Kapitola I. - Průmyslová revoluce, počátky elektrizace ... do roku 1918

Průmyslová revoluce, počátky elektrizace v Českých zemích se zaměřením na oblast královského hlavního města Prahy do roku 1918

Průmyslová revoluce vyvolala nejen potřebu rozvoje dopravy, ale i osvětlení, zejména ulic a továrních hal. Koncem osmnáctého století začala probíhat první průmyslová revoluce - přechod od manufakturní a řemeslné výroby k výrobě tovární, která od poloviny 19. století vstoupila do svého vrcholného stadia.

Vzhledem ke specifickému historickému vývoji proběhla v českých zemích průmyslová revoluce ve srovnání s jinými evropskými zeměmi poněkud opožděně. V polovině 19. století došlo v českých zemích k oživení ve všech směrech národního života. Česká společnost začala rozvíjet průmyslové podnikání, v politickém životě se zvýšilo úsilí o obnovu samostatného historického českého státu. Po vyhlášení dualistické ústavy v roce 1867 zvolili čeští politici politickou rezistenci, která trvala až do roku 1879.

Toto rozhodnutí a jeho důsledné provádění se odrazilo především v hospodářském životě, kde došlo ke zpomalení industrializace země. Nastaly obtíže s hromaděním kapitálu v rukou české buržoazie, čímž se následně otevíraly dveře zahraničnímu kapitálu ze zemí, kde průmyslová revoluce proběhla dříve. Šlo nejen o průmyslovou výrobu, ale například i o vznik pražské hromadné dopravy. Praha se dočkala koňské dráhy o 15 let později než Londýn, o 21 let později než Paříž a 50 let poté, co se začala stavět první koňská dráha na evropském kontinentu z Českých Budějovic do Lince.

Také Praha, hlavní město Království českého, měla pohnutou historii. Po bělohorské porážce bylo město zničeno finančně i hospodářsky. Praha byla ponížena na provinciální město. Uvnitř hradeb zůstala téměř do konce 18. století nedotčena středověká struktura.

V roce 1784, v souvislosti s rozsáhlými správními reformami, spojil císař Josef II. čtyři pražská města v jeden hospodářský, správní a kulturní celek. Při té příležitosti byly zrušeny hřbitovy u kostelních objektů a založeny ústřední hřbitovy za hradbami. Na místech farních hřbitovů vznikala náměstí. Byl odstraněn středověký příkop mezi Starým a Novým Městem. Později zde vyrostla promenádní třída nazývaná V alejích (Příkopy) a V nových alejích (Národní třída).

Základem Prahy byly čtyři části: Staré Město, počátkem 13. století povýšené na královské privilegované město a ve 30. letech téhož století sloučené s havelskou čtvrtí v jeden hospodářský celek. V roce 1337 povolil Jan Lucemburský občanům Starého města postavit radní dům. V roce 1257 založil Přemysl Otakar II. menší město pražské - Malou Stranu - na území románské trhové osady. Rozsáhlé Nové Město pak bylo vybudováno za vlády Karla IV. během 18 měsíců tak, že byly spojeny všechny románské osady na pravém břehu Vltavy. Soustřeďovali se tu řemeslníci z ostatních pražských měst. Hradčany, jako pražské město založil purkrabí Berka z Dubé v roce 1321. Později se rozšířily o Pohořelec; v roce 1850 přibyla pátá čtvrť- Josefov, židovské město, někdejší pražské ghetto. Pražská města, rozložená po obou březích Vltavy spojoval Karlův most. Hradby, které uzavíraly Prahu se táhly od Vyšehradu (přeměněného v roce 1654 na vojenskou pevnost) přes Karlov, dnešní třídou Sokolskou a Mezibranskou ulicí, přes Vrchlického sady a Poříč k Vltavě. Na levém břehu byly hradby vybudovány od Újezda přes Strahov až k Pohořelci a Letné.

