五 新的電氣照明係統的誕生(2 / 3)

在中心發電站的準備工作進行之中,愛迪生已在國外取得了名氣。

1881年,法國巴黎舉辦世界博覽會,屆時世界各地的人都前來參觀。愛迪生為了要在這次博覽會上展覽,特地製造一具重27噸,可以供1200隻電燈照明的發電設備。這是當時世界上最大的發電機。6月25日,先在戈克街工廠試演。到第二天早晨5點,發電機曲軸忽然折斷。愛迪生與助手們又裝上了一根新曲軸,還算順利,離開船4個小時時,試驗結束。愛迪生回憶說:“此刻每個人幹什麼已預先做了規定,有60個人爬到電機頂,每人手裏都有一份寫好的任務。他們迅速地把電機拆開,裝上載重車,前麵用火警開路,拚命地打馬向碼頭進發。碼頭上安排了50個人協助搬運工裝船。就這樣我們提前1個小時完成了計劃。”

發電機陳列於會場中,公開表演,大受外國電學家讚美,爭相研究其構造。一個德國專家報道說,這個係統“設想得極妙,連最後的細節都考慮了進去,它的設計很全麵,就像在各種城市經過了幾十年的試用一樣。插座、開關、保險絲、燈座以及任何其他附件,應有盡有”。

當時到會的有一個德國人拉特諾(Emil Rathenau ),他當場就代表他的政府把那些愛迪生的發明專利買下了。不久就組織一個德國愛迪生——應用電器公司。

愛迪生在巴黎展覽會獲得成功後,法國也出現了一家安裝愛迪生電燈係統的公司,不久又在英國、意大利、荷蘭和比利時出現了類似的公司。

紐約城裏街道中鋪設電線的工作是從1881年夏季開始的。工人們在街道上來往著,擊碎著鋪料,掘著地溝,準備鋪下電線去;有的工人在房屋中,大廈裏接著電線。由於缺少熟練工人,他們便在戈克街的工廠裏訓練一班學生。後來又在第5街的屋子裏開設了一個訓練班。在訓練班裏,傑爾充當講師,總工程師克拉克是技術講師。這時約翰遜已從英國回來,也幫助他講解。課本是由愛迪生自己編著由電燈公司印刷的。書中許多小型的草圖解釋著發電機應該怎樣聯接,屋中的電線應該如何和地下總線接通,熔線又應該裝在什麼地方等等。

新的電燈廠的裝置工作完工後,他們便請康倍爾(HenryCampbell )到紐約來重新翻造珍珠街上的那所舊屋。這時許多工程師們都已經明白一個中央電廠是應該怎樣布置的。

一切的細目都計算過了,發電機和別的機件都已在圖畫板上開始繪樣了。

早在7月中愛迪生就預計他將在秋季中大規模的在那地方裝設電燈。但是,由於鑄鐵廠遲遲的不把線管交來,他的計劃被弄亂了。

等到他能夠開始工作時已經在10月以後了,他和工人們日夜地加緊工作。克魯西白天在線管廠裏督工,晚上又得指揮工人鋪設電線,有時愛迪生自己也來幫他指揮。他們從配克泊船處開始,把線管一直接至渡頭街,中間經過斯普魯士,沿著威廉姆到比克曼,鋪線速率每天1000尺,晚上工人們在白熾燈光下繼續工作。

線管是沿著階石平行鋪設的。英索爾的工作是,每天晚上用電流計測量電線的絕緣程度。愛迪生整日地和工人們在第一區的地溝下工作。實在困倦了,他就把他的外衣披在那又硬又冷的鐵管上充著枕頭,忙裏偷閑的睡上一二個鍾頭。在這個低陷的地室中,空氣腐爛而且混濁,以前曾有兩個德國工人患喉痛死在這裏;但是這不能影響愛迪生的那種頑強的氣質。

紐約的居民對於鋪線工作的進展感到很大的興趣。從威廉姆街、那守街,遠至華爾、比克曼、富爾頓和安恩等街道上線管都已鋪好了。這時冬季已來臨,鋪線工作隻好暫時的停頓下來,於是輿論方麵又再度的起來狺狺作聲了。愛迪生說道:“我們的工作是包給人家做的。14裏長的總線現在已經完成了1/3,餘下的工程,因為冬季土地冰凍,隻得到春天時再繼續。”

