История развития электроэнергетики и электромеханики в России - Учебное пособие (Козярук А.Е.)

Развитие электротехники  во второй половине xix века

 

Во второй половине XIX века уже формулируются основные теоретические положения и понятия электротехники, возникает электротехника как научно-техническая отрасль. В 1827 г. выходит в свет фундаментальный труд Георга Симона Ома (1787–1854) «Гальваническая цепь, разработанная математически доктором Омом», в которой формулируется известный закон. В 1845 г. Густав Роберт Кирхгоф (1824–1887) написал работу «О протекании электрического тока через плоскую пластину, например, круглой формы». В примечании к этой работе были сформулированы два закона Кирхгофа, являющиеся фундаментальными законами теоретической электротехники. В 1873 г. Джеймс Кларк Максвелл (1831­–1879) в трактате «Об электричестве и магнетизме» формулирует ряд фундаментальных соотношений. Интенсивное развитие промышленности требует применения современных достижений науки. И тут роль русских ученых-электротехников, изобретателей и практиков очень существенна, хотя целый ряд их работ нашел применения не в России, а вначале на Западе.

Заметные работы начинают вестись в области электрического освещения. В первую очередь начинаются работы по использованию дуги В.В.Петрова. Препятствием к этому использованию было применение в качестве источника энергии гальванических элементов. Но в 1860 г. Антонио Пачинотти (1841–1912), а в 1870 г. Зеноб (Зиновий) Теофил Грамм (1826–1901) создают генераторы с кольцевым якорем и спиральной обмоткой, что дает достаточно мощный и надежный источник для питания освещения (до 80-х годов это машины часто назывались «световыми машинами»).

Однако при практическом применении дугового освещения возникает ряд технических проблем. Прежде всего, это изменение расстояния между электродами по мере сгорания углей. Предлагаемые регуляторы для стабилизации тока или часовые механизмы, равномерно сближавшие угли, отличались сложностью или не решали полностью поставленной задачи, хотя среди них были и очень интересные решения. К этому раннему периоду истории электрического освещения принадлежат работы А.И.Шпаковского (1823–1881) – преподавателя Павловского кадетского корпуса. В 1836 г. А.И.Шпа­ковский сконструировал дуговые лампы с автоматическими регуляторами для иллюминации Красной и Лефортовской площадей в Москве во время коронации Александра II.

Второй задачей, возникающей при использовании электрической дуги, стала проблема подключения нескольких приемников к одному источнику питания. Дело в том, что параллельное включение дуговых приборов практически исключается, гореть будет лишь та горелка, у которой падение напряжения в дуге меньшее. Последовательное соединение также имеет ряд недостатков, так как очень сложно согласовать работу регуляторов дуги в отдельных горелках. Эти регуляторы все должны регулировать один и тот же ток; в результате в одних горелках угли полностью смыкались, а в других происходил разрыв дуги. Возникла проблема «дробления» света, которую иногда решали путем применения систем зеркал. Использовать малые генераторы для каждой горелки также непрактично, поэтому часто один источник питал одну мощную дуговую лампу.

В 70-х гг. XIX века этими проблемами занимались П.Н.Яблочков, А.Н.Лодыгин и В.Н.Чиколев, работы которых сделали электрическое освещение практически приемлемым, а П.Н.Яблочков довел свою систему освещения до применения в европейском масштабе.

Александр Николаевич Лодыгин (1847–1923) родился в Тамбовской губернии. Окончил Воронежский кадетский корпус и поступил в Московское юнкерское училище. После присвоения первого офицерского чина вышел в отставку и поступил в Санкт-Петербургский университет, но не закончил его, а начал заниматься электрическим освещением.

Проектируя свет лампы на экран, А.Н.Лодыгин убедился, что свет лампы в основном происходит от раскаленных концов углей, а свет самой дуги мал. «Поэтому – пишет Лодыгин – мне пришла в голову мысль заменить вольтову дугу угольным стержнем, который, будучи накален, давал бы свет..., не потребляя лишней энергии. Таким образом, от двух угольных полюсов, соединенных дугой, я пришел к одному тонкому углю, не представляющему перерывов».