V roce 1880 měla Praha něco přes 155 000 obyvatel. Průmyslová revoluce, tovární a strojová výroba měnily postupně život Prahy. Na předměstích byly budovány základy průmyslových závodů, zvláště kartounek a strojíren. Z mnoha je možno jmenovat Dormitzerovu tiskárnu kartónů v Holešovicích; Thomasovu, později Rustonovu strojírnu v Libni, Breitfeldovu v Karlíně a Ringhofferovu na Smíchově. V roce 1885 udávala pražská obchodní komora, že celkem 25 pražských strojíren zaměstnávalo 4 176 dělníků. Za prací do průmyslových závodů přicházelo obyvatelstvo z venkova. Rozvoj výrobních sil působil na rozvoj dopravy. V roce 1845 získala Praha železniční spojení s Olomoucí, v roce 1865 začala pravidelná osobní lodní doprava mezi Prahou a Štěchovicemi. V 70. letech se Praha zbavila hradeb; vznikala nádraží, stavěly se další mosty a prováděla se asanace některých městských čtvrtí. Centrum pražského společenského života se přenášelo na Václavské náměstí, kde v 80. letech vyrůstala na místě bývalé koňské brány budova Národního muzea.

Změny k lepšímu doznávaly v polovině 19. století i pražské ulice alespoň v tom smyslu, že se začalo s jejich dlážděním a osvětlováním. Důležité komunikace, jako Celetná ulice, Staroměstské náměstí, Karlův most a Hrad, byly osvětlovány sice již v 18. století olejovými lampami, ale teprve v padesátých letech 19. století se objevovaly v pražských ulicích plynové lampy.

Poslední čtvrtina devatenáctého století byla ve znamení rychlého rozvoje průmyslové výroby nejvíce v předměstích Libně, Karlína a Smíchova. Vedle parních strojů, které se neustále zdokonalují, se začínají na přelomu 19.a 20. století uplatňovat elektromotory místo pohonu parních strojů, dopravních prostředků a dynam pro osvětlování namísto plynu.

Vlastní začátky vzniku elektrizačních soustav spadají asi do poloviny minulého století, kdy společný objev dynamoelektrického principu Wheastona a Siemense umožnil poprvé přeměnu mechanické energie v elektrickou. Zpočátku se elektrická energie přenášela v podobě stejnosměrného proudu k velkým i malým odběratelům, kteří vlastnili spotřebiče, jejichž technická úroveň se tehdy rychle zvyšovala. Při prudkém rozvoji elektrizace vznikla zásadní překážka v nemožnosti výroby a přenosu větších výkonů vyššího napětí stejnosměrným proudem, takže rozvoj elektrizace se přibrzdil a nakonec by se byl zcela zastavil. Bylo užíváno různých troj až pětivodičů s vyšším napětím krajních vodičů pro motory, s nižším pak pro menší spotřebiče.

Střídavý proud a možnost jeho výroby byl koncem roku 1870 již znám. Teprve však pozdější, po sobě následující objevy synchronního alternátoru pro výrobu větších výkonů trojfázového točivého proudu, dále objev transformátoru pro potřebné zvyšování napětí na přenos a konečné využití objevu Teslova točivého pole v asynchronním motoru, znamenaly zásadní změnu v rozvoji všeobecné elektrizace střídavým proudem. Ukázalo se, že spotřebiče na proud střídavý - topidla, vařidla, svítidla i motory pracují stejně dobře jako dřívější přístroje, až na to, že se u nich nemohla řídit rychlost tak rozsáhle jako u motoru na proud stejnosměrný.

Podobný byl i vývoj elektrizace v našich zemích, kdy koncem devatenáctého století kolem let 1888-90 vznikaly elektrárny a generátory stejnosměrného proudu, spolu s jeho možnostmi i uvedenými nesnázemi. V okolí Prahy byly v letech 1891, 1895 a 1897 v chodu stejnosměrné elektrárny na Žižkově (1889), Smíchově (1897) a v Karlíně (1895) a kromě nich mnoho menších továren vyrábělo elektřinu pro vlastní potřebu.

