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La Energía eléctrica (1906-10-25 00:00:00), página 4

Aunque pueda haber alguna exageración, siempre se ve cuán importante es la economía que se logra.

Agacino, en su Electricidad práctica, pone el siguiente ejemplo, que peca por el extremo contrario, pues dice que en 1.000 horas se gastan siete lámparas de las que gastan 2,5 vatios por bujía. Se trata de una iluminación en que hay 100 lámparas de 16 bujías.

    Pesetas.

    100 lámparas de 16 bujías, ardiendo 1.000 horas y consumiendo 4 vatios por bujía y hora, vale su consumo á 10 céntimos el hectovatio
    6.400

    100 lámparas de 16 bujías, ardiendo 1.000 horas y consumiendo 2,5 vatios por bujía y hora, vale su consumo
    4.000

    Gasto por reemplazo de las lámparas en 1.000 horas, siendo seis veces substituidas y de una peseta el precio de cada lámpara
    600

    TOTAL
    4.600

    Economía realizada
    1.800

Hemos visto con estos datos económicos, que si bien al forzar una lámpara se gastan menos voltios por bujía, en cambio hay un aumento de precio en el gasto de lámparas, debido á que cuanto más se fuerzan más pronto se inutiliza el filamento por la gran temperatura que debe soportar. De aquí el por qué al forzar una lámpara nos encontramos con un límite que depende del precio del fluido y del mayor número de lámparas que debe emplearse. En general convendrá cuanto más cueste el kilovatio-hora y menos las lámparas, teniendo presente la vida de una lámpara á diferentes voltajes, y además, á que deben retirarse cuando su intensidad luminosa disminuye del 15 al 20 por 100 de la intensidad luminosa inicial.

Las experiencias de Siemens, nos dicen que

    las lámparas de 1,5 vatios duran
    30 horas.

    2
    200

    2,5
    450

    3
    1.000

Una lámpara debe ser substituida por otra nueva bastante antes que se rompa el filamento, porque en el último periodo de su vida baja notablemente de su intensidad luminosa.

El gasto en vatios por bujía es grande, tanto más cuanto más forzada está, por esto se comprende que las experiencias de Larnande den solamente:

    1.000 horas para las lámparas de 4 vatios por bujía.

    700
    3,5

    350
    3

    100
    2,5

Los nuevos filamentos de carbón deben resistir más; estas experiencias datan de algunos años, y en prueba de ello están los datos de la casa Fabio Henrion, de Nancy, el cual dice que para mil horas se necesitan sólo dos de sus lámparas económicas de 2,4 vatios por bujía. Suponiendo que la casa exagere en beneficio propio, bien durarán doscientas cincuenta horas en buenas condiciones.

El ahorro de lámparas, aun en las no forzadas, sale caro en la iluminación en que entran muchas lámparas, pues en el último periodo de su vida, no dan tanta luz, y por lo tanto, cambiándolas cuando ya dan poca se tiene el mismo alumbrado con menos lámparas.

Según las experiencias de Siemens y Halske, una lámpara de 16 bujías que al empezar gasta 3,5 por bujía,
La Energía eléctrica (1906-10-25 00:00:00), página 5



    si las
    10 horas gasta 56 vatios, ó sea 3,5 vatios por bujía.
    total

  20	0	0

  30	0	0

  50	56	3,5

  100	56	3,5

  150	56	3,5

  200	56	3,5

  250	56	3,5

  300	55,74	3,62

  350	55,65	3,71

  400	55,57	3,73

  450	55,71	3,79

  500	55,39	3,82

  600	55,07	4,02

  800	54,66	4,11

  900	54,49	4,15

  1.000	54	4,32

Una lámpara al hacerse vieja, el filamento se adelgaza, volatilizándose parte del carbón que se condensa luego en el vidrio de la misma, y además, aumenta, como es consiguiente, su resistencia.

