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La Energía eléctrica (1909-03-25 00:00:00), página 8

Instalaciones para aquellas granjas agrícolas en las cuales hay que empezar por crear una fuerza motriz especial.

Si se trata de una granja que posee una fuerza hidráulica aún no aprovechada, la primera cuestión que se presenta es el ver si conviene o no acometerla y á ésto no se debe contestar afirmativamente de buenas á primeras, porque la acometida de una fuerza hidráulica resulta cara en algunas ocasiones y resulta mucho más racional la instalación de cualquier fuerza motriz más barata. Cuando no se trata del empleo de una fuerza hidráulica, entones, para la generación de la energía eléctrica necesaria puede ser conveniente en algunas granjas la adquisición de una máquina de vapor especial con instalación de calderas, al paso que en otras resultará más práctico establecer una semifija de vapor permanente, una instalación fija de motores de alcohol ó una instalación de gas con generaciones de aspiración. Qué fuerza motriz habrá de elegirse para cada granja en particular, es cuestión que no puede decidirse con sujeción á ninguna regla ni principio, pues depende solamente de las circunstancias especialísimas que concurren en cada una.

Fig. 19. Triarbejón y separadora.

Fig. 23. Impulso eléctrico para la refrigeración en lanas.

Cada una de las doce categorías de instalaciones citadas ofrece un carácter distinto y no puede por eso contestarse fácilmente á la tercera pregunta relativa al coste y rendimiento de las instalaciones, y mucho menos hacer cálculos numéricos. Deben más bien examinarse las condiciones particulares de cada caso para ver el coste de la instalación y qué rendimiento puede obtenerse. Siempre que se trata de esta cuestión deberá examinarse detenidamente qué conviene más: si establecer únicamente una instalación de alumbrado ó de transporte de fuerza, ó ambas cosas combinadas.

Los representantes de la A. E. G. de Berlín están siempre dispuestos y lo harán con mucho gusto, á someter al estudio, gratuitamente y sin compromiso de ninguna especie, las instalaciones que se deseen y cuyo presupuesto quiera conocerse, determinando así la clase de instalación que convendría adoptar y el presupuesto de gastos, y haciendo en esas condiciones un cálculo comparativo de los gastos de explotación se demostrarían perfectamente las economías que se obtienen con la adopción de instalaciones eléctricas.

En términos generales puede afirmarse que el pago de intereses y la amortización de una instalación de alumbrado eléctrico importan aproximadamente lo mismo que cuesta el alumbrado por petróleo, incluyendo mecha, tubos, composturas y reposición de lámparas, suponiendo que exista alguna fuerza motriz. En caso de tener que establecerla, los gastos que ocasionara la instalación de esta fuerza primaria, habrían de agregarse á los ya mencionados. Mayor rendimiento se obtiene en todos los casos, casi sin excepción, en los que se hace la instalación del alumbrado eléctrico combinándolo con una instalación para
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el transporte de energía eléctrica para las distintas máquinas agrícolas, pues en este caso, centralizando la instalación se obtiene siempre una economía de mayor ó menor importancia.

Hasta ahora sólo nos hemos ocupado de instalaciones particulares para las granjas agrícolas; digamos, sin embargo, que en algunas ocasiones y bajo determinadas circunstancias, debe aconsejarse unir varias fincas próximas entre sí á una instalación generatriz de corriente, creando así una "Central de Vecindad". Aconsejase especialmente en aquellos casos en que puede disponerse de una fuerza hidráulica, que sólo es aprovechable en parte para sus propios fines, pero que le resta aún fuerza suficiente para establecer la comunicación entre varias granjas. Con una instalación semejante ascenderán á muy poco los gastos de la misma en proporción á los gastos totales, obteniéndose por esta combinación un rendimiento mucho mayor y en su consecuencia una ganancia más crecida relativamente. También, eventualmente, podrá aconsejarse el aprovechamiento de alguna fuerza hidráulica que se encuentre próxima, aunque no pertenezca á la granja, estableciendo una comunidad. En algunas circunstancias, y para el abastecimiento de corriente en granjas próximas entre sí, pueden aprovecharse aquellas Centrales construidas para un fin diferente y que temporalmente desarrollan un mayor rendimiento de fuerzas, como por ejemplo, comunidades de fábricas de almidón, lecherías, fábricas de azúcar, etc. Cuando se trata de una fuerza hidráulica considerable ó de otra instalación de fuerzas en grande escala, se podrá también proveer de luz y de fuerza un mayor número de granjas en proporción el rendimiento de fuerza que se obtenga. Nace de este modo una Central Regional para la Economía Agrícola á la que pueden unirse 20, 30, ó más fincas para ser provistas de corriente simultáneamente. La "Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft" ha realizado la instalación tanto de "Centrales Vecinales" como de "Centrales Regionales" para la Economía Agrícola. Daríamos demasiada extensión á estas líneas si entráramos en detalles acerca de estas instalaciones.

