Чарльз Гестерман Мерц: Пионер британской электроэнергетики

Введение

Британский инженер-электрик Чарльз Хестерман Мерц (5 октября 1874 – 14 или 15 октября 1940) – британский инженер-электрик, ставший пионером использования высоковольтного трехфазного переменного тока для распределения электроэнергии в Великобритании. Он построил систему на северо-востоке Англии в начале XX века, которая послужила образцом для общенациональной энергосистемы страны.

Ранние годы

Мерц был старшим сыном промышленного химика Джона Теодора Мерца (квакера из Германии) и Элис Мэри Ричардсон, сестры Джона Вигхэма Ричардсона, кораблестроителя из Тайнсайда. Он родился в Гейтсхеде и учился в школе Бутэм в Йорке. Он посещал колледж Армстронга в Ньюкасле, где его отец преподавал неполный рабочий день. В 1899 году Мерц основал консалтинговую фирму, которая в 1902 году, с приходом Уильяма Маклеллана, стала называться Merz & McLellan. Мерц и Маклеллан впервые работали вместе в Корке. Его следующим крупным проектом была электростанция Neptune Bank в Уолсенде, недалеко от Ньюкасла. Это была первая в Великобритании трехфазная система электроснабжения, открытая лордом Кельвином 18 июня 1901 года. В том же году он совершил турне по США и Канаде. Вместе с Бернардом Прайсом он разработал и запатентовал одну из первых систем автоматической защиты сети. Эта система оказалась успешной и получила название Merz Price system. Когда Прайса сменил Филипп Вассар Хантер, Мерц работал с ним над усовершенствованной версией, известной как Merz Hunter system. В электроэнергетической отрасли его ласково называли "Король сети". Он был консультантом местной трамвайной компании по электрификации конных маршрутов, а затем – местных линий Северо-Восточной железной дороги в Тинисайде, пионера электрификации британских магистральных железных дорог, электрические системы которой были введены в эксплуатацию в 1904 году. Помимо пассажирских пригородных линий, в это входила грузовая линия длиной 0,75 мили (1 км), использующая электровоз ES1. В 1905 году он впервые попытался убедить парламент унифицировать разнообразие напряжений и частот в электроэнергетике страны, но парламент всерьез воспринял эту идею только во время Первой мировой войны, назначив его главой парламентского комитета для решения этой проблемы. В ту же войну он был назначен директором по экспериментам и исследованиям в Совете по изобретениям и исследованиям, что привело к вопросам о его национальности в Палате общин. В период с 1907 по 1913 год Мерц был нанят Томасом Джеймсом Тейтом для электрификации железнодорожной системы в Мельбурне, Австралия. Новая система начала функционировать в 1919 году, после Первой мировой войны. С 1912 по 1915 год он был вице-президентом Института инженеров-электриков. В 1916 году Мерц указал, что Великобритания может использовать свои небольшие размеры в своих интересах, создав плотную распределительную сеть для эффективного обеспечения своей промышленности. Его выводы привели к отчету Уильямсона 1918 года, который, в свою очередь, создал законопроект об электроснабжении 1919 года. Этот законопроект стал первым шагом к созданию интегрированной системы. Он также входил в состав комитета Уэйра, разработавшего более значительный Закон об электроснабжении 1926 года, что привело к созданию Национальной сети. Собственная система Мерца работала на частоте 40 Гц и напряжении 20 000 вольт, но ему пришлось перевести ее на 50 Гц, чтобы соответствовать европейской системе. Мерц получил медаль Фарадея в 1931 году, был удостоен почетной степени доктора наук (D. Sc) Университета Дурхэма в 1932 году, являлся членом Института гражданских инженеров и членом Американского института инженеров-электриков. В 1940 году Мерц спроектировал электрическое приводное оборудование для танка TOG 1. В том же году, в возрасте 66 лет, он погиб вместе со своими двумя детьми во время воздушного налета на их дом по адресу 14 Melbury Road, Kensington, Лондон, в результате попадания немецкой бомбы.

Merz was the eldest son of industrial chemist John Theodore Merz (a Quaker from Germany) and Alice Mary Richardson, a sister of John Wigham Richardson the Tyneside ship builder. He was born in Gateshead and attended Bootham School, York. He attended Armstrong College in Newcastle, where his father was a part time lecturer. In 1899 Merz set up a consulting firm which, with the arrival of William McLellan in 1902, became Merz & McLellan. Merz and McLellan had first worked together in Cork. His next major project was the Neptune Bank Power Station in Wallsend near Newcastle. It was the first three phase electricity supply system in Great Britain, and was opened by Lord Kelvin on 18 June 1901. In the same year he toured the US and Canada. Together with Bernard Price, he developed and patented one of the earliest forms of automatic mains protection. This system was successful and became known as the Merz Price system. When Price was succeeded by Philip Vassar Hunter, Merz worked with him to develop an improved version which became known as the Merz Hunter system. He was known affectionately within the electricity industry as the "Grid King". He was a consultant to a local tramway company on the electrification of their horse drawn routes and, subsequently, to the Tyneside local lines of the North Eastern Railway, a pioneer of British mainline railway electrification, whose electric systems were turned on in 1904. As well passenger commuter lines, these included a 0.75 mile (1 km) freight line using the ES1 electric locomotive. In 1905 he first attempted to influence Parliament to unify the variety of voltages and frequencies in the country's electricity supply industry, but it was not until World War I that Parliament began to take this idea seriously, then appointing him head of a Parliamentary Committee to address the problem. In the same war he was appointed Director of Experiments and Research on the Board of Invention and Research an appointment that led to his nationality being questioned in the House of Commons. Between 1907 and 1913 Merz was hired by Thomas James Tait to electrify the railway system in Melbourne, Australia. The new system began operation in 1919, after World War I. From 1912 to 1915 he was Vice President of the Institution of Electrical Engineers. In 1916 Merz pointed out that the UK could use its small size to its advantage, by creating a dense distribution grid to feed its industries efficiently. His findings led to the Williamson Report of 1918, which in turn created the Electricity Supply Bill of 1919. The bill was the first step towards an integrated system. He also sat on the Weir Committee, which produced the more significant Electricity (Supply) Act of 1926, leading to the setting up of the National Grid. Merz's own system ran at 40 hertz, 20,000 volts, but he was forced to convert it to 50 hertz to match the European system. Merz received the Faraday Medal in 1931, was awarded an honorary D. Sc by the University of Durham in 1932, was a Member of the Institution of Civil Engineers and Fellow of the American Institution of Electrical Engineers. In 1940 Merz designed the electric drive equipment for the TOG 1 tank. In the same year, aged 66, he was killed during an air raid, with his two children, at their house at 14 Melbury Road, Kensington, London, by a German bomb.

Наследие

Инженерный факультет Кембриджского университета управляет Фондом Чарльза Хестермана Мерца. Кампус Университета Ньюкасла включает здание под названием Мерц-Корт, открытое в 1965 году. В здании расположены факультеты электротехники, электроники и химической инженерии. В 2013 году в его бывшем доме в Госфорте, Ньюкасл-на-Тайне, была установлена мемориальная доска.