De este último cuadro se deduce que de 0 á quinientas horas, el promedio fué de 3,63 vatios por hora, y que de 0 á mil horas fué de 3,88. Luego cambiándolas á las quinientas horas, es decir, gastando dos lámparas, se ahorra con la misma iluminación 0,25 vatios por bujía, ó sea en mil horas con iluminación de 16 bujías.

\[
0,25 \times 16 \times 1.000 = 4.000 \text{ vatios}.
\]

Costando en Barcelona el kilovatio á 1,10 pesetas y una buena lámpara 0,90 pesetas, tendremos un ahorro de

\[
\frac{4.000}{1.000} \times 1,10 - 0,90 = 3,96 \text{ ptas.}
\]

por una iluminación de 16 bujías durante mil horas.

Esta economía será tanto mayor, cuanto mayor sea el precio á que se venda el kilovatio-hora.

Antes de concluir, diremos que no conviene emplear lámparas ordinarias á elevado voltaje, porque gastan mucho. Las lámparas sin forzar de 220 voltios gastan más que las que sean á 110 voltios en igualdad de luz.

Según las experiencias efectuadas por el Laboratoire Central á potencial constante con acumuladores, y á potencial sensiblemente constante en el sector de la Revengouche, se ha hallado que las lámparas á 110 voltios al principio consumían 3,6 vatios por bujía y después de doscientas horas 3,87 vatios, mientras que las lámparas á 220 voltios al principio gastaron 4,4 vatios y después de doscientas horas 5,19 vatios por bujía.

III. Aprovechamiento de la energía empleada.

La suma de las radiaciones calóricas y luminosas corresponde á la energía gastada en una lámpara. De manera que para un mismo gasto, cuanto menos luz dé un foco luminoso más calor dará, y al contrario, cuanto más luz desarrolle, menos temperatura se observará. De esto se deduce que debemos buscar focos luminosos en que se transforme la mayor parte de la energía en luz.

Este aprovechamiento es muy variable, basta fijarse en las diferentes llamas; mientras que en las de alcohol casi no dan luz, en las de acetileno es muy intensa. Según M. Busquet, se ha encontrado por el empleo sucesivo de calorímetros opacos y transparentes que la relación que hay entre la energía de los rayos luminosos y la de las radiaciones totales, que en el arco voltaico es aproximadamente de 0,1, mientras que sólo es de 0,003 en las llamas de iluminación.
La Energía eléctrica (1906-12-10 00:00:00), página 1

La Energía Eléctrica

REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES

PUBLICACIÓN QUINCENAL ILUSTRADA

SUMARIO
Ferrocarril funicular de Vallvidrera en Barcelona, por José Playa.—Experiencias á muy altas tensiones, por Sancho López López.—Sobre ferrocarriles eléctricos, por Rafael Torres Maríno.—Crónica e información: Conferencia de telegrafía sin hilos.—Estadística telegráfica.—El coeficiente de resistividad del cobre según su temperatura.—Crónica neoyorquina.—La Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft, de Berlín.—Acumuladores de incendio para motores de gas.—Nuevas centrales.—Nuevas Sociedades.—Contadores eléctricos aprobados.—Los automóviles en Alemania.—Tranvías eléctricos.—Hidráulica Santillana.—Bombas centrífugas.—Las maderas impregnadas.—Método de contar las revoluciones de una máquina.—Catálogos recibidos.—Ciencia Popular. Defunción—Libros y revistas.—Ofertas y demandas.

Ferrocarril funicular de Vallvidrera en Barcelona (1)

(CONCLUSIÓN)

Cálculo de las tensiones de los ejes de los coches.—Los coches de este funicular descansan sobre dos ejes de 90 mm. de diámetro, cuyos gorriones tienen 75 mm. de diámetro y 100 mm. de longitud. La distancia entre el eje de los gorriones y el eje de las ruedas, es de 230 mm.

La tensión producida por el momento de flexión, es igual á:

\[
S = \frac{M}{I/s}
\]

fórmula en la cual:

\[
M = \text{momento de flexión de un gorrón;} \\
I/s = \text{momento de resistencia de la sección peligrosa.}
\]

Si llamamos \( d \) el diámetro de los ejes y representamos por \( M \) su valor \( P \times e \) siendo \( P \) la carga de un gorrón y \( e \) la distancia entre el eje de los gorriones y el eje de las ruedas, tendremos:

\[
S = \frac{32 \times P \times e}{\pi \times d^3}
\]

Siendo el peso de un coche, completamente cargado, de 12.100 kgs., y su componente vertical, suponiéndolo en la pendiente mínima del 14,82 por 100, \( 12.100 \times \cos \beta = 11.955 \) kgs., la carga de cada gorrón será de \( \frac{11.955}{4} = 2.989 \) kgs.