Sólo por un Ingeniero dedicado á esta especialidad, que trasladándose al lugar donde se proyecte la instalación, pueda examinar cuidadosamente todos los puntos de vista que ofrezca y estudie así mismo con detención todas las condiciones agrícolas que concurren, es posible determinar qué clase de instalación se aconseja en cada caso particular.

Fig. 20. Electromotor transportable.

Fig. 21 Transporte de un motor de silo.

Fig. 22. Refrigeración en tinas.
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ITINERARIO DE LAS OBRAS de la SOCIEDAD HIDRÁULICA SANTILLANA

Fig. 1.a

de una nueva instalación con maquinaria de distinto género de la montada en la Central, como es el caso cuando la reserva está constituida por maquinarias de vapor, de gas, etc. Aquí en Madrid y los pueblos comarcanos las reservas que exigen carbón, tienen además el inconveniente del alto precio de este combustible.

Pero sucede que las condiciones del terreno pocas veces permiten la construcción del embalse necesario para esta reserva. Felizmente aquí se presentó uno de esos casos raros en que tales condiciones son favorables. Ya desde que empezó sus trabajos Santillana, con alta prevención decidió la ejecución de este embalse.

Fig. 2.a.—Acueducto de las Dehesas en el salto de Colmenar Viejo.
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8.º Las reuniones ó manifestaciones que se celebraren con el fin de acordar, de sostener ó impedir una huelga ó paro, se atemperarán á lo dispuesto en la ley de Reuniones públicas.

Los delitos penados por la presente ley se considerarán asimilados á los comprendidos en el Código Penal para los efectos de la mencionada ley de Reuniones públicas.

Art. 9.º Las Asociaciones legalmente constituidas podrán formar ó sostener coligaciones, huelgas ó paros con arreglo á lo dispuesto en la presente ley. Pero no podrán obligar á los asociados á adherirse á la coligación, huelga ó paro, por medios atentatorios al libre ejercicio de sus derechos.

Los asociados que no se conformen con los acuerdos acerca de una coligación, huelga ó paro, podrán separarse libremente de la Asociación, sin incurrir por esta causa en responsabilidad de ningún género para con la misma, salvo los compromisos de carácter civil contraídos con aquélla.

Art. 10. Los Tribunales municipales son los competentes para conocer de las transgresiones previstas y penadas en esta ley, tramitándose según los procedimientos y los recursos establecidos para los juicios de faltas.

Los Tribunales municipales aplicarán á los comprendidos en esta ley, las disposiciones contenidas en la de 17 de Marzo de 1908, sobre condena condicional.

Art. 11. Quedan derogados el artículo 556 del Código Penal y todas las demás disposiciones que sean contrarias á lo establecido en la presente ley:

Por tanto: Mandamos á todos los Tribunales, Justicias, Jefes, Gobernadores y demás Autoridades, así civiles como militares y eclesiásticas, de cualquier clase y dignidad, que guarden y hagan guardar, cumplir y ejecutar la presente ley en todas sus partes. Dado en Palacio, á 27 de Abril de 1909.—YO EL REY.—El Ministro de la Gobernación, Juan de la Cierva y Peñafiel.