Od devadesátých let se český hospodářský život vyrovnával se zpožděním z předchozí doby. Vstup českých poslanců do říšské rady přinesl brzy úspěch především na hospodářském poli. Vídeňská vláda začala poskytovat výhody rozvíjejícímu se českému průmyslu, zejména v Praze a jejím okolí. Praha se v té době dělí na sedm čtvrtí: Staré Město, Nové Město, Hradčany, Malou Stranu, Josefov (1850), Vyšehrad (1883) a Holešovice - Bubny (1884). Má asi 200 tisíc obyvatel; předměstské obce jsou samostatné. Průmysl je soustředěn zejména v Libni (v roce 1832 vzniká Rustonka, v roce 1871 Českomoravská strojírna, v roce 1894 Libeňský přístav), v Karlíně a na Smíchově (Ringhofferova továrna). Výroba a zavádění elektrické energie do pražské aglomerace je bezprostředně spjato se jménem českého elektrotechnika a průmyslníka Františka Křižíka. Narodil se v roce 1847 v Plánicích u Klatov. Po absolvování Českého učení technického nastoupil u rakouské dráhy. V roce 1883 osvětlovaly Křižíkovy elektrické obloukové lampy Staroměstské náměstí; zdrojem stejnosměrného proudu byla dynama poháněná plynovou turbinou. V roce 1884 osvětlil zasedací síň na staroměstské radnici. Příležitostí k dalšímu zavedení elektrické energie pro pohon dopravního prostředku se stala Zemská jubilejní výstava v roce 1891. Název výstavy byl odvozen z pořádání oslav stoleté památky první průmyslové výstavy, která se uskutečnila v Praze roku 1791 při korunovaci císaře Leopolda II. na českého krále. Byla to první průmyslová výstava na evropském kontinentě. V letním refektáři pražského Klementina předvádělo tehdy české rukodělné výrobky více než 150 vystavovatelů.

Zemská jubilejní výstava se stala důkazem úspěchů českých podnikatelů. Výstaviště ve Stromovce bylo dílem architekta Wichla a stavitele Nekvasila. Patronát nad výstavou měl přímo císař, který při této příležitosti udělil Františku Křižíkovi koncesi pro stavbu a provoz elektrické dráhy. Podle ní postavil Křižík první pokusnou elektrickou dráhu od horní stanice lanové dráhy na Letné, Oveneckou ulicí až k hornímu vchodu do Královské obory. Měřila 800 metrů; měla poprvé v Rakousko-Uhersku použitý kladkový sběrač proudu, elektromotor měl výkon osm koňských sil. Výrobcem vozu a motoru byla firma Schuckert (vůz byl použit již na mnichovské výstavě v roce 1882). Výrobcem modernějšího druhého vozu se stala pražská firma Ringhoffer, elektrickou výzbroj dodal František Křižík.

Elektrický proud k pohonu vozů a k elektrickému osvětlení Ovenecké ulice i Královské Obory dodávalo dynamo poháněné lokomobilou v dřevěném objektu budovy u stanice letenské lanové dráhy. Po prodloužení trati k místodržitelskému letohrádku ve Stromovce bylo přidáno další soustrojí. Na tomto úseku dráhy v délce 600 m uskutečnil František Křižík pokusy se spodním přívodem proudu pomocí středně dělené kolejnice zapuštěné v úrovni vozovky do asfaltu .

Pražská obec buduje v roce 1893 zařízení na výrobu elektrické energie ve vodárně v Sokolské třídě. Toto zařízení bylo určeno pro napájení obloukových lamp osvětlujících Václavské náměstí.

František Křižík staví v roce 1896 elektrickou dráhu Praha - Libeň - Vysočany, která byla napájena z elektrárny v Libni na Švábkách. Byla umístěna při odbočce ze severozápadní dráhy u Rustonky, takže uhlí se tu mohlo skládat rovnou z vozů. K pohonu dynam sloužily dvě lokomobily po 60 m² výhřevné plochy. K technické zajímavosti této trati patří zkoušení pohonu z akumulátorových baterií o 200 článcích, umístěných ve vozech a skříních k přepravě na vzdálenost 20 km bez dobíjení. Tento způsob napájení měl vytlačit koňskou dráhu z vnitřní Prahy. Ta byla ovládána Otletovou společností, financována německými bankami a svými koncesemi bránila elektrizaci pražské dráhy.