Substituyendo valores á la última fórmula (10), tendremos:

\[
S = \frac{32 \times 2.989 \times 230}{3.1416 \times 90^3} = 0,961 \text{ kgs. por mm}^2.
\]

La tensión que sufre el gorrón por el esfuerzo de cortadura, nos lo da la expresión:

\[
S_c = \frac{P}{\pi \times d^2} \times \frac{5}{4}
\]

y substituyendo en ésta, encontramos por el valor de dicha tensión:

\[
\frac{2.989 \times 5}{6.358 \times 4} = 0,587 \text{ kgs. por mm}^2.
\]

Siendo los ejes de los coches de acero Siemens-Martín de unos 60 kgs. de resistencia á la ruptura

(1) Véase el número anterior.
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construido así, precisamente para conseguir la mayor altura posible, limitada por la servidumbre de que antes se ha hecho mención.

A fin de aprovechar el espacio, los retretes para caballeros y señoritas se han dispuesto en la planta baja; el primero, debajo de la escalera principal de acceso, y el segundo, debajo de la sala de espera, al nivel del patio ó entrada.

El alumbrado de la estación se efectúa por medio de lámparas de arco en el exterior, patio y sala de espera, y por lámparas incandescentes en los andenes y demás dependencias, resultando verdaderamente espléndido.

Para las fachadas de la estación se ha seguido un estilo modernista, combinando la mampostería careada con la fábrica de ladrillo y enlucido con pinturas al fresco, que con algunas majólicas distribu-

Fig. 51.—Estación superior.

das en la fábrica de ladrillo, produce un conjunto que entona muy bien con los alegres alrededores de la misma.

Se ve, pues, que la comodidad del público queda atendida por completo; desde la plaza de Cataluña, sin transbordo alguno, será conducido hasta la entrada de esta estación, desde donde en cinco minutos podrá hacer la ascensión hasta la cima de la montaña.

Estación de llegada.—La estación de llegada ó superior, como se representa en las figuras 48 á 50, comprende el edificio principal, las terrazas y los retretes independientes de aquél.

El edificio principal se compone de tres pisos: el inferior destinado á sala de máquinas, cuya descripción se ha hecho; el piso medio ó planta baja destinado para el servicio, y el superior para habitaciones del primer maquinista.

El piso medio ó planta baja comprende el vestíbulo, el despacho de billetes y el del jefe de la estación. Una puerta lateral del vestíbulo conduce á la escalera de acceso del andén de partida, mientras que el andén de llegada, por medio de otra escalera por el lado del edificio, comunica directamente con el exterior, de modo que, como en la estación inferior, no puede haber nunca confusión entre los viajeros que entran y los que salen. Entre ambos andenes existe también una gran fosa de revisión para la inspección de los coches.

Los andenes se hallan en gran parte cubiertos por medio de unas terrazas escalonadas que se comunican entre sí y con el vestíbulo por pequeños tramos de escalera. Estas terrazas, desde las cuales se dis-
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graduales de tensión quedaron respectivamente perforadas á 208.000, 202.000 y 210.000 voltios, aplicados entre el conductor y el plomo de cada pieza.

La rigidez dielectrónica era muy grande, porque el conductor tenía un diámetro de unos 18 milímetros, y el diámetro total sobre el aislamiento era de 48 milímetros, con un espesor aislante total de 15 milímetros.

Conviene hacer notar que el cordón de cobre del conductor está cubierto en estos cables por un tubo de plomo, que tiene por objeto hacer al conductor perfectamente redondo; circunstancia que, según las consideraciones que hizo el Sr. Jona en la conferencia dada en San Luis (1), puede dar una disminución de la variación del potencial en toda la primera capa dielectrónica, del 20 al 30 por 100, ó aún más.