Agenda Montero para las Centrales Eléctricas

El ilustrado Ingeniero D. Juan Montero Gabutti verificador de contadores eléctricos de Madrid y su provincia ha publicado con este título la Agencia para el 1909 que como la del pasado año es de verdadera utilidad para las Centrales eléctricas.

Comienza la obra con la legislación correspondiente á las centrales e instalaciones, verificación de contadores, contribución industrial, de utilidades, de consumo de fluido y la ley vigente del timbre. En su segunda parte da instrucciones precisas para el manejo de los generadores de vapor, de gas, hidráulicos, dinamos, transformación y transporte de fluido y utilización y consumo del mismo. En la tercera hay multitud de datos numéricos, mecánicos y eléctricos, y finalmente, á la terminación de la obra, los impresos necesarios para las anotaciones diarias durante todo el año.

Agradecemos al Sr. Montero el ejemplar que nos ha remitido.
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Mencionemos de paso que la casa Siemens-Schuckert está aplicando para las instalaciones hidráulicas, en ciertos casos y cuando son varias las Centrales de la misma Empresa, un método de constituir reserva por «acumulación hidráulica» del que en otra ocasión hablaremos con más detenimiento.

De la mencionada presa, y 20 metros debajo de su coronación arranca un canal capaz para 3 metros cúbicos por segundo, de 7 kilómetros de longitud, que lleva el agua á la Central de Colmenar Viejo. La presión del agua á la salida de la presa, correspondiente al dicho desnivel de 20 metros se aprovecha en un grupo de turbina-generador de 500 caballos. Se emplea como generador un motor trifásico asincrónico que se hace girar á una velocidad superior á la del sincronismo.

Este canal ha exigido la construcción de varias obras de fábrica contándose entre ellas dos importantes acueductos: el de Sacedón de 80 metros de longitud y el de las Dehesas (Fig. 2.a) de 200 metros de longitud por 18 de altura.

Al llegar el canal á la Central de Colmenar (Fig. 3.a) el desnivel obtenido es de 100 m. que con un caudal de 3 metros cúbicos da una potencia de unos 3.000 caballos en el eje de las turbinas.

El canal termina en un depósito partidor, del que arrancan cinco tuberías que llevan el agua á las cinco turbinas instaladas, de las cuales dos son de 1.000 caballos cada una y 3 de 750, total 4.250 caballos. Cada turbina va unida directamente á un generador que produce corrientes trifásicas á una tensión compuesta de 800 voltios. Por medio de transformadores, esta tensión se eleva á 15.000 voltios para hacer el transporte á Madrid, situado á 27 kilómetros de distancia. La línea estaba formada al principio por tres hilos de cobre duro de 6 milímetros de diámetro, pero resultando insuficientes se ha sustituido cada hilo por dos del mismo diámetro, retorcidos uno con otro. Los aisladores son de triple campana y los postes de madera.

Saliendo de la Central, el agua vuelve al río, en el cual se ha construido, unos dos kilómetros abajo, otra presa, que forma un nuevo embalse. De este embalse de 100.000 metros cúbicos se desprende un nuevo canal, capaz para 4.000 litros y de una longitud de 7 kilómetros, que lleva el agua á la Central llamada del Pardo. (Figs. 4.a y 5.a) Este canal tiene 4 túneles, uno de ellos de cerca de un kilómetro y dos sifones, cada uno de 2 tubos de 1,50 m. de diámetro, el de Navarrasillo y el de la Marmota: el primero de 400 y el segundo de 900 metros de longitud. El salto que se utiliza en esta Central es de 130 metros, que con 4.000 litros da una potencia de 5.200 caballos en el eje de la turbina. Se han instalado dos grupos hidroeléctricos, cada uno de 2.500 caballos.
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Observemos que en esta Central se ha instalado maquinaria para una potencia superior á la correspondiente al caudal medio, que es de 3.000 litros, con el cual sólo pueden obtenerse 3000 caballos, sobre la base de un rendimiento de 75 por 100 para la tubería y turbinas, sobre la cual hemos calculado también la potencia atrás indicada para el otro salto.

