水力タービン発電機の開発史Ⅱ

周知の通り、発電機は直流発電機と交流発電機に分けられます。現在では交流発電機が広く使われており、水力発電機も同様です。しかし、初期の頃は直流発電機が市場を席巻していました。では、交流発電機はどのようにして市場を席巻したのでしょうか？水力発電機との関連性は？これは、交流と直流の戦い、そしてナイアガラの滝にあるアダムス発電所の5000馬力水力発電機についての話です。

ナイアガラの滝の水力発電機を紹介する前に、電気開発の歴史における非常に重要な交流／直流戦争について触れておく必要がある。

エジソンは有名なアメリカの発明家です。彼は貧しい家庭に生まれ、正式な学校教育を受けていませんでした。しかし、並外れた知性と不屈の精神によって、生涯で1300件近くの発明特許を取得しました。1879年10月21日、彼は炭素フィラメント白熱電球の発明特許（第22898号）を申請しました。1882年には、白熱電球とその直流発電機を製造するエジソン電灯会社を設立しました。同年、彼はニューヨークに世界初の大規模火力発電所を建設しました。彼は3年以内に20万個以上の電球を販売し、市場を独占しました。エジソンの直流発電機もアメリカ大陸でよく売れました。

1885年、エジソンが絶頂期にあった頃、アメリカのウェスティングハウス社は、誕生したばかりの交流電源システムに強い関心を寄せていました。1885年、ウェスティングハウス社は、1884年2月6日に米国でガウラードとギブスが出願した交流照明システムと変圧器の特許（米国特許番号297924）を購入しました。1886年、ウェスティングハウス社とスタンレー（W.スタンレー、1856-1927）は、米国マサチューセッツ州グレートバリントンで変圧器を用いて単相交流を3000Vまで昇圧し、4000フィート送電した後、電圧を500Vまで降圧することに成功しました。その後、ウェスティングハウス社はいくつかの交流照明システムを製造・販売しました。1888年、ウェスティングハウス社は「電気の天才」テスラの交流モーターの特許を購入し、テスラをウェスティングハウス社に雇い入れました。テスラは交流モーターの開発と普及に尽力し、成功を収めました。ウェスティングハウスが交流の開発で次々と勝利を収めたことは、無敵のエジソンらの羨望の的となった。エジソンやH・P・ブラウンらは新聞や雑誌に記事を掲載し、当時の人々の電気に対する恐怖心を利用して、交流の危険性を無節操に宣伝し、「交流導体の近くにある生物はどれも生き残れない」と主張した。交流を流す導体の危険にさらされた生物は生き残れないという記事の中で、彼は交流の使用を攻撃し、交流の黎明期を潰そうとした。エジソンらの攻撃に直面したウェスティングハウスらも交流を擁護する記事を書いた。論争の結果、交流側が徐々に勝利を収めた。 DC側は負けるつもりはなく、HPブラウン（エジソンの実験助手だった頃）は州議会に電気椅子による死刑執行に関する法令を可決するよう働きかけ、1889年5月にはウェスティングハウス製の交流発電機3台を購入し、電気椅子の電源として刑務所に売り渡した。多くの人々の目には、交流は死神の代名詞となった。同時に、エジソン側の人民会議は「電気椅子は交流が人を死に至らしめる証拠だ」という世論を作り出した。これに対し、ウェスティングハウスは報復記者会見を開いた。テスラは自ら全身に電線を巻き付け、電球の列につないだ。交流を流すと電灯は明るく光ったが、テスラは無事だった。世論の敗北という不利な状況下で、DC側は交流を法的に抹殺しようと試みた。

1890年の春、バージニア州の議員数名が「電流による危険の防止」に関する提案を提出した。4月初旬、議会は公聴会を開くための陪審を設置した。公聴会には、エジソンと、同社のゼネラルマネージャーであるモートン、ウェスティングハウスのエンジニアであるLBスティルウェル（1863-1941）、そして弁護人のH・レヴィスが出席した。有名なエジソンの到着で議場は人でごった返した。エジソンは公聴会でセンセーショナルにこう述べた。「直流は『穏やかに海へ流れる川』のようなもので、交流は『激しく崖を削る山の激流』のようなものだ」。モートンも交流を攻撃しようと最善を尽くしたが、彼らの証言は無意味で説得力に欠け、聴衆と裁判官を困惑させた。ウェスティングハウス社や多くの電灯会社の証人は、簡潔明瞭な技術用語と、広く使用してきた3000V電灯の実例を用いて、交流は非常に危険だという主張を反駁した。最終的に陪審は議論の末に決議を可決した。その後、バージニア州、オハイオ州、その他の州はすぐに同様の動議を否決した。それ以来、交流は徐々に人々に受け入れられ、ウェスティングハウス社は通信戦争で評判を高めていった（例えば、1893年にはシカゴ万国博覧会で25万個の電球の受注契約を獲得した）。交流／直流戦争で敗北したエジソン電灯会社は信用を失い、存続不可能となった。1892年にトムソン・ヒューストン社と合併してゼネラル・エレクトリック社（GE）を設立せざるを得なかった。会社が設立されるとすぐに、交流機器の開発に反対するというエジソンの考えを捨て、元のトムソン・ヒューストン社の交流機器製造の仕事を継承し、交流機器の開発を精力的に推進した。

上記は、モーター開発史における交流（AC）と直流（DC）の重要な戦いである。この論争は最終的に、交流の害は直流支持者が主張するほど危険ではないという結論に至った。この決着後、交流発電機は発展の春を迎え、その特性と利点が人々に理解され、徐々に受け入れられるようになった。これは後にナイアガラの滝の水力発電所における水力発電機の中でも、交流発電機が再び勝利を収めた要因の一つとなった。