V roce 1897 je vybudována městská elektrická dráha Královských Vinohrad. Napájela ji rozšířená elektrárna, umístěná ve vinohradské vodárně (Nitranská), která původně sloužila pro osvětlení Národního domu. Ve stejném roce byla obecním starostou Košíř Matějem Hlaváčkem uvedena do provozu také trať ze Smíchova do Košíř. Napájela ji elektrárna, která měla stojatý parní stroj, dvě dynama a akumulátorovou baterií. Byla umístěna v objektu cihelny na Klamovce.

K monopolizaci přispěly i dobové technické možnosti použití střídavého proudu, jeho snadné transformace na libovolné napětí, a tím i možnost přenosu elektrické energie na podstatně větší vzdálenosti než umožňoval stejnosměrný proud.

Těmito otázkami se v posledním desetiletí 19. století zabývala zvláštní komise pro elektrické dráhy při městské radě, která se v roce 1897 změnila na správní radu elektrických drah. V témže roce byla vytvořena také samostatná kancelář a elektrotechnické oddělení při obecních plynárnách. Tyto organizační změny vyvrcholily 1.9.1897 zahájením činnosti Elektrických podniků královského hlavního města Prahy - (EP).

Tato společnost byla řízena správní radou. Do vínku dostala monopolní podnikání a provozování pražské dopravy, správu elektráren a rozvodu elektrické energie.

Elektrické podniky měly v prvním roce své existence 6 administrativních zaměstnanců:

• vrchního inženýra elektrotechnika
• magistrátního sekretáře
• inženýra elektrotechnika
• inženýra pro stavbu drah
• expedienta
• sluhu

Správní rada Elektrických podniků se skládala z 12 členů, které volil ze svého středu sbor obecních starších na dobu tří let. Mezi její povinnosti patřilo předkládat městské radě a sboru obecních starších zejména:

• návrhy na zřizování nových elektráren
• návrhy na zřizování nových tratí el. drah

a na základě usnesení obecních starších:

• zajišťovat jejich opravy a rozšiřování
• zařizovat elektrické osvětlení na ulicích a v domech
• vydávat služební předpisy a instrukce pro zaměstnance
• přijímat a propouštět zaměstnance
• předkládat městské radě čtvrtletní výkazy o hospodaření

Prvním předsedou správní rady byl Karel Tichý, prvním ředitelem elektrických podniků Ing. František Pelikán.

Tím byly v hlavním královském městě Praze vytvořeny předpoklady a vzor pro úspěšný rozvoj i na jiných místech. Od konce 19. století se elektřina stala páteří hospodářství ve všech vyspělých průmyslových městech a zemích světa.

V roce 1897 byla zakoupena již vystavěná elektrická dráha vinohradská a postavena elektrárna v ulici U Karlova.

Další vývoj elektrizace Prahy byl zajímavý i pro české země. V roce 1897 rozhodla komise odborníků složena z Prof. Pulaje, dvorního rady Kapreise a Prof. Dőrfela o další elektrizaci Prahy v souvislosti s novou ústřední elektrárnou. Tak vznikl návrh na elektrizaci Prahy střídavým trojfázovým proudem 50 Hz o vysokém napětí 3kV a nízkém napětí 3x120 V, který byl velmi šťastný. Pro pražskou síť se zároveň rozhodlo o jediné elektrárně, která měla být vybudována v Holešovicích.

Při této příležitosti je zajímavé sledovat výstavbu a vývoj jedné z našich nejstarších elektráren v Holešovicích. Časový a technologický vývoj podle dostupných pramenů byl asi následující.

V roce 1900 byla dokončena výstavba stavební i technologické části parní elektrárny s prvními třemi a poté ještě dalšími dvěma parními stroji o výkonu 1000 HP. Dne 7. dubna 1900 byla elektrárna uvedena do chodu se třemi parními stroji. V roce 1903 přibyl další parní stroj o výkonu 3000 HP. V letech 1908 až 1909 byla uvedena do provozu parní turbina (5000HP) systému Melms-Pfenninger při 1000 ot./min. V dalších letech byly postaveny dva turbogenerátory 3600 kW při 1500 ot./min. a dva o výkonu 8500 kW při 1500 ot./min. Poté následoval stroj 5000 kW na 3000 ot./min.

