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La Energía eléctrica (1904-03-10 00:00:00), página 1

La Energía Eléctrica
REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES
PUBLICACIÓN QUINCENAL ILUSTRADA

SUMARIO
Estaciones de transformación, por Miguel Ancil.—El salvavidas «Arrieta» para tranvías eléctricos, trenes y automóviles (conclusión), por X.—Refuerzo de los filamentos en la fabricación de lámparas incandescentes de electricidad, por T. R.—Máquinas de gas Westinghouse (continuación), por Rafael Torres Mariño.—Información.—Libros y revistas.—Ofertas y demandas.—Correspondencia particular.

Estaciones de transformación.

Commutatrices.

GENERALIZADA la transmisión de la energía eléctrica á distancia por las corrientes alternativas de alta tensión, y siendo en muchas aplicaciones necesaria la corriente continua, como sucede en las industrias electro-químicas, carga de acumuladores, tracción eléctrica, verificada generalmente con corriente continua, es necesario transformar estas corrientes alternativas en su tensión y curva en continuas adecuadas á tales casos. Las válvulas electrolíticas Pollark, los conductores disimétricos, los reguladores Leblanc, el motor generador, etc., etc., son medios aptos para ello; sin embargo, el más empleado por la regulación perfecta de la corriente y por su sencillez, es el de las estaciones de transformación con commutatrices ó conversores. Dar á conocer algunas propiedades de los aparatos conversores y pasar revista á los demás empleados en una estación de transformación, es lo que nos proponemos en el trabajo presente, y para servirnos de modelo consideramos una estación de transformación destinada á servir una línea de tracción eléctrica.

Las estaciones de transformación ó subestaciones son los puntos donde la corriente es transformada de alternativa alta tensión en continua baja tensión, utilizable en el hilo de trabajo. De los hilos de alta tensión la corriente penetra en la subestación, y después de pasar por el cuadro de distribución, ya transformada convenientemente su tensión, es conducida á la commutatrix; de manera que el primer aparato á considerar en la subestación es el transformador de tensión; éste puede ser monofásico ó polifásico.

Sabemos que el objeto más esencial de estos aparatos, es en todos los casos: siendo dada una diferencia de potencial periódica cualquiera, senoidal ó no, entre dos puntos, A y B, reducir ó multiplicar esta diferencia de potencial en una relación dada, llamada razón de transformación, dependiente del número de sus espiras en sus dos arrollamientos \( \frac{m_1}{m_2} \) sin modificar en nada la forma. De esta consideración podemos deducir una consecuencia importante: si se mantiene constante el valor eficaz de la diferencia de potencial primario, el valor del potencial secundario será también constante á cualquier carga. Las pérdidas óhmicas en los dos arrollamientos, las derivaciones magnéticas y las self-inductancias de los arrollamientos, hacen que, en la práctica, la tensión en los bornes secundarios sea más baja que la calculada. Tenemos también en el transformador tres
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oferta que se le presente en el extranjero, para llevar á efecto el desarrollo comercial de su invento, prefiriendo una de París, donde llevará un aparato para hacer las pruebas, si no logra sus deseos de antes, hacerlas en Madrid á pesar de la tenaz resistencia de las compañías.

Vengan esas pruebas del salvavidas «Arrieta» en Madrid, en el centro de la nación, y esperemos á que se realicen, para reiterar al autor del humanitario aparato nuestros plácemes más entusiastas.

Refuerzo de los filamentos en la fabricación de lámparas incandescentes de electricidad.

El filamento de celulosa carbonizada, empleado para fabricar las bombillas incandescentes, necesita para que ésta reúna las condiciones apropiadas, sufrir la operación llamada refuerzo; ésta consiste en recubrir el filamento de una capa de grafito que, además de dar solidez á aquel, iguala las partes salientes, unificando el diámetro.

De esta operación, depende en gran parte la calidad de la lámpara, siendo el objeto de estos renglones dar una idea de uno de los sistemas automáticos para efectuar la hasta hoy complicadísima operación de refuerzo.

El esquema adjunto indica los principales accesorios y comunicaciones de que se compone una mesa de refuerzo.

B representa una balanza electromagnética para accionar en tiempo oportuno el interruptor a a'; está compuesta, según indica la figura, de dos bobinas b' y b que atraen á los dos núcleos de hierro correspondientes, y que están respectivamente en serie y derivación en un circuito de corriente alterna; cuando el flujo de la bobina b' adquiere un valor conveniente, rompe el equilibrio del fiel d y queda cerrado el interruptor a a' de la corriente continua.

A indica una resistencia de lámparas en serie, puestas en el circuito derivado 4-3.

R es otra resistencia metálica intercalada de igual modo que la anterior y en serie con ella.

Q es un interruptor colocado en el mencionado circuito 4-3.

D es la columna barométrica, para indicar el vacío de la campana neumática.

H representa una resistencia líquida, puesta en serie en el circuito de la bobina b'.

I interruptor de mano para dar corriente á cada uno de los filamentos f f' f'' situados en el mismo circuito principal 1-2.