Для реализации своей идеи А.Н.Лодыгин создал товарищество «Лодыгин и К0». Но у товарищества не было денег на проведение работы, хотя в 1874 г. Петербургская академия наук присудила А.Н.Лодыгину Ломоносовскую премию (1000 руб.).

Товарищество возглавил предприниматель Кон, вследствие чего многие образцы ламп называли «Лампы Кона».

В 1873 г. А.Н.Лодыгин осветил улицу в Петербурге в Песках (район  нынешних  Советских  улиц).  Применялись  лампы  и для  подводного освещения при строительстве Литейного моста. В 1873–1874 гг. А.Н.Лодыгин демонстрировал освещение в Технологическом институте, а затем устроил временное электрическое освещение в Галерной гавани (Васильевский остров) в Петербурге.

А.Н.Лодыгин работал над лампами с угольным стержнем, запаянным в стеклянной колбе. Он считал, что когда выгорит весь кислород, дальнейшее разрушение стержня прекратится. Позднее А.Н.Лодыгин работал и с вакуумными лампами. Для изготовления стержней А.Н.Лодыгин использовал не ретортный уголь, а уголь, полученный из обугленного в угольном порошке дерева или других растительных волокон. Это впоследствии применяли многие изобретатели ламп накаливания, в том числе и Томас Алва Эдисон.

Эдисону были известны работы А.Н.Лодыгина. Это следует из того, что когда возникло судебное дело в американском суде между Эдисоном и Сваном, суд аннулировал привилегии обоих, мотивируя это существованием патентов А.Н.Лодыгина. Эдисон не изобрел лампу накаливания, но он разработал во всех деталях систему электрического освещения, включая патрон, цоколь лампы и выключатель, а также систему централизованного электроснабжения.

В 1876 г. Кон умер, и товарищество распалось. А.Н.Лодыгин был вынужден поступить слесарем-инструментальщиком, а затем инженером-металлургом в Петербургский арсенал. В 1878–1884 гг. он работал в товариществе «Яблочков и К0», а в 1884 г. уехал в Париж, где работал на заводе над усовершенствованием своих ламп. Лампы стали изготовляться в промышленных масштабах. Сила света их составляла от 10 до 100 свечей с энергоемкостью 0,8-1,8 Вт на свечу. Срок службы доходил до нескольких сот часов, хотя из-за недостатков технологии качество было очень неоднородным. В 1906 г. американская фирма приобрела патент А.Н.Лодыгина на лампу накаливания с металлической нитью. Ряд патентов приобрели и фирмы других стран.

В 1906 г. А.Н.Лодыгин вернулся в Россию, где хотел продолжать работу, но признания не нашел. Через 32 года после освещения первой улицы А.Н.Лодыгину предложили должность заведующего подстанциями Петербургского трамвая с чисто административными функциями. А.Н.Лодыгин снова уехал в Америку. 2 ноября 1923 г. А.Н.Лодыгин умер.

Павел Николаевич Яблочков (1847–1894) родился в Саратовской губернии в семье обедневшего помещика. Обучение начал в гимназии в Саратове, но окончил только четыре класса. Имея склонность к занятиям техникой, он поступает в Николаевское военное училище в Петербурге. Училище было специальным и давало знания в области военной техники. Для поступления в училище П.Н.Яблочкову, как не окончившему гимназии, пришлось проходить репетиционную подготовку в пансионате, принадлежавшему известному офицеру, инженеру и композитору Цезарю Кюи. Училище П.Н.Яблочков окончил, получив чин подпоручика, и был назначен в саперный батальон. Прослужив год, он был направлен в техническое гальваническое заведение, организованное при активном участии Б.С.Якоби. Здесь П.Н.Яблочков увлекся физическими исследованиями, связанными с запросами техники. В 1870 г. он уволился с военной службы и поступил на должность начальника телеграфного отдела Московско-Курской железной дороги, где имел возможность проводить опыты в мастерских железнодорожного телеграфа. В 1873 г. П.Н.Яблочков познакомился с В.Н.Чиколевым, русским электротехником, одним из популяризаторов электротехнической науки, на технической беседе, которую проводил В.Н.Чиколев в Московском Политехническом музее.