Na tomto přehledu je patrno, jak rychle rostly jednotkové výkony při poměrně nízkých stavech páry a zvyšovaly se otáčky na dnešních obvyklých 3000 ot/min, jakožto nejvýhodnějších pro parní turbiny s výjimkou některých parních turbogenerátorů největších výkonů.

V pozdějších letech se Holešovická elektrárna až do druhé světové války vybavovala moderními stroji středních výkonů podle tehdejšího pojetí a podle zdokonalovaného schématu parní elektrárny pracující současně jako teplárna s dálkovým topením po zavedení vysokého tlaku 12 MPa vedle původního nízkého tlaku 1,55 MPa.

Elektrárna vyráběla elektrický proud nejen pro elektrické dráhy, ale i pro pohon a osvětlení. Kotelna elektrárny byla vybavena 32 kotly Tishbeinovy soustavy s přihřívačem páry. Kotle byly rozděleny po čtyřech do osmi baterií, vždy dvě baterie měly společný komín. Charakteristické pro ní byly čtyři komíny (studujícími elektrofakulty nazývané 3 fáze a nulák) 73 m vysoké s horní světlostí 3 m. Střídavé napětí alternátorů bylo 3 kV. Napětí se rozvádělo kabely do jednotlivých měníren (například elektrárna v Karlíně byla přebudována na měnírnu a uvedena do provozu 19. ledna 1900, elektrárna v Sokolské třídě apod.), kde se prováděla změna na stejnosměrný proud rotačními usměrňovači. V roce 1900 bylo na různých místech Prahy umístěno 43 transformačních stanic pro obecnou potřebu elektrické energie při napětí 120 V; jedna z nejznámějších měníren se nacházela na Malé Straně ve dvoře obecního domu čp. 111/III.

Začátkem roku 1900 mají elektrické podniky již 851 zaměstnanců. Efektivní pracovní doba je 9¹/ ₂ hodiny, tj. od 7 do 17 hodin s polední přestávkou. Od roku 1910 mají Elektrické podniky vlastní lékařské specialisty; od roku 1911 mohli nemocní zaměstnanci pobývat v lázeňských léčebnách. Existuje penzijní fond. V roce 1905 měl 720 členů a důchod se začal vyplácet prvnímu penzistovi. V roce 1908 bylo zavedeno takzvané příbytečné. K základnímu platu 1000 Kč ročně se každý rok do tří let přidávalo 100 Kč ročně než zaměstnanec získal definitivu. Dále měl každý zaměstnanec nárok na dovolenou: 6 dnů do 6 let a na 14 od 12 let služby.

V roce 1913 přistupují ke společné výrobě elektřiny nově vybudované hydroelektrárny na ostrově Štvanici a na Těšnově. Obě hydroelektrárny jsou vybudovány při jezu zdymadla na Štvanici.

Hydroelektrárna na Štvanici má tři Francisovy turbiny se svislým hřídelem, který nese magnetové kolo generátoru. Každá turbina má maximální průtok vody 16 300 l/min, 645 HP při užitečném spádu 3,9 m a 105 ot/min, generátory po 350+550 kVA výkonu, napětí 3000 V a 50 Hz. Voda se přivádí ze zdrže zdymadla šesti otvory do bazénu a odtud pak přes česlice na turbiny. K uzavření každé turbinové kašny slouží dvě stavidla poháněná elektromotory.

V druhé hydroelektrárně na Těšnově jsou postaveny dvě turbiny se svislým hřídelem, každá na 11 500 l/min, a maximálním výkonem 287 HP při spádu 2,4 m a 47 ot./min. Výkon turbin je přenášen kuželovým soukolím na předlohový hřídel, na němž je uložen rotor generátoru a budiče. Turbiny jsou chráněny česlicemi před turbinovými kašnami. K uzavření každé kašny slouží dvě ručně obsluhovaná stavidla. Generátory mají po 240 kVA při 310 ot/min,50Hz a napětí 3 kV. Elektrický proud se odvádí dvěma kabely, jištěnými na obou koncích samočinnými vypínači na sběrnice VN těšnovské výrobny a odtud s proudem z Těšnova do společné sítě 3 kV.

