他制造出了第一台交流发电机。

1884年的一天，28岁的特斯拉拿着一封介绍信来找他的偶像爱迪生。在偶像面前，他既激动又紧张，他提出了自己的想法：用交流发电机向用户传输电力。作为直流电的发明人，爱迪生并没有接受他的建议。四年以后，特斯拉跳槽到别的公司，将高压传输交流电的想法变成了现实。与爱迪生的直流传输相比，交流电的优势非常明显。其实，日常生活中使用的绝大多数电器，工作时都是使用爱迪生发明的直流电（包括现在炒得火热的“直流变频”空调）。但是，交流电比起直流电有很多优点：

一、交流电可以方便的用变压器改变电压，远距离输送；

二、交流发电机构造简单，生产交流电比直流电价格低；

三、在用直流电的地方用变压器将交流电变为直流电，即使这样也比用直流发电机造价低。

当然，极具产业化头脑的爱迪生并没有一根筋走到头，他和他的GE公司也很快转向了交流电气产品的研究和生产。后来，各种升压变压器以及用户端的低压变压器等传输、配电设备，都成为GE公司的重要产品。

1917年，特斯拉获得了美国电机工程师学会颁发的爱迪生奖，以表彰他在交流电、电力传输方面的杰出成就。

你没听说过的电气卫兵——变压器、电力电容、电涌保护器

你知道“高压电”是用来干什么的吗？是为了尽量减少电能传送中的消耗。要把电厂发出的三相交流电（通常为380V）变为高压电，就需要先用变压器升高电压。当然，高压电通过粗粗的线缆传输到居民区后，还需要再用变压器将电压降低（110V或220V市电）接入家中。在这些过程中，变压器是一个重要的角色。

学过高中物理的人都应该知道，功率等于电压乘以电流。由P=UI可知，当电厂输出的功率P一定时，提高电压电流就小，而在电线上的损耗能量与电流的平方成正比（W=I^2Rt），因此，提高电压对于远距离输电有很重要的意义。

变压器就像是两个相互吸引的线圈，是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，通过各种规格的升压、降压变压器，将电压转变成不同伏特，适宜在各种场合使用。现在电力传输中使用的高压电一般为500～1000千伏，而各国正在研究更高的特高压输电线路，以便让电能在传输时损耗更少。

除了变压器，在电流传输中还有很多重要的配电设备，比如电力电容。电力电容的作用有点类似江河中的水库，连接到电网中的很多电器，即使在不工作的时候，也会消耗一定的功率（无功功率），比如日光灯的启动器、各种变压器等，为了让家家户户的用电器都能够在同时享用同样功率的电能，必须要有电力电容来调蓄线路上的功率。你也许在电影上见过大停电结束后，不同街区的灯逐渐亮起来的景象，这就是因为电力电容器逐渐充满需要一个过程。

此外，我们家庭中的用电器都很怕雷电，电力的传输过程更加怕雷电的干扰。雷电的巨大威力会随着电缆传递到千家万户直至击毁每一个用电器。电涌保护器也是配电设施中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”。电涌保护器的电阻很高（大于1兆欧），只有很小的漏电流（小于1毫安）流过。从发电厂的升压变电站，到你家门口的低压配电站，再到你的每一个用电器中，有不下10个电涌保护器静静的躺在那里等待雷电的考验。有了它们的保护，你才可以放心将各种电器毫不在意的插在电源插座中……

从爱迪生他老人家发明了直流电、发电机、电灯泡，电力走入千家万户只有100多年的历史。在这100年中，科技进步与产业化的推动已经造就了无数的传奇故事和传奇产品。你也许并不在意，但它们却是我们传奇般生活的基石。

参考资料：

托马斯爱迪生与GE公司

尼古拉•特斯拉