П.Н.Яблочков познакомился с работами В.Н.Чиколева по созданию регуляторов для стабилизации горения дуги и стал помогать В.Н.Чиколеву, тем более что это имело значение для осветительных приборов паровозов. В 1874 г. Яблочков открывает в Москве свою мастерскую, но спроса на осветительные приборы не находит и уезжает в Париж, где поступает помощником в мастерскую фирмы Бреге. Отъезд П.Н.Яблочкова за границу был связан с его значительными долгами. Впоследствии П.Н.Яблочков полностью расплатился со своими кредиторами и выкупил все долговые расписки и векселя. Деньги в Россию по поручению П.Н.Яблочкова привез известный революционер Герман Лопатин.

Луи Франсуа Бреге, человек просвещенный и грамотный, за изобретения в области электротехники был избран экстраординарным членом Парижской академии наук. Часы фирмы Бреге упомянуты А.С.Пушкиным в «Евгении Онегине» («..пока недремлющий брегет не прозвонит ему обед», «..желудок верный наш брегет»). Бреге предоставил своему помощнику П.Н.Яблочкову самые благоприятные условия работы.

В марте 1876 г. П.Н.Яблочков получает французский патент, в тексте которого есть такие слова: «Мое изобретение состоит в совершенном удалении всякого механизма, обыкновенно встречающегося в электрических лампах. Вместо того чтобы автоматически, посредством механизма, сближать угли по мере их сгорания, я помещаю угли рядом друг с другом, разделяя их изолирующим веществом, могущим сгорать вместе с углем, например каолин. Оба угля после такой обработки могут помещаться на особом подсвечнике, и стоит лишь пропустить по ним ток от какого-нибудь источника электричества, как между концами углей появляется дуга; для зажигания я соединяю концы углей небольшим кусочком угля, который сначала накаливается и служит как бы запалом для вольтовой дуги».

Работы П.Н.Яблочкова дали начало новому направлению – сильноточной электротехнике, т.е. применению электроэнергии для хозяйственных и промышленных целей.

П.Н.Яблочков выполнил очень много работ в области совершенствования своих приборов, получивших название «Свеча Яблочкова» и «Русский свет». Очень интересны его работы по введению в изолирующий слой дополнительных веществ. Например, в «химической» свече стержни делались из железа и окружались смесью магнезита и окиси магния. Железо, раскаленное дугой, восстанавливало магний из окиси. Восстановленный магний сгорал в воздухе ярким светом. Электроды этой свечи сгорали не более чем на 1 см в час. В связующую массу изолятора П.Н.Яблочков вводил порошки металла, например, цинка. При сгорании углей и испарении изолирующего слоя металл выделялся и оседал в виде полоски, что приводило к повторному зажиганию света. Были разработаны свечи с добавлением материалов, дающих цветное освещение.

Ранее уже говорилось, что дуги параллельно не горят. П.Н.Яблочков ставил на каждый подсвечник несколько свечей, но горела только одна. При аварии или сгорании первой свечи зажигалась вторая и т.д. Все это дало возможность широкого применения дугового освещения, тем более что оно оказалось дешевле и экологичнее газового освещения. Пробное освещение было устроено в больших Парижских магазинах «Лувр», затем на проспекте Оперы (Avenue l'Opera) и площади Оперы (Place l'Opera). Появляется электрическое освещение в Лондоне, Берлине, Мадриде, дворцах шаха Персидского и короля Камбоджи. П.Н.Яблочков становится европейской знаменитостью. Наконец, свеча Яблочкова появляется в России.