Až do roku 1918 se buduje primární síť převážně jako kabelová o napětí 3x3 kV. Má jednak napájecí síť VN s kabely 3x95 mm² Cu, které jsou vedeny většinou z elektrárny Holešovice do měníren, v menší míře pak do rozpínacích míst VN, takzvaných napáječů.
V rozvodně 3 kV elektrárny v Holešovicích jsou tyto kabely jištěny na obou koncích samočinnými olejovými vypínači. Mechanismus ovládá proudová cívka přímého relé.
V rozpínacích bodech 3 kV, takzvaných napáječích, je obdobná výzbroj. Z těchto rozpínacích stanic se dále vyvádí distribuční síť 3 kV kabely o průřezu 3x50 mm² Cu. Kabely procházejí distribučními stanicemi 3/0,1 kV. Rozvaděče VN transformačních stanic jsou budovány takto:

• kabely 3 kV procházejí smyčkou, která je opatřena ručními odpojovači, umístěnými na mramorových deskách, s nimiž se manipuluje tak, že se vytrhne ruční odpojovač oboustranně a oblouk se zháší koženou čepicí;
• transformátor má svou vlastní 3 kV odbočku a je jištěn nevýkonnou trubkovou pojistkou s výměnnou odpovídající výkonu transformátoru, měděnou ”licinkou”. Tomuto systému rozvaděčů se říká Ganzův rozvod;
• sekundární napětí je zásadně 3x120 V z transformátoru 3/0,1 kV zpočátku bez přepínatelných VN odboček; po roce 1910 s přepínatelnými VN odbočkami;
• rozvaděč NN je řešen jako nástěnný. Trafa jsou jištěna stejně jako kabelové vývody odnímatelnými olověnými pojistkami na mramorových panelech. Později jsou tyto pojistky doplňovány jednopólovými odpojovači;
• rozvod NN tvoří převážně kabely, ale také i vrchní síť 3x120V. Kabelová síť je budována kabely o průřezu 3x16 až 50 mm² Cu. Je stavěna jako síť paprskovitá a od počátku se sleduje zásada napájení této sítě ze dvou míst. Občanské objekty se napojují na tuto síť odbočkami typu T do litinových skříněk vyzbrojených trubkovými pojistkami.

V těsné blízkosti měníren zůstává naopak i nadále až do r. 1929 stejnosměrný rozvod o napětí 120 V (rozvod NN byl na Smíchově zaměněn za střídavou síť 0,4 kV až v roce 1929).
V důsledku bouřlivého rozvoje průmyslu je přebudován napájecí systém. Elektrárna v Holešovicích je vybavena novými trafy 22/3 kV o výkonu 5 MVA; je zřízena rozvodna 22 kV vybavená samočinnými olejovými maximálními vypínači 22 kV a je uvedeno do provozu první kabelové vedení mezi elektrárnou Holešovice a Náměstím republiky. Distribuční transformátory řady 25 a 50 kVA jsou doplněny novou řadou o vyšších výkonech 75, 100 a 125 kVA. Jistí se již NN olejovými maximálními vypínači.

Tímto způsobem byly do konce první světové války téměř plně elektrifikovány oblasti Starého a Nového Města, Malé Strany a Vyšehradu. Také samostatné obce Karlín, Libeň, Vinohrady a Vršovice mají vlastní distribuční síť 3/0,1 kV.

První světová válka zastavila růst spotřeby pražských odběratelů. Hned po vyhlášení války nastala v elektrárně kritická situace. Během pěti dnů odešlo ze 174 zaměstnanců 86 na frontu, zbylých 88 zaměstnanců muselo pracovat 12 hodin denně. Byly potíže s palivem. Počátkem roku 1917 se spotřebovaly veškeré zásoby uhlí, takže 8. února 1917 zůstala pražská doprava bez dodávky elektrické energie.

Výroba elektrické energie zůstala po celá čtyři válečná léta na stejné výši, i když výroba v továrnách značně rozšířila své požadavky. To mělo za následek omezování elektrické energie v osvětlování ulic, úřadů a domácností.