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Estas fórmulas suponen que la tensión \( T \) se refiere al valor máximo, que corresponde al punto más bajo de la catenaria, pudiendo también aplicarse para los casos en que los apoyos no estén nivelados.

En el peso del hilo es necesario incluir el de la influencia del viento y la nieve que se pueda acumular. Según el reglamento del Ministerio de Comercio inglés (Board of Trade) se puede tomar como presión máxima del viento sobre una superficie plana normal, 250 kilogramos por metro cuadrado y no apreciar la influencia de la nieve, la cual puede alcanzar como máximo \( \frac{1}{20} \) del peso del hilo. Este valor, que el Board of Trade atribuye al viento, corresponde al más fuerte huracán posible. En nuestros climas no se cuenta mayor presión que 100 á 150 kilogramos por metro cuadrado.

Como los conductores son cilíndricos, es necesario multiplicar por un coeficiente de reducción = 0,333 la cifra que se adopte para superficie plana.

La presión ejercida por el aire sobre un cuerpo en reposo está dada por

\[
P = m A V^2
\]

\( m \) = Coeficiente de reducción variable según la forma del cuerpo.
\( A \) = Área en metros cuadrados de la proyección del cuerpo.
\( V \) = Velocidad relativa del aire expresada en metros por segundo.
\( P \) = kilogramos.

Valores de \( m \).
Superficies planas normales á la dirección del movimiento: \( m = 0,12 \).
Superficies cilíndricas convexas: \( m = 0,04 \).

Podremos considerar la presión del viento sobre las superficies cilíndricas convexas, como igual á \( \frac{1}{3} \) de la presión que ejercerá sobre la proyección de las superficies cilíndricas, según un plano perpendicular á la dirección del viento.

Las resistencias límites ó cargas de rotura son aproximadamente para hilos de cobre electrolítico 28 kilogramos por milímetros cuadrados;
Idem para hilos de acero, 100 kilogramos por milímetros cuadrados.
Idem id. de hierro ordinario 38 idem id.

No debe llegarse nunca á estos valores, y aconsejamos se haga trabajar á los conductores de alto potencial á \( \frac{1}{6} \) del esfuerzo que determina la rotura.

Ejemplo: Determinar la flecha que ha de darse á un alambre de cobre de 3 milímetros de diámetro; distancia entre apoyos 40 metros.
El peso del cobre es 63 gramos por metro lineal, y su sección en milímetros cuadrados 7,07.
Tomaremos como valor de la presión del viento 125 kilogramos por metro cuadrado y para la nieve \( \frac{1}{20} \) del peso del cobre.

Teniendo en cuenta, además del peso del cobre, el de la nieve y la influencia del viento, será:

\[
P = 0,00063 + 0,000031 + 0,001249 = 0,00191 \text{ kg.}
\]

La tensión que podrá admitirse para el hilo, tomando 28 kg. por milímetros cuadrados como carga de rotura del cobre, y \( \frac{28}{6} \) como carga de seguridad, será:

\[
\frac{7,07 \times 28}{6} = 33 \text{ kg.}
\]
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La Energía Eléctrica

REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES

PUBLICACIÓN QUINCENAL ILUSTRADA

SUMARIO
Carburo de calcio y acetileno (conclusión), por Miguel Ancil.—Verificación electromagnética del estado molecular de los ejes usados en las locomotoras y carruajes de ferrocarriles (conclusión), por A. Sandarán.—Cálculo para el montaje de conductores en una línea aérea, por Francisco del Campo.—Aplicaciones de la energía eléctrica á la explotación de minas, por M.—Crónica científica: Lámpara de arco «Picolo».—Nuevo conmutador con solenoides.—Información.—Ofertas y demandas.

CARBURO DE CALCIO Y ACETILENO

(CONCLUSIÓN)

APLICACIONES DEL CARBURO DE CALCIO

ACETILENO.—La mayor aplicación que el carburo de calcio ha recibido es la producción del gas acetileno para el alumbrado; cuyo poder luminoso es unas quince veces la del gas ordinario de hulla.

