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tos primarios va unido, pasando por el manipulador \( M \), a un polo de la batería, cuyo otro polo se une a una escobilla \( e \) que frota sobre el colector.

De este modo, la corriente pasa alternativamente a uno y otro de los arrollamientos primarios que producen en el núcleo flujos de sentidos inversos y en el secundario una corriente alternativa, cuya frecuencia es fijada por la velocidad del conmutador.

Con aparatos de este género se ha llegado a hacer pasar tres amperios en bases de 100 metros con resistencia de 40 ohmios en la tierra y un rendimiento de 60 por 100. El conmutador es movido por un motor eléctrico y se necesitan en general baterías potentes de 30 a 50 voltios, así es que estas instalaciones son propias nada más que para puestos fijos. Para obtener frecuencias elevadas se han utilizado varios conmutadores en cascada.

En las estaciones de trinchera, que son las que hemos descrito precedentemente, se utilizaba, como en éstas, como fuente de energía primaria una batería. Esto es un inconveniente. Las baterías son pesadas, necesitan un entretenimiento cuidadoso y ponen la estación a merced del servicio de recarga de los acumuladores, que, dada la región en que estas estaciones trabajan, no puede afirmarse que funcione regularmente en cada caso.

Para evitar estos inconvenientes se han construido estaciones en que el generador es un pequeño alternador movido a mano.

La figura 7.ª representa una sección transversal de un alternador de los usados en esta clase de estaciones. El inductor, fijo, lleva una serie de bobinas \( a \), sujetas a la coraza exterior. El inductor, giratorio, lleva una sola bobina \( b \) y sus expansiones polares se prolongan en dos coronas dentadas, de modo que los dientes de una, polos \( N \) del inductor, pasan en los intervalos entre los de la otra, que son los polos \( S \) del inductor. Dos o tres de las bobinas exteriores forman un arrollamiento aparte y la

Fig. 8.ª

Fig. 9.ª

corriente que proporcionan se lleva a un colector, del que se toma la corriente enderezada por la bobina \( b \). El alternador es, pues, autoexcitador.

Estos alternadores están estudiados de modo que la corriente de corto circuito es muy pequeña.

La figura 8.ª da el esquema de una estación de T. P. S. con alternador.

Este está normalmente en corto circuito, y al bajar el manipulador, envía la corriente a la base de emisión; un shunt inductivo variable, \( S \), permite variar la corriente en la base de emisión y adaptar el aparato a tierras de distinta resistencia.

El ejército inglés y el americano han utilizado aparatos análogos al «parleur» francés.

El ejército alemán ha empleado otro zumbador, representado en la figura 9.ª La bobina de inducción tiene dos primarios \( P_1 \), \( P_2 \) y un secundario \( S \) arrollados sobre los dos lados
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verticales de un núcleo de hierro rectangular. La armadura forma el cuarto lado del rectángulo. La polaridad de la armadura es fija, mientras la del núcleo varía, según el primario que está en circuito. El contacto C toca sucesivamente en los topes T y T', cerrando el circuito de uno u otro primario. El secundario es variable para poder utilizar el aparato en terrenos diferentes. Las señales de este emisor se han recibido bien a 4.700 metros con bases de 100 metros de longitud, enviando en la base de emisión una corriente de varios amperios y utilizando para la recepción un amplificador de tres válvulas.

Receptor.—En la recepción se ha usado generalmente un amplificador de tres válvulas análogo al tercero de la «Radio Militar Francesa», que describimos a continuación.

En otros trabajos nos proponemos estudiar con algún detalle las válvulas de tres electrodos y sus principales aplicaciones, a la generación, amplificación y detención de señales. Sin embargo, es indispensable dar aquí una idea somera de las características de la válvula para darse cuenta de su empleo en el amplificador que describimos.

Fig. 10    Fig. 11    Fig. 12

Empezaremos, pues, recordando que un filamento de lámpara eléctrica incandescente, en cuyo interior el vacío es bastante grande, emite electrones, esto es, cargas negativas de electricidad. Si en el interior de esa lámpara (fig. 10) se introduce un electrodo P (placa), al que se comunica un potencial positivo con relación al filamento, los electrones serán atraídos por la placa. Este transporte de cargas negativas del filamento a la placa, equivale a una corriente positiva de la placa al filamento. Si la placa estuviera a un potencial cero o negativo respecto al filamento, puesto que las cargas son negativas, los electrones quedarán envolviendo al filamento. Veamos, pues, que la válvula (así llamaremos en adelante la lámpara con dos o más electrodos) es conductora sólo en un sentido. Supongamos, pues, formado el circuito (fig. 11) y que intercalamos entre el filamento y la placa un tercer electrodo formado por una malla o rejilla metálica. Si damos a ésta un potencial positivo con relación al filamento, el campo eléctrico debido a la placa será reforzado y un número mayor de electrones pasará del filamento a la placa, a pesar de que algunos de ellos quedarán detenidos en la rejilla. Si, por el contrario, el potencial de la rejilla es negativo se opondrá al paso de los electrones.