Fig. 3.

También se ensayó la perforación de algunas muestras del cable que la casa Pirelli ha instalado recientemente, á través del lago de Garda, para conducir la corriente trifásica á 13.000 voltios desde la estación generatriz (6.000 kilovatios) del Ponale á Rovereto. Este cable, que en la figura 2 se representa, en sección á su tamaño natural, ofrece algunas particularidades interesantes. El conductor de cordón de 75 milímetros cuadrados, está cubierto con un tubo de plomo y á continuación aislado por capas de caucho, de un espesor total de 5,5 milímetros, y, por último, sigue una capa de gutapercha de 1,2 milíme-

(1) Véase el año VII de LA ENERGIA, meses de Febrero á Junio inclusive, de 1905: en los que se publicó íntegra la Memoria del Sr. Jona presentada en el Congreso de la Exposición de San Luis.
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vemos por los cálculos que anteceden que dichos ejes ofrecen un coeficiente de seguridad muy superior al que generalmente se admite.

Entrada de los coches en la vía.—Como no se consideró prudente llevar los coches á las estaciones hasta que las obras de las mismas llegasen á su término, y por otra parte no se disponía de sitio a propósito en la proximidad de ellas, para montarlos y poderlos luego colocar fácilmente en la vía, esta operación tuvo que realizarse con los coches completamente montados en sus trucks, operación que no dejó de ofrecer algunas dificultades.

Por este motivo, cuando los coches pudieron recibirse, como por la disposición de la estación inferior cuyos andenes no tienen un acceso directo y apropiado con la carretera, no hubo medio de entrarlos por ella, á pesar de que parecía ser este punto el más indicado. Tampoco fué posible realizarlo por la propiedad vecina, cuyo propietario se prestó á ello, pues aparte del penosísimo trabajo que hubiera reportado, se hubieran expuesto los coches á serias averías y acaso también se hubieran producido desastrosos en dicha propiedad, lo cual se quiso evitar.

En vista de ello y sorteadas todas las dificultades que pudieron preverse, consideramos que el medio mejor era llevar los coches completamente montados sobre grandes y sólidos carrromatos, por la carretera de Vallvidrera y de la Sociedad de Aguas de Barcelona y entrarlos á la vía por el acceso que tiene el apeadero superior junto al puente de la carretera particular de dicha Sociedad.

Adoptada esta idea, se construyó un ramal de vía por dicho acceso, desde el citado puente, enlazado con la vía del funicular sobre dicho apeadero, como se representa en la figura 37. Construido al efecto este ramal de vía, se subieron los coches por la carretera, descargándolos junto al puente, sitio sumamente cómodo; allí mismo se encarrilaron sobre dicho ramal y con relativa facilidad se entraron entonces los coches en la vía funicular. Una vez los coches en ésta, desmontóse el ramal de vía, se enlazó otra vez la vía del funicular y con aparejos fueron llevados á un sitio conveniente para amarrar en ellos el cable, y finalmente, después de hecha esta operación con el auxilio del cabrestante de la estación superior, se llevaron á las estaciones sin que sufrieran el más ligero desperfecto.

Instalaciones mecánicas y eléctricas.

Material fijo de la Estación superior.—La maquinaria de la estación superior (fig. 38), se com-
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El diámetro de la polea motriz acanalada es de 3,570 m. y el de la polea-guía de 3,000 m., que vienen ser 120 y 100 veces respectivamente el diámetro del cable.
El número de revoluciones por minuto de la polea motriz será por lo tanto:

\[
650 \times \frac{550}{1,695} \times \frac{29}{94} \times \frac{25}{122} = 13.3
\]

la velocidad tangencial será de:

\[
13.3 \times \frac{3.6 \times 3.14}{60} = 2.50 \text{ m. por segundo},
\]

Fig. 41.—Sección de una polea-guía para las alineaciones rectas.

Fig. 42.—Sección de una polea-guía para las curvas.

Fig. 40
Detalle de un poste de la línea.