Encendido un mechero de acetileno, el gas es disociado y las partículas de carbono son llevadas al blanco resplandeciente; pero resulta un inconveniente del empleo de este gas, y es que, á pesar de todas las disposiciones hasta el día empleadas, la combustión de este carbono es incompleta, escapándose la parte no quemada, recubriendo á la larga los objetos por él alumbrados de una capa perceptible de hollín mucho más manifiesta que la del gas de hulla ordinario; y si se agrega á esto su olor desagradable, y, sobre todo, los grandes peligros de explosión, cuando el aparato es manejado por una persona incompetente, se concibe que el consumo no aumente sino muy lentamente. En tanto que el gas de hulla debe, para producir la explosión, estar mezclado al aire en la proporción de 30 por 100 por lo menos, es suficiente una proporción de 9 por 100 de acetileno. La fabricación del acetileno es excesivamente sencilla; así es que, el número de industriales que fabrican los aparatos de su producción, es considerable. Daremos una idea de su multiplicidad, clasificando los aparatos con M. Benard en la relación presentada al Congreso de Química aplicada celebrado en París durante la Exposición de 1900.

1.º Aparatos de acetileno con lámparas portátiles.
2.º Aparatos en los que el agua cae sobre el carburo.
3.º Aparatos á contacto de agua, atacando el carburo por su parte inferior.
4.º Aparatos á caída de carburo en una masa de agua.
5.º Aparatos de gas acetileno disuelto en un líquido.
6.º Quemadores generales de acetileno.

Omitimos la descripción de todas estas diversas clases de aparatos extensamente conocidos, pues prolongaríamos excesivamente este estudio.

ACETILENO DISUELTO.—El solo procedimiento de alumbrado por el acetileno, saliendo de lo ordinario, consiste en el empleo del acetileno disuelto, según los proce-
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vapor tan utilizadas para los transportes al aire libre, consiste en una economía de energía considerable; por consecuencia se reduce notablemente el consumo de carbón, hecho evidente sobre el cual no insistiremos más.

El modelo de locomotora que en cada caso se emplee, depende del servicio que tenga que prestar.

En las minas la separación que presente la vía férrea es generalmente pequeña, al menos mientras se trate del remolque de vagonetas.

Cuando las locomotoras deban circular en el interior de la mina, es necesario, en vista de las pequeñas dimensiones que presentan las galerías, darlas un volumen muy reducido, lo más pequeño posible. Para locomotoras empleadas sobre el nivel del suelo, pueden ser mayores sus dimensiones, puesto que no hay que tener en cuenta las especiales condiciones que exigen las locomotoras subterráneas. Además, el transporte de los vagones de

Fig. 1.a

camino de hierro sobre las vías de enlace y de cargamento, exigen la presencia de locomotoras construidas para circular sobre vías férreas de separación normal.

Para satisfacer á estas diversas exigencias, la casa Siemens y Halske construye tres tipos diferentes de locomotoras mineras:

1.º Locomotora de mina, para separación de vía y espacio ocupado reducido.
2.º Locomotoras para el transporte del material, construidas igualmente por vías de separación reducida, pero de mayor volumen que las locomotoras del primer tipo.
3.º Locomotoras de maniobra, para vía normal, construidas para poder circular sobre las vías férreas de la red ordinaria de caminos de hierro.

La locomotora minera ha sido la primera aplicación del transporte eléctrico de la energía en las minas. En 1879, una pequeña locomotora construida en los talleres de la casa Siemens y Halske, funcionó en la Exposición industrial de Berlin, y después de esto, fué
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Las locomotoras mineras del tipo normal de la casa Siemens y Halske, se componen de un bastidor de fundición que descansa sobre los ejes por la intermediación de resortes.

Fig. 2.

Uno de los ejes ó los dos son accionados por un motor que, como todos los motores de tranvía, está suspendido del eje y acciona sobre éste por el intermedio de engranajes.

Estos engranajes llevan ruedas dentadas, cuyos dientes han sido tallados con especial esmero; van encerrados en una caja llena de una materia lubricante.

Sobre el bastidor se halla instalado el aparato de acoplamiento, colocado en el eje longitudinal de la locomotora y dispuesto de manera que en nada pueda perjudicar al rápido desmontaje de los motores.

Debajo de la disposición de acoplamiento se encuentran las resistencias necesarias al desamarre y regulación de velocidad.

El aparato de acoplamiento y las resistencias forman un conjunto fácil de desmontar.

Los órganos más importantes de la instalación eléctrica son, pues, fácilmente accesibles, principalmente el aparato de acoplamiento, cuya envuelta puede abrirse por su parte superior, con el fin necesario de permitir inspeccionar los diversos órganos.