P interruptor automático para cortar la corriente en dicho circuito 1-2, y que es accionado por la corriente continua del circuito 8-9.

C campana neumática donde se colocan los filamentos entre los soportes p-p'.

G depósito de hidrocarburo empleado para reforzar; se usa generalmente gasolina, gas del alumbrado ó acetileno.

L interruptores de la corriente alterna.

K resistencia de lámparas en el circuito de la corriente continua.

J llave de paso, en comunicación con la tubería de la bomba de vacío por s ó con la atmósfera por r.
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Cuando el émbolo llega á la parte más elevada de su carrera de compresión, la carga se inflama—en el caso de la máquina de gas Westinghouse—por la chispa formada con la apertura de un circuito eléctrico en el espacio libre. Estando el aire y el gas mezclado completamente en las proporciones debidas, la combustión tiene lugar con tal rapidez, que puede propiamente llamarse explosión, y el calor resultante eleva la presión á varios cientos de libras por pulgada cuadrada. Los gases quemados bajo esta alta presión se dilatan moviendo el pistón hacia abajo en su carrera de trabajo, y son arrojados al través del escape en la carrera siguiente, que, al completarse, deja todas las partes de la máquina en posición para empezar nuevamente el mismo ciclo de operación. Todas las máquinas que han tenido algún grado de éxito trabajan de acuerdo con el sistema que se acaba de delinear, el cual fué primeramente propuesto y patentado en Francia en 1862 por Mr. Beau de Rochas, aunque los resultados del invento, así como la gloria de él, fueron tan completa y prontamente arrebatados por otros, que el inventor verdadero ha quedado casi en olvido.

Por la explicación general que acabamos de dar del ciclo de operación que tiene lugar en la máquina, se ve que durante una revolución, ésta obra como bomba para proveerse de combustible, el cual utiliza en la siguiente revolución marchando como un motor de presión de simple efecto. Las válvulas y los inflamadores pertenecientes á cada cilindro tienen por consiguiente que llenar sus funciones una vez para cada dos revoluciones de la manivela, en lugar de una vez por cada revolución como en la máquina de vapor; por consecuencia, los topes que accionan estas partes—topes que se usan de preferencia á los excéntricos por razón de su acción más rápida—deben ser montados en árboles que giren con la mitad de la velocidad del árbol principal, y un tren de engranajes es el único medio positivo de obtener esta reducción de velocidad, y este es el único objeto de su empleo. Resiriéndonos otra vez al corte seccional, A es el árbol que lleva los topes de la válvula de escape, y es movido por el árbol principal por medio de un engranaje. Cada tope de escape obra sobre un cilindro que va en el extremo libre de la palanca directriz G. La válvula de escape E tiene un largo vástago que se proyecta hacia abajo y se apoya en una plancha de acero endurecido colocada sobre el lado superior de la palanca directriz G. El resorte que rodea al vástago sirve para mantener la válvula de escape en su sitio y el

Fig 3.
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vástago en contacto con la palanca directriz. Del árbol A del tope de escape, un árbol horizontal con engranajes cónicos; en dicho lado opuesto el mencionado árbol mueve un árbol vertical que á su vez acciona el árbol del tope superior B. El árbol vertical lleva el regulador."El árbol del tope superior lleva dos topes para cada cilindro. Uno de ellos acciona un cilindro que va en el extremo de la palanca horizontal C. Cuando la parte de este tope que da el golpe llega arriba, el extremo opuesto de la palanca C hace bajar el vástago de la válvula de entrada J, abriéndola para la admisión de la mezcla de gas y aire. Un resorte colocado en el vástago de la válvula de admisión suministra el medio de cerrar ésta y de mantener el tope y el cilindro siempre en contacto uno con otro. Inmediatamente, adyacente al tope de la válvula de entrada, está el tope de inflamación, que en el momento preciso acciona un émbolo horizontal que por medio de la guía D rompe en los terminales del inflamador F la corriente eléctrica que pasa al través del alambre S.

Las cabezas del cilindro y el extremo superior del mismo están completamente envueltas con camisa de agua, porque debido al calor extremo á que estas partes están sujetas, pronto se calentarían hasta el rojo si no se tomaran precauciones para mantener baja la temperatura. El agua de enfriamiento entra por H y sale por K.

Los grabados de las figuras 3.a, 4.a, 5.a y 6.a explicarán más claramente las cuatro partes del ciclo completo de operación, porque los detalles del cilindro y engranaje de la válvula están en escala más grande, y las posiciones relativas de las válvulas, etc., están mostradas separadamente para cada parte del ciclo. Las letras de referencia son las mismas que en la sección completa de la fig. 2.a.

El gas y el aire entran á la cámara de mezcla M por entradas distintas, en cantidades proporcionadas que pueden ser fijadas por el encargado de la máquina, y la mezcla es conducida al través de una cámara de distribución á la puerta M que conduce á la parte superior del cilindro en que está colocada la válvula de entrada. La válvula de mezcla no se enseña en la sección, pero se trata de ella más largamente bajo el párrafo relativo á la regulación.