後來他又說道:“我時常對報館記者宣稱我將在某一時期中正式在紐約設立巨大的中央電廠,這些諾言都隻是為了想保持我的董事們的勇氣。他們當然是想立刻就賺錢的,可是事實上工作的進行也是有它一定的限度的。”

“一生中最偉大的冒險”

為了實現建立第一個中央發電廠的理想,愛迪生根據自己的“饋線接總線”原理在紐約下部的一平方公裏的地區中把電線鋪設起來。為了避免漏電和發生火災,又設計了一種安全裝置,《自然》雜誌稱它是“一種別具匠心的設計”。工人們在商店住宅中忙碌地接著電線,把許多玻璃燈泡裝在屋中的煤氣燈架上,並在每家屋子裏安裝了電表。所有這些東西不要用戶們花一分錢,就是連電表的保證金也不必繳付。他們隻希望在證實這電燈係統可以應用而且費用比煤氣燈的價格低廉時才受酬報。

除了這些設備以外,還得在中央發電廠裏裝設6架“大象”發電機,那時已經有許多意料不及的問題發生了。他這孤注一擲的消息不僅傳遍了全國,全世界的人們都被他的大膽舉動所震驚了。大家都以為這是工業界上一個空前的大錯。意外的事端,如電線的短路,發電機轉動的不平衡,和競爭者們的魯莽行動等等,都是很可能發生的。然而愛迪生卻始終保持著他那崇高的信心,這不能不叫人驚奇。

愛迪生自稱這次的舉動是他一生中的一個“最大的冒險”。他說道:“這好像在一個沒有測量過的海洋中航行一樣,完全沒有前例可以援引。我覺得自己擔負了一個極大的責任,因為把一種強大的電力發放到紐約下部的那些街道和房屋的地底下去時,可能有不可知的事情發生的。”

1882年9月初,一切就緒。3日是星期日,愛迪生在珍珠街的電廠裏查驗著各種小節,準備正式開幕。他一直留在廠中,到4日下午3時,約翰遜、英索爾、伯格曼、克拉克、克魯西都來了,於是他又趕到半裏外的德勒克塞爾摩根公司,在愛迪生電力工程的主要支持者摩根麵前,把電燈開亮起來。在正式開幕時,電機室中集了10多個人。董事會一名成員打趣說:“機器開了給你100塊。”“行。”愛迪生答道。電廠的工程師裏勃(Johnw .Lieb )顛起了腳尖把總開關拉上,電流就流入地下的電線了。紐約下部1/3的地方的電燈開始在發光了。隨著珍珠街發電機的不斷供電,電燈越來越亮,附近辦公室的白熾燈也大放光彩。就這樣,一個新的時代開始了。

這個重要的事件的記載馬上在報紙上出現了。《泰晤士報》上曾這樣報道說:“試驗是在下午5時開始的,那時天色還很亮,燈光看來很是暗淡。7時許,天漸漸黑暗下來,而那些電燈也就在這時顯示出它的光亮和穩定來了。當時編輯室中有20盞,統計室中25盞,都照耀得和白天一般。這種電燈沒有一些不快意的搖曳的閃光。在這種燈光下麵可以坐著寫上幾個鍾點而不覺得上麵的亮光是人造的。光線非常柔和,很適宜我們的眼睛,而且又沒有煤氣燈那麼多的令人頭痛的熱量。昨天晚上,這種電燈已作了一個徹底的試驗。他們經過了好多年的夜間工作,眼睛已經飽受了亮光的折磨,而也因此他們都知道究竟怎樣的一種燈光才是很適當的。結果在和煤氣燈的比較之下,大家都異口同聲地稱讚愛迪生的電燈的成績。

煤氣燈中時常被昏濁的燈罩弄得暗淡不堪的搖曳的燈光現在被另一種穩定,明亮而又柔和的新光所取代了。這種燈光如果在屋內點著,在窗外看來很是穩定而絲毫不搖動……。在以前曾經有很多人說過在屋內點用這種燈光是不可能的,但結果卻恰巧相反。愛迪生的諾言證實了,而他的電燈也終於成功了。”