La corriente de electrones para un brillo dado del filamento puede hacerse variar cambiando el potencial de la placa o el de la rejilla. Sin embargo, sin entrar en estudios teóricos, se comprende que estando la rejilla más cerca del filamento, el efecto sobre la corriente total que atraviesa la válvula, de una variación en el potencial de la rejilla, será
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base de emisión como un pequeño imán de momento \( s \cdot i \) (s, superficie del cuadro ficticio; i, corriente emisora), se ve fácilmente que el campo resultante \( H \) en \( o' \), forma con o o' un ángulo \( \varphi \) tal, que \( \tan \varphi = \frac{1}{2} \cot \theta \). Por consiguiente, si disponemos de la base de recepción normal al campo, según hemos dicho, tendremos \( \theta' \) determinado por la ecuación \( \tan \theta = \cot \varphi = 2 \tan \theta \).

Si el ángulo \( \theta \) es bastante grande, se sigue la regla de hacer \( \theta = \theta' \) que es más sencilla, siendo suficientemente aproximada.

Si O O' fuera perpendicular a A B (fig. 15), C D sería paralela a ella.

Influencia de la frecuencia.—La variación de frecuencia produce dos efectos inversos y que se compensan en parte. Las corrientes penetran menos en el suelo y la altura del cuadro ficticio disminuye, y, por otra parte, la fuerza electromotriz de inducción aumenta.

Sin embargo, la experiencia demuestra que el aumento de frecuencia favorece la transmisión. Aquí entra en juego otro fenómeno: la sensibilidad de los teléfonos y la del oído mismo, que es mayor para las frecuencias más altas empleadas (alrededor de 800 p. p. s.)

Influencia del terreno.—La altura del cuadro ficticio disminuye también con la resistividad del suelo; por consiguiente, la inducción entre los dos cuadros, que, evidentemente, depende de sus dimensiones, será menor en terrenos mejores conductores. Claro es que en estos terrenos, en cambio, la intensidad de corriente emisora es mayor y la resistencia del sistema receptor menor, lo cual compensa en parte aquel efecto. Mas sólo en parte, pues los aparatos emisores se calculan para una cierta resistencia.

En general, las condiciones geológicas influyen de muy diversa manera. Aun no han sido estudiados a fondo los diversos fenómenos observados, por lo cual las reglas que antes dimos no deben considerarse como absolutas.

Los ríos, vías férreas, caminos, etc., accionan a veces como pantallas para la transmisión.

Constitución de una red de T. P. S.—Al organizar un sistema de intercomunicación por T. P. S. hay que tener en cuenta lo que llevamos dicho respecto a alcances, orientación

Fig. 16

Fig. 17

de bases, etc. Las estaciones no deben multiplicarse exageradamente. Téngase en cuenta que en T. P. S. es más difícil que en radiotelegrafía separar unas transmisiones de otras.

Es necesario orientar las bases de modo conveniente y alejarlas lo más posible. Se ha visto que en una base A B (fig. 16), recibiendo de otra A' B' a 4 kilómetros las transmisiones de una tercera, A'' B'', no molestaban cuando el ángulo \( \theta \) era menor de 60°.
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A veces una misma base tiene que recibir de otras dos (fig. 17). Si podemos disponer de la orientación de \( A' B' \) y \( A'' B'' \), se determinan \( O' \) y \( O'' \) por la regla que antes dimos.

Si, por el contrario, fueran fijas \( A' B' \) y \( A'' B'' \), se pueden utilizar dos bases \( A_1 B_1 \) y \( A_2 B_2 \) para la recepción (fig. 19).

Procedimientos para evitar las interferencias.—Hemos indicado ya cómo orientando las bases convenientemente podían reducirse dentro de ciertos límites las señales provenientes de estaciones distintas de la que se quiere recibir. Además, hemos dicho que variando la frecuencia de vibración de la lámina elástica del vibrador transmisor, podía obtenerse por diferencia de nota la separación y eliminación de las transmisiones distintas de la que se quiere recibir.

Además de esto se puede acudir, y así se ha hecho, al empleo de frecuencias inaudibles, las cuales no pueden dar señales más que en receptores con disposiciones adecuadas. Esto se ha realizado con conmutadores giratorios dispuestos en cascada para la transmisión y ticker en la recepción.

También puede realizarse empleando un generador de válvula en la emisión y recibiendo por el método heterodino en la recepción. Sin embargo, estos procedimientos tienen el inconveniente de no permitir sino muy pequeños alcances, por efecto de las propiedades de las corrientes de gran frecuencia.

Se han utilizado procedimientos de resonancia para conseguir que el receptor no responda eficazmente más que a corrientes de la frecuencia de la que se quiere recibir.

En la figura 19 está representado un montaje utilizado. En derivación sobre el teléfono se conectan la capacidad \( C \) y la inductancia \( L \). La corriente que pasaba por el teléfono se dividirá ahora entre éste, el condensador y la bobina.

