Рат струја (енгл. War of the currents) био је низ догађаја који су пратили увођење супротстављених система за пренос електричне енергије током касних 1880-их и раних 1890-их година. Настао је из два система осветљења развијена крајем 1870-их и почетком 1880-их: уличног осветљења лучним лампама које су радиле на високонапонску наизменичну струју (AC) и великих система нисконапонске једносмерне струје (DC) за унутрашње осветљење сијалицама са ужареним влакном, које је пласирала компанија Томаса Едисона. Године 1886. Едисонов систем се суочио са новом конкуренцијом: системом наизменичне струје који је првобитно увела компанија Џорџа Вестингхауса, а који је користио трансформаторе за спуштање високог напона како би се наизменична струја могла користити за унутрашње осветљење. Коришћење високог напона омогућило је систему наизменичне струје да преноси енергију на веће удаљености из ефикаснијих великих централних електрана. Како се употреба наизменичне струје брзо ширила, а друге компаније примењивале сопствене системе, Edison Electric Light Company је почетком 1888. године тврдила да су високи напони који се користе у системима наизменичне струје опасни, као и да је дизајн инфериоран и да крши патенте њиховог система једносмерне струје.
У пролеће 1888. године дошло је до медијске буре због смртних случајева изазваних високонапонским водовима наизменичне струје постављеним на стубове, што се приписивало похлепи и бездушности компанија за лучно осветљење које су њима управљале. У јуну те године, Харолд П. Браун, њујоршки инжењер електротехнике, тврдио је да компаније за осветљење засновано на наизменичној струји доводе јавност у опасност користећи високонапонске системе инсталиране на немарна начин. Браун је такође тврдио да је наизменична струја опаснија од једносмерне и покушао је то да докаже јавним убијањем животиња обема врстама струје, уз техничку помоћ Едисонове компаније. Едисонова компанија и Браун су даље сарађивали у својим паралелним циљевима да ограниче употребу наизменичне струје кроз покушаје прогуравања закона који би строго ограничили инсталације и напоне наизменичне струје. Обоје су такође сарађивали са главним Вестингхаусовим ривалом на пољу наизменичне струје, компанијом Thomson-Houston Electric Company, како би осигурали да прва електрична столица буде напајана Вестингхаусовим генератором наизменичне струје.
До раних 1890-их, рат је јењавао. Даљи смртни случајеви узроковани водовима наизменичне струје у Њујорку приморали су електричне компаније да реше безбедносне проблеме. Томас Едисон више није контролисао Edison Electric, а зависна предузећа су почела да додају наизменичну струју у системе које су градила. Спајања су смањила конкуренцију међу компанијама, укључујући спајање Edison Electric са њиховим највећим конкурентом, компанијом Thomson-Houston, чиме је 1892. године формиран Џенерал електрик (енгл. General Electric). Спајање Едисонове компаније са њиховим главним ривалом за наизменичну струју окончало је „рат струја” и створило нову компанију која је сада контролисала три четвртине пословања са електричном енергијом у САД. Вестингхаус је победио на тендеру за снабдевање електричном енергијом Светске изложбе у Чикагу 1893. године и добио већи део уговора за изградњу хидроенергетског пројекта на Нијагариним водопадима касније те године (делимично делећи уговор са Џенерал електриком). Комерцијални системи за дистрибуцију једносмерне струје нагло су опадали током 20. века; последње комунално предузеће за једносмерну струју у Њујорку затворено је 2007. године.
Позадина
мини|десно|Веома светло лучно осветљење (попут овог у Њујорку 1882. године) могло се користити само на отвореном или у великим унутрашњим просторима где су лампе могле бити постављене високо, ван видокруга људи.
Рат струја израстао је из развоја два система осветљења: лучног осветљења које је радило на наизменичну струју и осветљења сијалицама са ужареним влакном које је радило на једносмерну струју. Оба су замењивала системе гасног осветљења, при чему је лучно осветљење преузимало осветљавање великих површина и улица, док је осветљење сијалицама замењивало гас у пословним и стамбеним затвореним просторима.
Лучно осветљење До касних 1870-их, системи лучних лампи почели су да се инсталирају у градовима, напајани из централних електрана. Лучно осветљење било је способно да осветли улице, фабричка дворишта или унутрашњост великих зграда. Системи лучних лампи користили су високе напоне (изнад 3.000 волти) за напајање више лампи повезаних у серију, а неки су боље радили на наизменичну струју.
Године 1880. постављени су велики системи лучног осветљења у неколико градова САД, укључујући централну станицу коју је успоставила компанија Brush Electric Company у децембру 1880. године за снабдевање 3,500-волтним демонстрационим системом лучног осветљења дужине 3,2 км на Бродвеју у Њујорку. Недостаци лучног осветљења били су: захтевало је интензивно одржавање, зујало је, треперило, представљало опасност од пожара, било је заиста погодно само за спољашње осветљење и, због високих напона који су коришћени, било је опасно за рад.
