1. 4 照明用配电
爱迪生计划将其第一个安装工程设置在纽约曼哈顿人口密集的街区， 并决定采用地下配电系统。 这形成了一个网络雏形， 位于中心的直流发电站辐射状连接各个馈电点。 控制线将各馈电点信号送回发电站， 给运行人员以系统电压状态提示。 通过馈线的切投， 实现系统控制。 后来， 将电池并联在发电机上， 以防止发电站断电
（ 见图 1- 1 和图 1- 2）。
图 1- 1 早期的爱迪生电缆
（ 由 Robert Lobenstein / IEEE Power ＆ Energy 提供）
已经证实马来树胶是满足电报电缆绝缘的材料； 但由于它在相对较高的运行温度下会软化 （ 天然热塑性）， 因而不适合作为照明引线绝缘。 其他类型绝缘的应用经验未表明它们满足使用要求。 那时认为开发一种足够柔软且可以拉入管道的电缆尚不可行。 因此， 爱迪生设计了一种刚性直埋系统， 它包括铜杆和黄麻绕包绝缘。两根或三根绝缘铜杆拉入铁管中， 将沥青混合物挤入管道， 填充在线芯周围。 随后将它们以20ft 长一段敷设， 各段之间用特殊设计的接管连接； 如果需要， 还可以采用中间抽头。 爱迪生管为这一等级的低压配电服务提供了良好的性能。
图 1- 2 接线盒 （ 由 Robert Lobenstein / IEEE Power ＆ Energy 提供）
如果需要将电压降控制在合理范围内， 直流配电的低压大电流特性将使其供电半径受到限制。 高昂的一次投入和严重的线路损耗使得这样的系统相对于常规配电而言经济性不高。 因此， 这种系统限于在高负荷密度地区 （ 如大城市的商业区）应用。
在边远地区， 普遍采用交流配电。 这种配电方式主要归功于 1882 年 Lucien
Gaulard 和 J. D. Gibbs 的工作。 他们用感应线圈作为变压器， 设计了交流系统的原型。 最初将线圈串联， 但这无法获得满意的性能。 然而， 他们实现了远高于照明电压的电能配送， 证明交流系统的经济性。 这个系统在 1885 年由 George West-
inghouse 引入美国， 成为后续运行系统的研发基础。 1886 年初， 一个实验系统在马萨诸塞州的大巴灵顿投入使用。 第一个大规模商业系统同年在纽约州布法罗建成。
早期系统的运行电压为 1000V。 当时主要考虑架空线的形式， 这是由于它已经得到广泛应用， 取得了令人满意的性能。 这种形式也适用于运行电压约为 2000V的街道照明馈线。 在华盛顿和芝加哥， 架空线路是禁止安装的， 所以敷设了一定数量的地下线路。 其间尝试了许多不同类型的绝缘和安装方法， 获得了初步成功。 在费城， 也进行了地下线路的实验。 1884 年， 纽约市颁布了一项法令， 强制拆除街道上的所有架空线， 促进了承受这一电压等级的绝缘结构的开发进程。 然而， 过了
一段时间， 架空高压线才完全消失。 1888 年， 一篇报告总结了上述情况， 提交到国家电气照明协会 （ National Electric Light Association， NELA） [1] ， 节选如下：
“ 无电弧的电线已经敷设在纽约和布鲁克林的地下。 华盛顿的经验表明， 没有发现可以在 2000V 电压下运行两年的绝缘材料。 在芝加哥， 除铅护套电缆以外，所有的线路都以失败告终。 在密尔沃基市， 尝试了三种不同的系统， 但随后都放弃了。 在底特律， 一根电缆已经敷设在 Dorsett 管道中， 但不久就废弃了。 在许多更大的城市， 低压电缆的运行令人满意； 在匹兹堡、 丹佛和斯普林菲尔德， 一些
1000V 的线路也在运行。” （ 《地下电缆系统参考书》 （ Underground Systems Refer- ence Book， 1931， 2））。