Для того чтобы наладить производство горелок в России, П.Н.Яблочкову надо было откупить привилегию у французского товарищества, которое потребовало миллион франков. П.Н.Яблочков пошел на это, отдав свои акции во французском товариществе, что тяжело отразилось на его благосостоянии. Но деятельность компании в России оказалась неуспешной. П.Н.Яблочков пережил большие лишения и умер у себя на родине, в Саратове, в возрасте 47 лет, оставив семью без средств.

Одновременно дуговое освещение испытывает сильную конкуренцию и начинает уступать лампам накаливания. Лампы Эдисона уступали в светоотдаче, но имели больший срок службы (до сотен часов), допускали более легкое «дробление света», чем свечи Яблочкова. И хотя на первом этапе существенным фактором была реклама, но постепенно дуговое освещение начинает вытесняться лампами накаливания.

Это факты известные. Менее известны другие работы П.Н.Яблочкова, сделанные им для усовершенствования дугового освещения, но нашедшие широкое применение в современной электротехнике. В ярком свете «Свечи Яблочкова» они не так заметны, но представляют значительный интерес. При параллельном расположении электродов в дуговой горелке стало заметно, что положительный электрод сгорает примерно в два раза быстрее, чем отрицательный. При расположении по одной прямой это не имело значения, все равно приходилось сдвигать электроды. Яблочков начал делать положительный электрод в два раза толще. Были и другие предложения компенсации этого недостатка. Например, В.А.Тихомиров предложил один электрод размещать вертикально, а другой располагать по спирали вокруг первого, причем длина спирали вдвое больше длины прямого электрода. Однако проще оказалось применять переменный ток. Специально для этого фирмой Грамма были построены генераторы переменного тока, кстати, более простые по сравнению с генераторами постоянного тока. Оказалось, что переменный ток имеет и ряд других преимуществ, очевидных сегодня.

Обратимся к самому П.Н.Яблочкову. Он писал: «Обыкновенно говорят: машины с постоянным током, я говорю: машины с так называемым постоянным, так как на самом деле в бобинах этих машин ток проходит то по одному, то по другому направлению и направляются в одну сторону с помощью особых приборов, называемых коллекторами. В машинах же с альтернативным током он получается таким, каким его дает природа, он не обязан проходить через трущиеся части и коллекторы, что дает возможность делать машины весьма больших величин и не требующих ремонта при долгом их употреблении... Я не буду входить в подробности описания этих машин, скажу лишь, что раз мнение сложилось в пользу машин с альтернативным током, типов их явилось громадное множество; все они весьма удовлетворительны и конкурируют между собою только в цене и прочности устройства. Я могу сказать, что поворот вызван, главным образом, моими работами».

Работы  П.Н.Яблочкова  в  области переменного тока – одна из его основных заслуг в области технического прогресса. П.Н.Яблочков совместно с Зенобом Теофилом Граммом создал свой генератор переменного тока. По своей конструкции – это прототип современных синхронных генераторов, в которых токогенерирующая часть расположена неподвижно, а вращается намагниченный индуктор. Имея в виду «дробление» света, П.Н.Яблочков разделил генерирующие обмотки на части, которые можно было включать последовательно или питать от каждой обмотки отдельный приемник или группу приемников. При выходе из строя одной части можно было просто ее отключить, чего нельзя сделать в других генераторах того времени (Зеноба Теофила Грамма, Вернера Сименса). По сути, П.Н.Яблочков создал многофазный генератор, хотя вопрос о фазности он не ставил, имея в виду лишь питание осветительных приборов.