Fig. 43.—Instalación de una polea-guía y sección de una foseta.

que a su vez es la velocidad del cable, admitiendo que no exista ningún resbalamiento.

Aparatos de puesta y cambio de marcha.—Para poner en marcha el motor eléctrico y para variar su velocidad y cambiar el sentido de su rotación, se emplea un controlleur de forma y construcción análoga á los de los tranvías. Un árbol interruptor-conmutador especial, con una serie de contactos con-
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venientemente dispuestos y una serie de resistencias son, en esencia, las partes de que se compone el controlleur. Este aparato está situado en un lugar tal, que el empleado que lo ha de manejar tiene la vía á la vista y puede apreciar el momento de llegada de los coches al final de su carrera.

d) Aparatos de seguridad y tope.—Los aparatos de seguridad son de dos clases: los que evitan las averías que pudieran producirse por una distracción del maquinista ó por un entorpecimiento cualquiera del funcionamiento de la maquinaria motriz, y aquellos que actúan en el caso de una rotura del cable. Estos últimos van montados en los coches y hemos ya hecho su descripción.

Para parar el coche cuando llega al final de su carrera, se emplea uno de los frenos de zapata del cabrestante, que acciona el maquinista por medio de un volante que tiene á su alcance; este volante da movimiento á un eje que lleva una rueda dentada y por medio de una cadena Galle acciona el tornillo

Fig. 44.—Estación inferior.

del freno citado. El empleo de este freno es constante. El otro freno es automático y sólo funciona en los casos siguientes:
1.º Cuando falta corriente al motor;
2.º Cuando los coches rebasan su posición final de carrera;
3.º Cuando la velocidad aumenta, y pasa de un cierto límite, y por lo tanto, también en caso de rotura del cable;
4.º A voluntad del maquinista.
Este freno consiste principalmente en un contrapeso que se desliza por el interior de un tubo dispuesto al efecto. El cable de suspensión de este contrapeso se enrolla en un tambor fijo al eje del tornillo que acciona el freno. La posición de reposo del aparato tiene lugar cuando está en la parte alta del tubo-guía y el cable de suspensión arrollado en el tambor; en esta posición está retenido por un linguete que está en relación con un sistema de palancas que, según los distintos casos apuntados, lo hace funcionar, dejando en libertad el contrapeso; al descender éste, produce el giro del tornillo y aprieta las zapatas contra la llanta del tambor.
Un electro-imán derivado sobre la línea que conduce la energía eléctrica, atrae su armadura que está ligada á un contrapeso y por un sistema de palancas, al linguete disparador. Si por cualquier causa la corriente faltase, su armadura descendería y con ella el contrapeso del freno, al ser soltado por el linguete.
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En el tubo-guía hay, además, una palanquita que es accionada por el contrapeso al descender y que esta unida á una rueda dentada, que por medio de una cadena Galile pone en movimiento un interruptor unipolar, cortando automáticamente la corriente cada vez que funciona el freno citado y produciendo la parada rápida del motor eléctrico. Un resorte adecuado pone la rueda siempre en disposición de ser accionada por el contrapeso, cerrando el circuito al ser llevado aquél á su posición de reposo y activando el electroimán. Un sistema de palancas de transmisión dispara el linguete cuando el coche llega á hacer tope con una de ellas ó cuando el maquinista las acciona.

Por último, un aparato de fuerza centrifuga, regulable á voluntad, hace también funcionar al linguete, siempre que la velocidad pasa de un cierto límite y cualquiera que sea el sentido de rotación.

e) Aparatos eléctricos de medida y de seguridad.—Señales.—Un pequeño cuadro de distribución colocado al alcance del maquinista, contiene: un amperímetro, un voltímetro, un interruptor bipolar, un interruptor automático de máxima y la maneta del recostato de excitación del motor del cabrestante, que permite variar su velocidad á voluntad.

Como aparatos de seguridad hay: un pararrayos de ramas divergentes y un pararrayos descargador automático de un sistema patentado de La Industria Eléctrica, de Barcelona.

Fig. 45.—Planta de la estación inferior.

El retorno de la corriente se efectúa por los carriles, como en las instalaciones de tranvías, y á este fin las juntas de aquéllas están provistas de conexiones eléctricas.