Es evidente, por lo dicho ya que se ha procedido muy bien, dando al canal una capacidad superior á la del caudal medio.

En cambio, en la Central de Colmenar Viejo apenas puede instalarse maquinaria para la potencia media porque el canal se construyó sólo para el caudal medio, es decir, para 3.000 litros, en vez de construirlo para 4.000, como el segundo.

Inquiriendo la razón de esta diferencia supimos que el canal primitivo se construyó para 2.000 litros y luego se amplió para 3.000, porque no se juzgó que la empresa de suministro de fluido eléctrico alcanzase tal desarrollo que requiriese mayor capacidad. Hoy aún basta el canal tal como está; pero en vista del desarrollo de la Empresa, ya es de sentirse que no tenga capacidad igual á la del primero.

A este propósito, recordamos, que nuestro profesor, el Ilustre Eric Gerar, nos decía que muy á menudo sucede que al proyectar una instalación eléctrica los interesados se quedan cortos en el cálculo del consumo probable de energía siendo preciso luego ensanchar las Centrales, y citaba en confirmación de sus palabras, varios é importantes casos.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que con frecuencia viene la competencia á detener ó dificultar por lo menos durante algún tiempo el desarrollo de las Centrales eléctricas; y que los adelantos de la electrotécnica favorecen en ocasiones el nacimiento de empresas rivales.

Hace diez años, por ejemplo, nadie podía pensar en transportar á Madrid energía desde una distancia de 240 kilómetros; y hoy se está realizando un transporte de esta clase.

En el caso que estudiamos es probable que haya habido más que otra cosa un sentimiento de prudencia, pues el plan general se concibió desde el principio sobre amplísimas bases.

De esta nueva Central arranca otra línea, de 24 kilómetros de longitud, que va también á la Corte. En esta villa hay un Centro de transformación, situado en la calle de San Rafael, al que llegan dos líneas, y en el cual la tensión se rebaja de 13.500 á 3.500 voltios.

El grupo de 500 caballos instalado al pie de la presa de Colmenar Viejo está unido á la Central de este nombre por una línea aérea, y se le hace marchar en paralelo con los de esta Central. Esta á su vez está unida á la del Pardo, distante 6 kilómetros, por otra línea aérea, con lo cual se forma una red cerrada que asegura el servicio hasta el mencionado Centro, pues por una sola de las líneas, en caso de que la otra sufra una avería, puede pasar el fluido de cualquiera de las dos Centrales.

Estas pueden marchar en paralelo, pero últimamente se ha preferido que cada una haga separadamente una parte del servicio de Madrid.

Según lo dicho atrás la potencia máxima de que en un momento dado puede disponer la Sociedad es la siguiente:
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Como es bien sabido, la ventaja principal de los motores sincronos es que por una conveniente sobreexcitación se eleva á la unidad el factor de potencia.

Las variaciones de tensión producidas en la línea por cortocircuitos, influencias ó descargas atmosféricas, etc., producen el resultado de que los motores se salgan de fase y se paren. Esto puede ser ventajoso en el caso de un cortocircuito, pero es inconveniente en el caso de una influencia ó descarga atmosférica.

La Hidráulica Santillana cuenta también entre sus clientes el Palacio Real, donde se han instalado dos grupos compuestos cada uno de un motor trifásico asincrono, de 3.500 voltios, 50 periodos, 590 revoluciones por minuto, unido directamente á una dinamo de corriente continua de 100 kilovatios.

Suministra además fluido á las siguientes entidades de la corte: Cárcel modelo, imprenta de Blanco y Negro, Inclusa, Maternidad, Hospital Provincial, Fábrica de electricidad del Norte; La Espiga; Sociedad de Construcciones metálicas; Fábrica de harinas de Panificación; Teatro de la Zarzuela; Fábrica de electricidad de Buenavista; Sociedad de electricidad del Pacífico; Fábrica de electricidad de la Princesa; Fábrica de electricidad de la Castellana.