Поскольку при параллельном расположении электродов не требуется регулирования расстояния между ними, достаточно просто включать последовательно до 4-5 ламп. Кроме того, П.Н.Яблочков для «дробления» света использовал ряд возможностей, присущих цепям переменного тока. В ноябре 1876 г. П.Н.Яблочков получил привилегию «Система распределения токов при электрическом освещении». Он пишет: «Я испрашиваю себе исключительное право эксплоатации новой системы распределения токов..., которое существенно характеризуется употреблением индуктивных катушек, включенных в одну цепь, для получения серии индуктированных токов, которые составляют отдельные источники и позволяют питать раздельные лампы разной силы». Тем самым П.Н.Яблочков предложил применение трансформаторов. Специальные трансформаторы для этой цели были изготовлены Иваном Филипповичем Усагиным, лаборантом физического кабинета Московского университета. Первые трансформаторы были с разомкнутым сердечником, но затем И.Ф.Усагин сделал их и с замкнутой магнитной системой. Надо сказать, что индукционные катушки для повышения напряжения в 1844–1847 гг. применялись Б.С.Якоби для взрывания мин по подводному кабелю длиной до 9 км.

Для регулирования тока П.Н.Яблочков использовал конденсаторы переменной емкости. В это время в электротехнике еще не было введено понятие емкостного сопротивления. Яблочков подробно исследовал процессы заряда и пояснил роль конденсаторов в его схемах, показав себя не только изобретателем, но и ученым. Наконец, П.Н.Яблочков, работая с трансформаторами, сделал предположение о возможности передачи энергии при высоком напряжении.

П.Н.Яблочков сделал и ряд ламп накаливания с телом накала в виде каолиновых пластинок или стержней, которые не требовали вакуума. Однако в перспективность ламп накаливания он не верил.

В.Н.Чиколев (1845–1898), как и Яблочков, был убежденным сторонником дугового освещения и очень много занимался созданием регуляторов для стабилизации горения дуги. Он своеобразно пытался решить проблему дробления света дуги – путем создания системы линз и зеркал. На Охтинском пороховом заводе он применил такую систему освещения, раздробив свет лампы в 3000 свечей на 60 источников света.

Владимир Николаевич Чиколев родился в Смоленской области. Оставшись сиротой, он был отдан на обучение в сиротский кадетский корпус. По окончании он уволился с военной службы и поступил вольнослушателем на физико-математический факультет Московского университета. Жил на случайные заработки. По окончании поступил ассистентом в физический кабинет Петровской (ныне Московской Тимирязевской) сельскохозяйственной академии. В 1876 г. В.Н.Чиколев поступил на должность делопроизводителя электротехнического отдела Артиллерийского комитета в Петербурге и работал там до конца жизни.

Можно по-разному оценивать отношение В.Н.Чиколева к лампам накаливания и приверженность к дуговому освещению, но, работая над совершенствованием дугового освещения и применения оптических устройств, В.Н.Чиколев сделал много изобретений. Так, он разработал специальные лампы освещения на расстоянии для пороховых заводов. Усовершенствованные им прожекторы с составными кольцеобразными стеклами применялись при обороне Порт-Артура в войне с Японией. В.Н.Чиколев – основоположник отечественной светотехники. Он разработал и осуществил остроумный метод испытания зеркал прожекторов, применил методы фотографии для определения скорости полета снарядов. В.Н.Чиколев также изобрел электрический фонарь для пороховых заводов и погребов, т.е. положил начало изготовлению взрывобезопасного оборудования. Вместе с Р.Э.Классоном  В.Н.Чиколев строит электростанцию на Неве для питания осветительных приборов на Охтинском пороховом заводе.

В историю электротехники В.Н.Чиколев вошел как активный популяризатор. В 1872 г. он был одним из организаторов электротехнического отдела Политехнического музея в Москве, в то время одного из важнейших распространителей технических знаний. В 1880 г. вместе с группой электротехников В.Н.Чиколев организовал журнал «Электричество». Им написаны книги «Чудеса техники и электричества» и «Не быль, но и не выдумка» (об электричестве). В.Н.Чиколев был человеком высокой честности и порядочности, что показал, работая приемщиком электротехнического оборудования для русской артиллерии. В редакции журнала «Электричество» он, его жена и дочь работали безвозмездно.