次日,《紐約時報》報道說:“直到大約7點鍾,天色變暗之後,電燈才真正顯示出它的威力——既明亮又穩定。編輯室裏的27盞電燈和會計室的25盞電燈雖使這裏光明如晝,但卻並不刺眼。在這種燈下,坐上幾個小時也感覺不出它是人造光——它的光線柔和、舒適,既無跳躍的火花,又沒有令人頭痛的熱浪。在電燈下工作似乎像白天一樣。”

在電燈問世的第一天下午,隻有幾個小小的故障。一處的保險絲斷了。愛迪生親自調查。他鑽進一個地溝口,一位記者在那裏發現了他,隻見他蓬頭垢麵,外衣也脫去了。白色的禮帽上沾滿了油泥。

他向來訪記者說道:“在今天下午我開動那機器時心中並不是完全沒有恐懼的,我猜想一定會有一些新的現象發生,也許會影響電燈的工作;但是結果卻完全成功了。我們現在隻動用一架機器,它能夠供給800盞電燈的亮光。我們有6架發動機,在今年年底前就都能陸續的工作了。

“我們現在的電燈求過於供,由於人手的缺少,不能大量的鋪設電線。因此我們不得不訓練出一批工作人員來。現在這裏隻有一個熟練的工程師。有一天,一個來自戈克街工廠的工人無意中把一個油罐放在兩根電線中間,一秒鍾後那油罐突然熔化去了,裏麵的油也立刻溶了出來,把他嚇得跳了起來。另外有一個工人在富爾頓街工作時,突然他的一隻旋鑿燒了起來。他驚惶得手足無措,急忙地趕到電廠來詢問這究竟是什麼一回事。”

愛迪生把許多裝有電燈的箱子指給別人看。在每隻箱子上都裝有3盞電燈,兩邊是紅的,中間的一盞是藍的。在每隻箱子上另又附了幾隻鈴,鈴響時,藍燈或是紅燈也同時亮了。

在紅藍燈都不亮時,總線上的電壓相當於16支燭光。當左邊的紅燈亮時,電壓就超過此數。藍燈亮時,電壓相當於15支燭光。而在右邊的紅燈亮時,就說明電壓抵不到15支燭光了。

旁邊的一隻凳上坐著一個年青的工人,手攀著一個轉盤。鈴聲響了而紅藍燈點亮時,他就調整轉盤一直等鈴聲停止燈光熄滅了才止。

珍珠街電站供電的第二天,愛迪生訪問用戶,探詢電燈係統的效果如何。其中一位顧客叫科爾布,愛迪生問他是否喜歡電燈。他回答說,這種新燈什麼都好,就是不能點雪茄。愛迪生什麼也沒說,3天後,他又來到這位用戶家裏,送給他一隻電動打火機。

珍珠街發電廠運轉幾天後,愛迪生又取得了另一項記錄。這就是第一座水電廠。它用福克斯河水為動力,推動安裝在威斯康星州阿普爾頓的發電機,供給附近200至300隻電燈用電。但人們長期以來認為,它是在珍珠街電廠運轉之前,而不是在其後建成的,它是胡佛水壩、大古力水壩、邦維爾水壩等將為美國提供數百萬千瓦電力的巨型電站的前身。

珍珠街電站的建成,使得那些曾經批評過愛迪生的人最後終於沉默下來。不過,電力生產依然處在原始狀態,常常發生預想不到的事故。為了應付緊急情況,有時要使些簡陋但尚且可行的手段。在公眾之中,還存在著某種對電的畏懼心理。約翰遜在倫敦曾把兩架“大象”發電機並聯起來,結果很是成功。愛迪生相信他在紐約也能做到這一點。但是,他在安裝發電機的初期試驗中,發生了連愛迪生本人也不曾料到的事。愛迪生回憶說:“一台發動機開動以後,我又發動起另一台,把它們並聯起來。這下發生了自亞當出世以來最滑稽的場麵。頭一台發動機突然停下,後一台則達到每分鍾上千轉的速度;接著,它們就調換過來,頭一台猛然起動,後一台又停了下來。問題出在調速器上。當故障發生時,站在機器旁的人們撒腿就跑,我猜其中有幾個人至少一口氣跑了一、兩個街區。我抓住一台機器的製動器,另外一個唯一保持鎮靜的人——E.H.約翰遜——抓住了另一台機器的手閘,我們把機器關閉了。”