1. Entrada.—El émbolo está en su carrera descendente, la válvula de entrada J está abierta y la carga de gas y aire está entrando al cilindro. La válvula de escape E está cerrada y la válvula de entrada se cerrará precisamente en el momento en que el cilindro llegue al límite de su carrera descendente.

Fig. 4.
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2. Compresión.—El émbolo está en su carrera ascendente, ambas válvulas están cerradas y la carga de gas y aire es comprimida en el espacio libre.

3. Inflamación y expansión.—El émbolo ha alcanzado el límite superior de su carrera de compresión ó ascendente, la manivela está pasando por su centro superior y ambas válvulas están todavía cerradas. Inmediatamente, antes de esta posición, el tope del inflamador ha puesto en contacto los terminales del mismo, cerrando un circuito eléctrico. Precisamente, en este momento, el tope los suelta y se separan por la acción de un resorte en espiral colocado en la guía D, rompiendo el circuito y produciendo una chispa que inflama la carga. Viene inmediatamente un aumento de presión y el émbolo es empujado hacia abajo por la expansión de los gases quemados, permaneciendo ambas válvulas cerradas hasta un momento antes de la terminación de la carrera; al terminarse ésta la válvula de escape E se abre.

4. Escape.—El émbolo está subiendo, obligando á los gases á salir al través de la válvula de escape E, ahora abierta, y del tubo de escape O. La válvula de escape se cierra cuando el émbolo completa la carrera, quedando todo en disposición de repetir el ciclo.

Los cilindros y émbolos de las máquinas de gas Westinghouse, son construidos de acero fundido, de una clase especialmente dura y de grano fino, estando los émbolos provistos de aros de hierro fundido de superior ejecución.

La bielas son forjadas de la mejor calidad que puede obtenerse de acero Siemens Martin. La cabeza de las bielas está hecha según el modelo universalmente empleado en la marina. Cuando la máquina está en funcionamiento, los pernos de la biela se sumergen en el aceite de la caja de manivela lo suficiente para que quede dentro de él la tuerca inferior de cada perno, cuando la manivela está en su centro de abajo; con lo cual, una abundante cantidad de aceite es salpicada sobre todas las partes interiores que trabajan. Suficiente cantidad de aceite se pega á los lados de los cilindros y émbolo para engrasar también estas partes, no necesitándose cilindro especial de aceite. Esto constituye una economía de no pequeña importancia. El extremo superior de la biela está provisto de cajas de bronce fosforoso que tienen el sistema usual de ajuste por uña. En la vista seccional de la fig. 1.ª, se ve que hay un agujero en la pared del émbolo directamente opuesto al tornillo de cuña; y cuando la manivela está en su centro inferior, este agujero coincide exactamente con otro en el lado del cilindro, que es cerra-

Fig. 5.
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LA UNIÓN ELÉCTRICA ESPAÑOLA

SUPLEMENTO DE
La Energia Eléctrica
REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES
PUBLICACIÓN QUINCENAL ILUSTRADA

Madrid 10 de Marzo de 1904.

Arbitrios sobre instalaciones eléctricas.

La Compañía Aragonesa de Electricidad nos remite el escrito que con gusto reproducimos, el cual es de interés para los productores de fluido eléctrico:

Excelentísimo Señor:

La Compañía Aragonesa de Electricidad, y en su nombre y representación el que suscribe, como Director gerente de la misma, en virtud del acuerdo del Excelentísimo Ayuntamiento elevando desconsideradamente el impuesto sobre postes y palomillas para la conducción y apoyo de líneas eléctricas, y creando nuevo impuesto sobre las mismas líneas y su canalización, no puede menos de recurrir al Excelentísimo Ayuntamiento y á la Junta municipal, presidida por V. E., reclamando de agravio contra el repetido acuerdo, por la trasgresión legal que supone y la lesión que para la industria eléctrica representa.

El Real decreto de 15 de Junio de 1901 y el Reglamento sobre instalaciones eléctricas y servidumbre forzosa de paso de las mismas, de la citada fecha, faculta á los Gobernadores para imponer la indicada servidumbre en el dominio de la provincia y del municipio, oyendo á las Corporaciones para conocer las condiciones en que la servidumbre se autoriza; requisito legal como el referido, cumplido fué en sazón oportuna, sin que la concesión se otorgara á título oneroso.

El Excelentísimo Ayuntamiento, en su laudable propósito de crear recursos con que atender á las crecientes necesidades del erario municipal, impuso gravamen no muy moderado á los postes y palomillas que servían de apoyo á las líneas de conducción; y aceptado fué por las Empresas, ante la consideración de las apremiantes necesidades del presupuesto municipal.

En el año anterior, el Excelentísimo Ayuntamiento acordó duplicar el impuesto, y las Empresas productoras de fluido eléctrico recurrieron protestando de la ilegalidad de acuerdo y aceptando, no obstante, los impuestos existentes, reconociendo la Corporación la ilegalidad del impuesto y dejando sin efecto lo acordado.

En el presente año vuelve la Corporación municipal á gravar el impuesto y á crear