Вокруг журнала «Электричество» благодаря организаторской работе В.Н.Чиколева создалась большая группа электриков, не только продвинувших вперед науку, но и широко применявших электротехнику в промышленности.

Дмитрий Александрович Лачинов (1842–1902) начал обучение в Московском университете на физико-математическом факультете. Когда в 1861 г. университет был временно закрыт из-за студенческих волнений, Д.А.Лачинов окончил курс за границей (учился у Густава Роберта Кирхгофа, Германа Людвига Гельмгольца). После возвращения Д.А.Лачинов сдал экзамены за полный курс университета и получил место профессора физики в Петербургском лесном институте.

К работам Д.А.Лачинова относится метод изготовления аккумуляторов из губчатого свинца, способы регулирования электрических машин. Очень интересны исследования Д.А.Лачиновым процессов, происходящих в дуге (сила света, сила тока, обратная ЭДС в дуге, сопротивление дуги). Большой интерес для нас представляет статья «Электромеханическая работа», помещенная в 1880 г. в журнале «Электричество». Д.А.Лачинов впервые поставил вопрос о передаче механической энергии с помощью электрического тока и исследовал вопрос о КПД передачи. В одной из своих работ Д.А.Лачинов писал: «Универсальность электричества навела многих ученых на мысль об устройстве центрального завода, из которого электричество разносило бы во все концы города ... свет, работу, химическую энергию», т.е. высказал мысль о создании энергетических систем.

Целая группа исследователей открыла новое направление в электротехнике, называемое в настоящее время электротехнологией, т.е. непосредственное использование электрической энергии в технологическом процессе.

В.А.Тихомиров (1849–1899) разработал способы никелирования, распыления металлов с помощью электрического тока. Работал над применением электрических двигателей для орошения.

Н.Н.Бенардос (1842–1905) применил вольтову дугу для сварки металлических листов, резки металлов, получения отверстий. Дуга образовывалась между изделием и угольным электродом (электрогефест), хотя Н.Н.Бенардос указывал на возможность применения для электродов и других материалов. Для сварки Н.Н.Бенардос использовал аккумуляторы, включая их параллельно и последовательно, а также пробовал и сварку переменным током. Н.Н.Бенардосом предложен ряд модификаций способов сварки: сварка в среде защитных газов, контактная точечная сварка.

Н.Н.Бенардос разработал способ гальванического покрытия больших поверхностей (корпусов судов) слоем меди. Он предлагал также построить в районе Ивановских порогов на Неве электростанцию с подливным колесом, которое можно поднимать при ледоходе, и передавать электроэнергию в Петербург.

Николай Гаврилович Славянов (1854–1897) родился в Воронежской губернии, окончил в 1877 г. Петербургский горный институт со званием горный инженер I разряда. В горном институте в то время физику читал профессор К.Д.Краевич, высшую математику – проф. Г.А.Тиме, прикладную механику – проф. И.А.Тиме, геологию – А.П.Карпинский, металлургию – И.А.Иосса и Н.А.Кулибин (внук И.П.Кулибина). Ввиду отсутствия средств на продолжение обучения, Н.Г.Славянов подал прошение о стипендии и получал ее, а также давал уроки. По окончании института Н.Г.Славянов работал на Воткинском заводе, сначала смотрителем механического и токарного цехов, а затем механиком завода. В 1883 г. Н.Г.Славянов был назначен на Пермские пушечные заводы на должность управителя орудийных и механических цехов, а в 1891 г. стал главным начальником заводов.

По своей должности Н.Г.Славянов занимался совершенствованием уровня производства и обратился к вопросам применения электричества в производственном процессе. В Горном институте в то время электротехника преподавалась лишь как раздел физики, что побудило Н.Г.Славянова заняться ее глубоким изучением. За короткий срок Н.Г.Славянов изучил ее настолько, что сам создавал конструкции электрических машин и аппаратов.