Las locomotoras pequeñas van provistas de un asiento ó pescante para el conductor; en cambio las más potentes van provistas de un asiento en cada una de las extremidades, de manera que el mecánico puede cambiar de sitio cuando cambia el sentido de la marcha. El servicio del mecánico consiste principalmente en la maniobra del aparato de acoplamiento y del freno.

La velocidad de las locomotoras en servicio normal, es de 10 á 15 kilómetros por hora.
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Por un acoplamiento apropiado de los motores, se puede reducir á voluntad la velocidad, siempre que así se juzgue conveniente, por ejemplo, en las curvas.

Fig. 3.

EleKtrische Grubenlokomotive für den Karl-Ferdinandstollen

Maßstab 1:50.

Fig. 4.

Con objeto de que la locomotora pueda servir fácilmente para las diferentes vías férreas existentes en las minas, cuya separación entre carriles es muy variable, el bastidor, así
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Verificación electromagnética del estado molecular de los ejes usados en las locomotoras y carruajes de ferrocarriles.

(CONCLUSIÓN)

La fig. 5.a demuestra este resultado, empezando con fuerzas magnetizantes débiles y llegando á H = ± 7 unidades C. G. S.

Efectos de las acciones externas sobre la inducción B.—Según se demuestra por la experiencia, el valor de la inducción magnética varía con los entrehierros, las juntas ó uniones, la compresión, las acciones mecánicas, las vibraciones, el calor, etc., etc., es decir:

El valor de B en un hierro dado varía con la estructura molecular del mismo.

Y estas variaciones pueden apreciarse por el trabajo perdido por histeresis y medido con los ciclos de imantación.

APLICACIÓN.—De lo expuesto anteriormente resulta que si un órgano de máquina construido en hierro ó acero se reconoce antes de funcionar, obteniendo un gráfico de un ciclo de imantación, tendremos, digámoslo así, una fotografía de las propiedades magnéticas de dicho órgano.

Como las causas exteriores obrando sobre él durante el funcionamiento ó servicio influyen, según demuestra la experiencia, en el valor de la permeabilidad B de dicho órgano; tomando en distintos tiempos gráficos de ciclos en armonía con el primero, observaremos variaciones en el valor de la histeresis, que servirán para formarnos idea del estado molecular de dicho órgano en las diversas épocas de su funcionamiento.

Obtenidas estas experiencias, podremos, por comparación, deducir el estado molecular de otro órgano mecánico análogo, sometiéndolo á un reconocimiento electromagnético.

Los ejes empleados en las locomotoras y vagones de los ferrocarriles están expuestos á una variación especial del estado molecular, debido á las vibraciones que experimentan durante el servicio; de tal modo, que después de un cierto recorrido, los convierte en quebradizos, por el estado cristalino que su constitución molecular ha adquirido.

Las vibraciones, en lo que concierne al magnetismo, tienen por efecto disminuir todas las acciones residuales, y hacen que la pieza de hierro sometida á vibraciones adquiera más rápidamente el estado medio correspondiente á la fuerza magnética que obra sobre ella. En otras palabras: disminuye la histeresis, y en las curvas de inducción se observa que las curvas ascendente y descendente relativas apenas se diferencian.

Deben, pues, existir diferencias características entre las curvas de imantación de un eje, tomadas en distintos tiempos de su servicio; diferencias que sólo la experiencia puede determinar observando varios ejes y obteniendo las curvas correspondientes. El resultado de estas experiencias podría servir luego para establecer un nuevo procedimiento que permitiera conocer si los ejes de los vagones han sufrido alteraciones que los haga peligrosos para la seguridad del servicio, y tal vez se evitarían de este modo catástrofes que
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tienen por origen la rotura de un eje estando el tren en marcha. Por lo menos se dispondría de un procedimiento racional y bastante claro para deducir el estado actual de un eje, cosa que, según mis noticias, no se posee hoy.

DISPOSITIVOS PRÁCTICOS.—Al tratar de combinar las disposiciones más apropiadas para obtener un mecanismo que haga práctico el modo de obtener los gráficos de que venimos hablando, se tropieza con algunos inconvenientes; pues no se presenta muy fácil el hacer el reconocimiento ó verificación de los ejes en un tren ya formado, como yo deseaba, á causa de las derivaciones magnéticas que se establecerían por el bastidor, pasando por las cajas de grasa, y también por la influencia que el aflojado de las llantas tendría sobre el ciclo. Además influirían también los estados especiales del cubo, radios, aro, etc., y sería muy difícil leer en el gráfico lo que afectara exclusivamente al eje.