Facilita además fluido á las poblaciones de Colmenar Viejo, San Sebastián de los Reyes, Alcobendas, Fuencarral, El Pardo y Tetuán de las Victorias.

Las obras hidráulicas de la primera presa y de la Central de Colmenar Viejo, fueron dirigidas por los Ingenieros señores D. Carlos Mendoza y don Alfredo Moreno; y el resto de las obras hidráulicas, así como todas las eléctricas por el Ingeniero Sr. D. Antonio González Echarte, actual Director Gerente de la Sociedad, quien con amabilidad que mucho agradecemos nos ha suministrado parte de los datos contenidos en la anterior exposición. Los otros los hemos tomado de una breve hoja que reparte la Sociedad á los visitantes y de un artículo publicado en el «Madrid Científico» en 1902 por el Sr. D. Miguel Otamendi.

Aunque no atañe á nuestro propósito, conviene hablar, siquiera sea brevemente y para dar una idea general de la importancia de la Empresa, del propósito que ésta abriga de traer agua para el consumo á los barrios altos de Madrid. A este efecto, se encuentra en construcción un canal que tiene por ahora, un metro cúbico de capacidad, que arrancando del kilómetro 5 del segundo canal, atrás descrito, viene con un recorrido de 20 kilómetros á Madrid, (Fig. 7.a) á donde llega 40 metros más alto que los depósitos del canal de Isabel II. Este canal suministrará agua á los barrios altos de esta villa que hoy no la tienen.

El agua que venga á Madrid no pasará por el salto del Pardo, mermándose por lo tanto la energía eléctrica que puede producir la Empresa; pero hay aún un margen tan amplio, según hemos visto, y los embalses dan al servicio tan gran flexibilidad que no sentirá en mucho tiempo la falta de dicha energía. La Empresa tiene en cambio otro elemento de vida, que puede alcanzar gran desarrollo e importancia.

RAFAEL TORRES MARIÑO.
La Energía eléctrica (1909-06-10 00:00:00), página 1

ces \( R_1 \), \( R_2 \) ... \( R_{h-1} \) de manera que cuando alcancemos la plena carga \( I \), el reóstato tendrá una sola hélice \( R_h \) en circuito.

Funcionando la máquina con carga creciente, la fuerza electromotriz que debemos exigir al inducido, será también creciente, para contrarrestar la caída ohmica; será mayor cada vez el número de amperio-vuelta de excitación y mayor, por fin, la reacción de inducido.

En el caso de carga máxima, tendremos un número total de amperio-vueltas

\[
(m i)_h + K N I_h .
\]

Pero el número \( v \) de vueltas que visten los inductores es invariable, luego la máxima corriente de excitación será

\[
i_h = \frac{(m i)_h + K N I_h}{v}
\]

Admitamos como aproximado, que entre los límites \( i_0 \) é \( i_h \) de la corriente de excitación, el voltaje es proporcional á esta corriente, es decir, que

\[
\frac{V}{V'} = \frac{i}{i'}
\]

Fijemos el tanto por ciento de variación consentida en el voltaje de la dinamo

\[
\frac{V - V'}{V'} = t
\]

y la proporción anterior, podrá escribirse

\[
\frac{i}{i'} = \frac{V - V' + V'}{V'} = t + 1
\]

lo cual nos dice, que la relación entre dos valores consecutivos de la corriente de excitación, que exigen regulación, es constante, y, por lo tanto, que los números \( i_0, i_1, i_2, ..., i_h \) forman una progresión geométrica, cuya razón es \( t + 1 \).