Начал он с электрического дугового освещения рабочих цехов и для этих целей создал ряд конструкций динамо-машин и регуляторов дуги. Им были построены генераторы на 800 А; 60 В и 1000 А; 100 В.

Первая привилегия (патент) была получена Н.Г.Славяновым под названием «Электрическая отливка металлов». Вместо угольного электрода Н.Г.Славянов предложил применять металлический, который плавился под действием дуги и стекал на обрабатываемый предмет, являвшийся вторым электродом. Отказавшись от угольного электрода, Н.Г.Славянов избежал дополнительного углерода в сварном шве. Способ Н.Г.Славянова – это способ электропаяния и электроотливки, который применялся при ремонте изношенных деталей машин (заполнение трещин и пустот, наварка изношенных зубьев шестерен, покрытие детали новым слоем металла). Наплавка производилась в форму (ванный метод), заливаемую материалом расплавленного электрода. Н.Г.Славянов первым обратил внимание на то, что можно применять электроды специального состава, т.е. в нашем понимании с легирующими добавками.

Целый ряд ученых того времени утверждал, что этот метод непригоден для сварки цветных металлов и совершенно невозможен для черных металлов. Для демонстрации возможностей метода Н.Г.Славянов сделал многослойную отливку из колокольной бронзы, томпака (сплав меди с цинком), никеля, стали, чугуна, нейзильбера и бронзы. Слиток был обработан в виде 12-гранной призмы, просверленной внутри. Высота «стакана» 210 мм, а масса составляла 5330 г. Предложенный метод получил широкое применение на многих заводах в России и за границей. В 1890–1891 гг. мастерские Урало-горнозаводской железной дороги затратили на восстановление методом электроотливки деталей 4292 руб., в то время как стоимость этих новых деталей составила бы 26766 руб. На IV электротехнической выставке в 1892 г. была представлена сваренная методом Славянова труба из красной меди, которая при испытании выдержала давление 500 атм. На Пермских пушечных заводах методом электросварки (вместо клепки) был построен корпус парохода «Редедя князь Касогский», переименованный затем в «Степана Разина». Сварка использовалась и в основном производстве при изготовлении пушечных лафетов.

В 1892 г. выходит книга Н.Г.Славянова «Электрическая отливка металлов», получившая широкую известность в России и за границей. Отличие методов Н.Г.Славянова и Н.Н.Бенардоса в том, что Н.Н.Бенардос рассматривал электрод как средство в первую очередь для создания дуги, а Н.Г.Славянов рассматривал его как носитель металла для создания шва или части детали.

При создании на пушечных заводах орудийных стволов высокие требования предъявляются к качеству отливок, которое можно повысить, применяя термические средства при охлаждении слитков. Н.Г.Славянов применял дугу для уплотнения металлических отливок. Он применял подогрев отливки для более равномерного остывания всего объема. Это позволяло избежать образования пустот, раковин. Таким методом получались отливки до 700 пудов при токе в дуге 800 А, напряжении до 70 В и времени обработки 3-8 часов.

Н.Г.Славянов намеревался также своим методом починить Царь-Колокол, но, к сожалению, умер в возрасте 43 лет.

Работы Н.Н.Бенардоса и Н.Г.Славянова неоднократно представлялись и награждались на выставках. В 1887 г. Н.Г.Славянов был удостоен серебряной медали на Урало-Cибирской промышленной выставке, работы Н.Г.Славянова экспонировались на Всемирной электротехнической выставке в 1893 г. в Чикаго.

На метод электрической отливки металлов Н.Г.Славянов получил патент США.

В 1892 г. на IV Всероссийской электротехнической выставке было присуждено только две высшие награды – медали Русского технического общества:

«Дворянину Н.Н.Бенардосу – за успешное применение вольтовой дуги к спаиванию металлов и наплавлению одного металла на другой».

«Горному инженеру Н.Г.Славянову – за успешное применение вольтовой дуги к производству металлических отливок и к последующей их обработке с целью изменения химического состава металла и улучшения его механических свойств».