Las estaciones superior e inferior están ligadas por una línea telefónica. Hay además un timbre de señal y alarma que puede ser manejado desde la estación inferior y llamar en la superior; otro en la estación superior que funciona á la inversa del anterior, y un tercero también en la estación superior que se acciona desde el coche mismo, por medio de una varilla conductora, que cierra su circuito por la masa del coche.

Todas estas señales se utilizan no solamente para el funcionamiento normal y dar las salidas y paradas, sino que también para casos excepcionales, según un código convenido de antemano.

Los conductores de los coches están además provistos de bocinas con las cuales dan también las señales convencidas, en conformidad con el Reglamento de servicio á que están sujetos.

Finalmente, hay otra señal de alarma que consiste en un timbre instalado junto al maquinista para prevenirle la proximidad de la llegada del coche y cuyo timbre lo hace sonar el mismo coche cuando llega á unos 80 m. de la estación superior, por medio de una especie de escobillas que al frotar con unas reglas metálicas fijas en las traviesas en aquel punto de la vía, cierran el circuito en el cual el timbre está intercalado.

Toda la instalación eléctrica del funicular que se acaba de describir, está representada esquemáticamente en la figura 39.
La Energía eléctrica (1906-12-10 00:00:00), página 7

Los postes que sostienen la línea son metálicos y uno de ellos se representa en detalle en la figura 40. El aislador 1 es para el cable que conduce el fluido para el electromotor; el 2 para el hilo del teléfono; los 3 y 4 llevan los hilos para los timbres desde las estaciones; el 5 el hilo para hacer las señales en el camino desde los coches, y el 6 el hilo para el alumbrado de la línea.

Poleas-guías del cable.—Para que el cable en su movimiento no roce sobre la vía y no se deteriore, descansa sobre las poleas de suspensión fijas en medio de aquélla, sirviéndole además de guía, a cuyo efecto tienen una profunda garganta.

Por otra parte, para que el movimiento del cable absorba el menor esfuerzo posible, es preciso que estas poleas sean lo más ligeras que se pueda y a tal fin están formadas como se representa en las figuras 41 y 42, de dos placas de chapa de acero embutidas y unidas sólidamente, comprendiendo entre sí un centro de fundición que constituye el fondo de la garganta por el cual pasa el cable.

Hay dos clases de poleas: las verticales para las alineaciones rectas (fig. 41), y las inclinadas para las curvas (fig. 42). Las primeras, de bordes iguales, tienen un diámetro de 0,29 m. y pesan 20,5 kgs. y las segundas, de bordes desiguales, cuyo diámetro es de 0,385 y su peso de 54 kgs. En éstas, el borde inferior es el que sostiene el cable y el superior le sirve de guía lateral.

Todas estas poleas giran locas sobre sus ejes y en su cubo tienen una cavidad que está constantemente llena de grasa consistente para que el engrase del eje de las mismas sea continuo, estando cerrada herméticamente por un tornillo. Los pequeños soportes de hierro de los ejes están fijos en unos hierros planos que a su vez se hallan sujetos con tornillos a las traviesas. Estos hierros planos están doblados afectando una forma especial, de suerte que las poleas tengan la posición conveniente según sean rectas o inclinadas y el tondo de su garganta esté próximamente al nivel de los carriles.

Un punto importante es la separación que ha de existir entre estas poleas, que depende de la pendiente de la vía, de las alineaciones, del peso del cable y de la tensión de este. En las fuertes pendientes y en las rectas hay mayor separación que en las pendientes más suaves y en las curvas, en donde conviene que el ángulo de desviación del cable no sea demasiado grande; por otra parte, esta separación no debe ser demasiado reducida para que cuando el cable sufra la máxima tensión no resbale sobre ellas y no se desgaste por el frotamiento, ni tampoco demasiado grande para que con la flecha que toma no se arrastre sobre el balasto.

La determinación de la separación de las poleas por medio del cálculo, conduce por lo general a distancias excesivas que la experiencia obliga a reducir; por esto, en este funicular se han determinado en