有一個工人說道:“我們不知道究竟會有什麼事情發生了,那兩隻‘大象’怒咆著,從重濁的軋軋聲一變而為可怕的尖叫聲,室中全充滿了火花和各種顏色的火焰。這簡直好像一個魔窟的大門突然地洞開了。”

愛迪生憑經驗斷定,事故發生的原因是,一台機器的調速器受製於另一台機器的調速器。於是,他召集車間的工人,吩咐他們趕製一種軸,以迅速消除故障。後來試驗沒有成功,他決定親自動手。

“最後我到戈克街廠裏找得了一根軸杆和一個大小適合的套管。我盡可能的把軸杆向一方扭轉過來,同時把那套管向另一方扭過去,再把它們閂在一起。我這樣的把兩者以相反的方向扭到它們的彈性限度後,再裝固為一,就能把扭力抵銷了。”

問題的症結是在於調速器的方式上。那種調速器受了下麵鐵底座的上下振動,因而影響了它的平衡。現在用了那特製軸杆暫時把缺點糾正了,但新成立的中央電廠是不能用這種權宜的辦法的。於是愛迪生把西姆斯請了來。西姆斯式蒸汽機上是利用離心的作用的,所以底座的振動不會有多大的影響。愛迪生要他趕造了一架蒸汽機,送來代替以前的普爾特式的。

在這一時期中珍珠街電廠中隻得仍用一架發電機來發電了。單獨的一架“大象”發電機的發電量隻能供1200盞燈點用,因此第一區中的電燈就不能很快的亮起來。輿論界又立刻抓住這個機會,宣傳愛迪生又失敗了。有一個署名“無名氏”的通訊員寫信給一個最大的煤氣工業雜誌道:“愛迪生正遭遇著一生中最大的挫折,他想用他的地下電線係統點亮2500家用戶的白熾燈的企圖已經完全失敗了。”

這封信還被登在紐約《太陽報》上。愛迪生立即寫回信給那位編輯道:“先生,貴報星期六轉載《煤氣燈雜誌》上關於我地下電線係統完全失敗而我自己又陷入極度失望的敘述是絕對不確實的。事實上適得其反,我的電氣係統現在正每日工作著,這是有目共睹的事。”

珍珠街電站建成後不久,愛迪生收到了31個專利,從來沒有人在短時期裏收到這樣多的專利。

一天晚上,愛迪生走進戈克街的試驗室中,這時安德留正在工作,他便在他旁邊坐下。

用鉛筆在紙上描繪了一個草圖,交給安德留道:“盡快的把它做出來。”

安德留把草圖仔細地查看了一下,圖中說明要在接線板接出三根平行的電線來,中間接聯兩列電燈,每盞燈的一端聯接至中間的一根電線上,另一端和外邊的電線聯接。中線聯接在兩架互相串聯的發電機中間的跨接線上。外邊的兩根電線,一根接在一架發電機的正極上,另一根接在另一架的負極上。安德留看了這圖,雖然迷惑不解,但他隻得照著去做。安德留把電線都接妥了,電燈也裝好,愛迪生和英索爾便開始作這個新的試驗。

英索爾問道:“愛迪生先生,你想這方法能節省多少銅呢?”“我想大概可以節省2/3吧。”愛迪生微笑著說。電流接通後,愛迪生開始把每列的電燈試驗著,一會兒開亮,一會兒關熄,仔細察看幾盞還點著的燈的光度的變化。最後他說道:“安德留,拿一根電阻值已經知道的德國銀線來,把它插在中間一根線的頭上。”

這樣,這根德國銀線就成為一個粗草的安培計了。他把一列上的一盞燈關熄,同時注意另外電流表上的偏轉度。他發現如果在同一列上再關熄一盞燈的時候,電流表上的偏轉度就會加上一倍。他在兩列上同時各關熄一燈,電流表的指針並沒有什麼偏轉;雖然一列上的燈放在頂部而第一列上的電燈放在底部,但結果毫無影響。