Por otra parte, según me indica mi distinguido compañero el ingeniero D. Román Barreto, perteneciente al Cuerpo de ingenieros de la inspección de ferrocarriles, «como el aparato verificador magnético no puede ser transportable, hay que llevar el vagón al sitio donde esté instalado, ó sea hacer maniobras, y si son muchos los vagones, esto constituye un inconveniente».

«En la explotación es cosa corriente que se hace todos los días lo que se llama levantar el vagón, cosa rápida y preferible, pues entonces ya no hay más que empujar las ruedas que, por otra parte, van con gran frecuencia al taller para el torneado de llantas (cada 30.000 kilómetros) ó, en otros casos, para cambiarlas. Estas ocasiones son las á propósito para reconocerlas, y, por tanto, no es necesario que el aparato verificador pueda servir para contener un vagón completo, cosa que nunca utilizarían las Compañías por las razones expuestas, todo ello sin perjuicio de la dificultad de que el eje esté perfectamente aislado para que las indicaciones sean suficientemente claras.»

Teniendo en cuenta las razones prácticas expuestas por mi buen amigo, he llegado á concebir una solución, que voy á describir presentando su esquema solamente.

DESCRIPCIÓN.—Se forma un circuito magnético constituido por un núcleo en U N N' hecho con láminas de hierro aisladas entre sí y cerrado por el eje, cuyas manguetas

asientan en las extremidades torneadas de las ramas verticales (fig. 6.ª). En la rama horizontal se arrolla una bobina, en la que actuará la corriente. En la rama vertical N' hay un entrehierro ó solución de continuidad, de forma que en el interior de él se aloja una ar-
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La Energía Eléctrica
REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES
PUBLICACIÓN QUINCENAL ILUSTRADA

SUMARIO
Naturaleza de las reacciones en los alternadores, por Luis León y Núñez.—Aplicaciones de la energía eléctrica á la explotación de minas (conclusión), por A. M.—Instalación eléctrica del tranvía de Bilbao á Durango y Arratia, por S. C.—Teorías y explicaciones sobre el papel que en la propagación de las ondulaciones eléctricas, en la Telegrafía sin conductores, parecen desempeñar la tierra, la antena y la atmósfera, por Carlos Dorrien.—Bibliografía.—Crónica científica: Influencia de la porosidad de las placas en la capacidad de los acumuladores.—Información.—Ofertas y demandas.—Correspondencia particular.

Naturaleza de las reacciones en los alternadores.

Las reacciones en los alternadores con inductores de intensidad magnética constante, influyen modificando la fuerza electromotriz eficaz, que desciende sensiblemente de la que dan las fórmulas conocidas, dejando de ser exactamente proporcional á la velocidad, una vez pasados ciertos límites, desde los cuales, las corrientes que circulan por los carretes del inducido adquieren suficiente intensidad para producir una imanación de su núcleo, que modifique el campo sensiblemente. Se suele tener esto en cuenta en la predeterminación de los elementos de un alternador proyectado, para aumentar en ciertas proporciones el número de amperio vueltas de excitación de los inductores.

Pueden considerarse estas reacciones con cierta analogía en sus efectos con las que ofrecen las dinamos de corriente continua, y que sabemos ocasionan una distorsión del campo determinando un avance angular de los puntos de máxima inducción en el sentido del movimiento del inducido, ó contrario al movimiento del inductor, cuando es éste la parte móvil de la máquina; pero aquí, siendo alternativa la corriente de imanación del núcleo, la distorsión tendrá que estar sometida á vaivenes periódicos que vamos á estudiar.

Todavía se verifican otras reacciones entre los elementos de un alternador, cuya influencia es de mucha importancia para tenerla en cuenta. Nos referimos á la autoinducción en los carretes inducidos, cuyo efecto aumenta por la presencia del núcleo de hierro.

Todas estas acciones locales suelen designarse con la expresión reacciones del inducido y, por lo tanto, las abrazaremos en un sólo artículo, para lo que consideraremos un alternador de inductores fijos e inducido de anillo móvil, con los carretes unidos en serie, por el procedimiento corriente de inversión del sentido del enrollamiento, y lo que digamos en este caso, puede aplicarse á cualquier otra clase de inducidos.

Empecemos á examinar el fenómeno, tal como tiene lugar, desde el momento en que ante los polos inductores se encuentran las porciones de núcleo desnudas del alambre (figura 1.º) y, por lo tanto, que los carretes ocupan los espacios interpolares neutros. Haciendo abstracción de la dispersión del flujo, en ese instante, el del inductor se cierra de uno á otro polo por el intermedio del núcleo del inducido; la acción magnetizante del in-
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Interior de la estación generadora.
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Plano del trazado de las líneas de alta tensión y trolley.