El número de hélices del reóstato será igual al de términos, menos uno, de esta progresión, es decir

\[
h = \frac{\log i_h - \log i_0}{\log t + 1}
\]

Conocidos \( h \) y \( t \), quedan conocidos también los valores de la corriente de excitación

los de la corriente de carga

\[
I_0, I_1, ..., I_h
\]

y las intensidades que deben circular por el reóstato

\[
I_1 - i_1 ; \quad I_2 - i_2 ... \quad I_h - i_h .
\]

Si la máquina estuviera construida, sería fácil determinar experimentalmente todos estos valores. Siendo s la resistencia de la excitación en serie, las resistencias de las hélices deberán cumplir las condiciones

\[
(R_1 + R_2 + ... + R_h)(I_1 - i_1) = s i_1 ;
(R_2 + R_3 + ... + R_h)(I_2 - i_2) = s i_2
\]
\[
R_h (I_h - i_h ) = s i_h
\]

de donde

\[
R_1 = \frac{s i_1}{I_1 - i_1} - \frac{s i_2}{I_2 - i_2}
\]
\[
R_2 = \frac{s i_2}{I_2 - i_2} - \frac{s i_3}{I_3 - i_3}
\]
\[
R_h = \frac{s i_h}{I_h - i_h}
\]

Los diámetros de los conductores resistentes, se calcularán teniendo en cuenta que por \( R_1 \) pasa la corriente de \( I_1 - i_1 \) amperios; por \( R_2 \) una corriente máxima de \( I_2 - i_2 \), y así sucesivamente.
La Energía eléctrica (1909-06-10 00:00:00), página 2

La potencia consumida entre la excitación y el reóstato será, en el caso de carga máxima,

\[
w = si_4^2 + R_4(I_4 - i_4)^2,
\]

cuya expresión, teniendo en cuenta la última de las fórmulas [4] puede transformarse en

\[
w = si_4^2 + si_4(I_4 - i_4) = si_4I_4.
\]

APLICACIÓN NUMÉRICA.—Calcular el reóstato para una dinamo serie, que debe producir de 10 á 100 amperios, marchando con una velocidad constante.

Tomaremos del proyecto los datos necesarios, que supondremos los siguientes:

Amperio-vueltas de excitación........... (Mínima, 7800.
Máxima, 8170.

Idem de reacción......................... (Mínima, 75.
Máxima, 750.

El número de vueltas, según la fórmula [1], será

\[
v = \frac{7800 + 75}{10} = 788
\]

y la máxima corriente de excitación [2]

\[
i_h = \frac{788}{8170 + 750} = 11,1.
\]

Los carretes inductores deberán proyectarse con 394 vueltas cada uno y la sección del conductor, capaz para 11,1 amperios.

Admitamos que después de calculados, nos dan entre todos una resistencia

\[
s = 2 \text{ ohmios}.
\]

Consintamos en dos por ciento de variación en el voltaje de la dinamo, y el número de hélices del reóstato deberá ser [3]

\[
h = \frac{\log 11,1 - \log 10}{\log (1 + 0,02)} = 6.
\]

Los valores sucesivos de la corriente de excitación serán

  10	10,2	10,4	10,6	10,8	11	11,2

las cargas correspondientes

  10	25	40	55	70	85	100

y las que deben circular por el reóstato

  0	14,8	29,6	44,4	69,2	74	88,8

Las resistencias compuestas, según las fórmulas [4]

\[
R_1 = \frac{2 \times 10,2}{14,8} = \frac{2 \times 10,4}{29,6} = 1,37 - 0,70 = 0,67.
\]
\[
R_2 = 0,23; \quad R_3 = 0,16; \quad R_4 = 0,02; \quad R_5 = 0,04; \quad R_6 = 0,25.
\]

b) Otro procedimiento de regulación.

Pongamos en el circulo de excitación, las \( v \) vueltas calculadas por el procedimiento anterior y cuando el gasto aumente, en lugar de derivar corriente, mediante el reóstato, quitemos vueltas, mediante un conmutador, hasta dejar un mínimo de ellas \( v \), que con la corriente de plena carga que conseguimos en el método anterior mediante la corriente \( i_h \), deberemos tener

\[
v_0 I_A = v i_h.
\]

Siendo \( s \) la resistencia total del inductor, la resistencia de cada una de sus \( v \) vueltas, será \( \frac{s}{v} \) y la de \( v \), vueltas, empleadas en el momento de plena carga.