Едисонова компанија за једносмерну струју мини|лево|Радници закопавају Едисонове водове једносмерне струје испод улица Њујорка 1882. године. Ова скупа пракса ишла је у прилог Едисону у перцепцији јавности након што је неколико смртних случајева проузроковано надземним високонапонским водовима наизменичне струје. Године 1878. проналазач Томас Едисон видео је тржиште за систем који би могао да доведе електрично осветљење директно у пословни простор или дом купца, нишу коју нису покривали системи лучног осветљења. До 1882. године у Њујорку је основано комунално предузеће у власништву инвеститора Edison Illuminating Company. Едисон је дизајнирао своје предузеће да се такмичи са тада већ успостављеним гасним компанијама, заснивајући га на релативно ниском напајању од 110 волти једносмерне струје за напајање високоотпорне сијалице са ужареним влакном коју је изумео за тај систем. Едисонови системи једносмерне струје продавани су градовима широм Сједињених Држава, чиме је то постао стандард, при чему је Едисон контролисао сав технички развој и држао све кључне патенте. Једносмерна струја је добро радила са сијалицама са ужареним влакном, које су биле главно оптерећење тог времена. Системи једносмерне струје могли су се директно користити са акумулаторским батеријама, обезбеђујући драгоцено уједначавање оптерећења и резервно напајање током прекида рада генератора. Генератори једносмерне струје могли су се лако везати паралелно, омогућавајући економичан рад коришћењем мањих машина током периода мањег оптерећења и побољшавајући поузданост. Едисон је изумео бројило које је омогућавало да се купцима наплаћује енергија пропорционално потрошњи, али је ово бројило радило само са једносмерном струјом. Једносмерна струја је такође добро радила са електричним моторима, што је била предност коју је DC држао током 1880-их. Главни недостатак Едисоновог система једносмерне струје био је тај што је радио на 110 волти од производње до крајњег одредишта, што му је давало релативно кратак користан домет преноса: да би се величина скупих бакарних проводника одржала ниском, електране су морале бити смештене у средини насељених центара и могле су снабдевати само купце удаљене мање од једне миље (1,6 км) од постројења.
Вестингхаус и наизменична струја мини|десно|Каталог компаније Westinghouse Electric Company из 1888. који рекламира њихов „Наизменични систем”. Године 1884. проналазач и предузетник из Питсбурга, Џорџ Вестингхаус, ушао је у посао електричног осветљења када је почео да развија систем једносмерне струје и ангажовао Вилијама Стенлија Млађег да ради на њему. Године 1885. прочитао је чланак у британском техничком часопису Engineering који је описивао системе наизменичне струје у развоју. До тада је наизменична струја стекла кључну предност над једносмерном развојем трансформатора који су омогућавали да се напон „подигне” на много више напоне преноса, а затим „спусте” на нижи напон крајњег корисника за пословну и стамбену употребу. Високи напони омогућавали су централној електрани да снабдева велико подручје, са колима дугим до 11 километара. Вестингхаус је ово видео као начин да изгради истински конкурентан систем уместо да једноставно изгради још један једва конкурентан систем једносмерног осветљења користећи патенте који су тек толико различити да заобиђу Едисонове патенте. Едисонов систем централизованих DC постројења са кратким дометом преноса такође је значио да постоји крпеж неснабдевених купаца између Едисонових електрана које би Вестингхаус лако могао снабдевати наизменичном струјом. мини|лево|Вилијам Стенли је развио први практични AC трансформатор за Вестингхаус и помогао у изградњи првих система наизменичне струје. Године 1885. Вестингхаус је купио права на америчке патенте за трансформатор који је развио француски инжењер Лисјен Голар (који је финансирао британски инжењер Џон Диксон Гибс). Увезао је неколико ових „Голар-Гибс” трансформатора као и Сименсове AC генераторе да би започео експериментисање са системом осветљења заснованим на наизменичној струји у Питсбургу.M. Whelan, Steve Rockwell, Steve Normandin, The History of the Transformer, Edison Tech Center, edisontechcenter.org Исте године, Вилијам Стенли је искористио дизајн Голар-Гибс и дизајне из мађарске компаније Ganz (Z.B.D. трансформатор) да развије први практични трансформатор. Компанија Westinghouse Electric Company формирана је почетком 1886. године.
У марту 1886. Стенли је, уз Вестингхаусову подршку, инсталирао први вишенапонски систем наизменичне струје, демонстрациони систем осветљења сијалицама, у Грејт Барингтону, Масачусетс.Great Barrington Historical Society, Great Barrington, Massachusetts. Проширен до тачке где је могао да осветли 23 предузећа дуж главне улице са врло малим губитком енергије на преко 1200 метара, систем је користио трансформаторе да спусти 500 волти наизменичне струје на улици на 100 волти за напајање сијалица на свакој локацији. До јесени 1886. Вестингхаус, Стенли и Оливер Б. Шаленбергер изградили су први комерцијални систем наизменичне струје у САД у Бафалу, држава Њујорк.
Ширење наизменичне струје До краја 1887. Вестингхаус је имао 68 електрана на наизменичну струју наспрам Едисонове 121 станице засноване на једносмерној струји. Да ствар буде гора по Едисона, Thomson-Houston Electric Company из Лина, Масачусетс (још један конкурент који је нудио системе засноване на AC и DC), изградила је 22 електране. Томсон-Хјустон је ширио своје пословање покушавајући да избегне сукобе око патената са Вестингхаусом, склапајући договоре као што су споразуми о територији компанија за осветљење, плаћање накнаде за коришћење патента за Стенлијев трансформатор и дозвољавање Вестингхаусу да користи њихов патент за сијалицу Sawyer-Man. Поред Томсон-Хјустона и Браша, у то време било је и других конкурената, укључујући United States Illuminating Company и Waterhouse Electric Light Company. Све компаније имале су сопствене системе електричне енергије, системе лучног осветљења, па чак и дизајне сијалица за кућно осветљење, што је доводило до сталних тужби и битака око патената између њих самих и са Едисоном.
Безбедносни проблеми мини|десно|Мноштво телефонских, телеграфских и енергетских водова изнад улица Њујорка на фотографији Велике мећаве 1888. године. Вод наизменичне струје који је пао током олује довео је до струјног удара и смрти једног дечака тог пролећа.