後來又發現如果兩列上關熄的電燈的盞數相同,中線中就沒有電流通過,這時把這線取去也並不妨礙燈光的亮度。後來又把那分路銀線改接在外邊的電線上,兩邊都試了一次。他一麵把電燈開亮或是關熄,一麵測量燈與燈之間的電壓。最後他說道:“好了,你把這東西拆去吧。我已經試驗好了。”

安德留用心地注意著這整個試驗,但他依然莫明其妙,其餘的工人們也全然不明了這究竟是什麼一回事。一直到愛迪生簽署呈請他發明三線係統的專利時,大家才知道他已經發現了一個新的電流分布方法。正和他試驗時對英索爾所預言的一樣,這方法的確能節省2/3的銅量。到19世紀80年代,愛迪生在電燈的研究和發展工作方麵的投資都收到了相當不錯的成果。電力通過配電中心和各個發電廠分配供給。1882年底,珍珠街電站有231家客戶,燈數達到3400盞。到1883年8月中旬,也就是該電廠運行近一年之際,愛迪生電燈公司報告,珍珠街電廠已有431家客戶,電燈總數超過了1萬盞。到1884年,紐約珍珠街上第一座配電中心已能把電力供給500戶共1.1萬盞電燈應用;另外,各發電廠又點亮了5.9萬盞電燈。

在科學技術的求索方麵,“愛迪生也許沒有像牛頓或麥克斯韋等人知識淵博,但就純智力來說,他是絕無僅有的”。

電燈事業的擴展

隨著珍珠街電站的建成,許多客戶要求建立獨立電廠。這些電廠的建立,為愛迪生帶來了珍珠街電廠所不能企及的巨額利潤。建造獨立電廠的單位有:音樂廳、《匹茲堡時報》社、紡織廠、麵粉廠、糧食倉庫,另外許多輪船也建立了這種電廠。這時,愛迪生已經成為如《紐約時報》所稱頌的“普降光明的人”。

愛迪生在發明他的三線係統後,決定先在一個小鎮進行試驗。他選擇的地點是馬薩諸塞州的布洛克吞。

布洛克吞的居民都很願意資助愛迪生設立一個發電廠,可是他們不願意在鋪設電線的時候挖掘地溝。於是,愛迪生想出了一個妙計。他派了兩個工程師乘了一輛無頂的四輪馬車,在鎮上來往巡查,記著每棵樹木的地位,這些樹木是預備剪短了好讓電線架空而過的。他們又在各處標上“t ”字,表示困難(Tough ),“e ”字,表示容易(Easy )。因為布洛克吞的居民非常愛護那些成蔭的樹木,隻好同意把電線鋪在地下了。7月4日,布洛克吞電廠建成。

接著,愛迪生又想找到一個煤氣昂貴而燃料卻很低廉的地點作試驗。他選定了賓夕法尼亞的森柏雷。

安德留被派到那裏去監督工作,斯普拉格少校負責裝配蒸汽機。發電廠預定在7月4日開幕,愛迪生和英索爾將在7月3日晚上到那裏去檢查,因此安德留和斯普拉格(Frankj .Sprague )不得不加緊工作。可是,在試驗中有一個工人忘記了在蒸汽機上加潤滑油,軸承中的巴脫合金全燒毀了。那天晚上他們連夜加工修理,但另外的病症又接著發現了,又不得不把它改正過來。等到一切都準備就緒,他們想把電燈開起來,可是沒有亮光。

原來裏麵沒有電流,因為兩根饋電線互相交叉在一起了。他們匆忙地把線改接過,於是都城飯店裏的電燈明亮地照耀起來。

森柏雷的居民對於愛迪生的電燈係統並不完全表示好感。有人恐懼地說,電流會“從電線中漏出來把他們的房子給燒掉的”,而且“這又是有惡鬼在後麵煽動呢”。有一次,由於天空中的雷擊,使得都城飯店應接室中的電燈線和煤氣管之間有火花飛過,於是他們的恐懼更加證實了。安德留馬上趕去,發現那飯店主人和客人都站在街道中心,寧願讓傾盆大雨衝在他們的身上,安德留心想,那屋子是被空中的閃電襲擊了,要是沒有電線保護的話,那它早就起火焚毀了。為了擴大用戶,愛迪生宣布,凡是願意用電燈的人,可以免費使用3個月。