Distancias: Garay á Lemona, 17 kilómetros; Durango á Bilbao, 23 idem; Lemona á Ceanuri, 15 idem.
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Central de Garay
Central de Magnesio
Sub-Estacion de Lengua

Esquema general de distribución.

A Alternadores trifásicos. - B Excitatries. - C cuadros de distribución. - D Transformadores. - E Convertidores. - F Motores de los elevadores de tensión. - G Interruptores. - H Dinamos elevadores de tensión. - I Alimentación directa. - K Feeders. - L Negativo ó carriles. - M Hilos de trolley.
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La central de Magunas tiene un solo grupo generador de 140 caballos, siendo de igual tipo que los ya citados, tanto la turbina como el alternador; la velocidad es también de 500 revoluciones por minuto, y la tensión entre fase y fase de 5.000 voltios.

Vista exterior de la Central generadora de Magunas.

Vista exterior de la Central generadora de Garay.

La frecuencia de la corriente alterna es sólo de \( \frac{2}{3} \) períodos por segundo (inductores de seis polos), valor que hasta ahora creemos no haya sido empleado en España, y cuya justificación está en el hecho de no tener que alimentar las centrales generatrices sino
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motores sincronos, que como tales marchan las conmutatrices de la subestación de Lemona.

Tanto en una como en otra central, las excitatrices son de excitación Compound y están directamente montadas en la prolongación del eje de los alternadores; dan una tensión de 125 voltios, y su potencia es suficiente para que cada una pueda alimentar el campo de dos alternadores y además las lámparas de incandescencia para el alumbrado de las centrales, evitando el empleo de un transformador, con una frecuencia excesivamente reducida para alumbrado. De este modo, una ligera avería en la excitatriz de uno de los alternadores no deja á éste fuera de servicio.

Los cuadros de distribución son del tipo de subdivisión en paneles, cada uno de los cuales lleva todos los aparatos de medida y regulación de una unidad ó elemento, con lo cual las ampliaciones se facilitan y la vigilancia se simplifica mucho. Para la corriente á 5.000 voltios se emplean interruptores de tipo Thomson-Houston, en que los elementos que producen la ruptura están sumergidos en un baño de aceite (transil) de altas cualidades aisladoras.

El cuadro de Garay está compuesto de:
Un panel de línea.
Dos paneles de alternador.
Un panel de excitación y alumbrado.
El de Magunas de:
Un panel de línea.
Un panel de alternador.
Un panel de excitación y alumbrado.
(Continuará.)

S. C.

TEORÍAS Y EXPLICACIONES
sobre el papel que en la propagación de las ondulaciones eléctricas, en la Telegrafía sin conductores, parecen desempeñar la tierra, la antena y la atmósfera.

VARIAS han sido las teorías emitidas para dar á conocer la marcha seguida por las ondulaciones eléctricas en su aplicación á la Telegrafía sin conductores, las que, como iremos viendo, están en desacuerdo con los resultados prácticos obtenidos, bien por no explicar unas de ellas la necesidad de ciertos órganos indispensables al buen funcionamiento, bien por estar otras en contradicción con su empleo.

La teoría emitida por Mr. Vilot en el Congreso de Telegrafía, que tuvo lugar en París durante la Exposición del año 1900, basada en la conductibilidad de las capas geológicas, así como la de Mr. Pilsonski, asignando también á dichas capas el papel de medio en que se propagan las ondulaciones, se hacen inadmisibles desde el momento que la práctica ha sancionado la necesidad de la antena, así como la mayor longitud de ésta á igualdad de las demás condiciones, cuando se trata de aumentar la distancia de comunicación, no probando tampoco nada en apoyo de estas teorías las experiencias que con dicho objeto se han efectuado, toda vez que en ellas se ha hecho uso de antenas invertidas, más ó menos largas, pero antenas al fin y dotadas por consiguiente de las condiciones é influencia que este aparato pueda tener en la propagación de las ondulaciones.

Supone, por el contrario, Mr. Blochmann, que la propagación de las ondulaciones de una antena á otra se efectúa por las superficies equipotenciales de la atmósfera, así como Mr. Della Riccia opina ser debida la comunicación á reflexiones de la ondulación emi-