Teóricamente, pueden encontrarse los valores de \( C \) (capacidad del condensador) y \( L \) (self de la bobina), que hacen máxima la corriente en el teléfono para una cierta frecuencia de pulsación \( w \). Estos valores vienen fijados por la condición \( L\,C\,w^2 = 1 \), que es la de resonancia del circuito \( L\,C \) para dicha frecuencia.

Se comprende a priori que esto debe ser así, pues el conjunto de la self \( L \) y la capacidad \( O \) presenta una impedancia infinita al paso de una corriente de pulsación \( w \) cuando se cumple dicha condición \( L\,C\,w^2 = 1 \).

El efecto selectivo es tanto mayor cuanto mayor es la capacidad. Sin embargo, hay un límite máximo para ésta, debido al efecto de la resistencia de la bobina que no hemos tenido en cuenta.

El efecto de ésta es disminuir el valor de la corriente en los teléfonos. Ahora bien; con
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La Energía Eléctrica.

REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES

SE PUBLICA LOS DIAS 10 Y 25 DE CADA MES

SUMARIO
Producción y distribución nacional de energía eléctrica, por José A. Pérez del Pulgar, S. J., profesor de Electrotecnia en el I. C. A. I.—Sobre los motores asincrónicos sincronizados de la Compagnie Générale Électrique Nancy.—Iniciativa plausible.—Crónica e Información: Compañía Hispanoamericana de Electricidad. Aprovechamientos hidráulicos en Marruecos.—El precio del kilómetro eléctrico en Madrid.—Vano de 1.500 metros instalado en los Estados Unidos el año 1919, y que es, en la actualidad, el mayor del mundo.—La estación radiotelegráfica más poderosa del mundo.—La Sociedad Siemens-Schuckertwerke, de Berlín. Memoria del último ejercicio.—Ofertas y demandas.

Producción y distribución nacional de energía eléctrica

II

2. VENTAJAS ECONÓMICAS DE LA INTERCONEXIÓN DE CENTRALES.—1.º La interconexión o agrupación de centrales en paralelo, ya por sí sola constituye una economía considerable, que puede reducirse a los capítulos siguientes:
a) Elevar el factor de carga del consumo.
b) Elevar, asimismo, el factor de utilización de las máquinas.
c) Reducir la disponibilidad.
d) Reducir las reservas.
Estas ventajas son en su tanto comunes a las grandes centrales y a las agrupaciones, que, en cierto modo, equivalen a aumentos de capacidad de una explotación.
El gráfico de la figura 1.ª permite entender bien las definiciones de estas cantidades. Tomando por abscisas las horas del día y por ordenadas las potencias en kilovatios, la curva representa la marcha de una central.
La potencia media está hallada dividiendo por 24 el área de la curva de consumo, expresada en kilovatios-hora.
El factor de carga es tanto más próximo a la unidad cuanto menos oscilaciones tiene la curva de consumo. Si, pues, sumamos las ordenadas de las curvas de consumo de varias centrales, en especial si éstas están destinadas a usos distintos, no teniendo a las mismas horas los máximos y mínimos, resulta, en general, una línea mucho menos ondulada, y el factor de carga sube. Esto tiene varias ventajas (1). En primer lugar, las máquinas tra-

(1) Véase Viani y Burgaleta, pág. 120. «La influencia del factor de carga se comprende sin más que observar que la totalidad de los gastos es la correspondiente a la carga máxima, pero aplicados a la carga media.» Algo parecido puede aplicarse a los demás factores, v. gr., a las reservas, al menos por lo que toca a los gastos de instalación. Según estos señores, para una central hidráulica de 2.000 kilovatios, pasa el precio del kilovatio de 0,12 pesetas a 0,014, cuando el factor de carga pasa de 0,10 a la unidad.
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jan siempre a mejor rendimiento, pues es sabido que éste es malo cuando se aparta de una cierta carga de rendimiento máximo. En segundo lugar, haciéndose menores las oscilaciones, puede ser menor la elasticidad de cada fábrica o central, pues, en realidad, la elasticidad total es la suma de las elasticidades de todas las centrales agrupadas, y la carga máxima no es la suma de las cargas máximas de las centrales agrupadas, pues se supone que las curvas de consumo son distintas. Además, las disponibilidades pueden hacerse menores, pues que oscilando menos la curva de consumo, no sólo diaria sino anual, podemos acercarnos más a la línea de carga máxima, sin miedo de rebasarla. Por último, también

Fig. 1.

Factor de carga \( = \frac{\text{Demanda media}}{\text{Demanda máxima}} \)

Factor de utilización \( = \frac{\text{Potencia media demandada}}{\text{Potencia máxima de las máquinas}} \)

las reservas pueden ser menores en cada central, pues la probabilidad de averías simultáneas es mucho menor que la de averías aisladas. De aquí se deduce que, por el mero hecho de agrupar varias centrales, sobre todo si están destinadas a usos distintos: a) puede aumentarse el consumo total; b) puede mejorarse el rendimiento total, y c) puede prescindirse de una parte de las reservas. Todo ello hace que sea mejor el rendimiento de una instalación a igualdad de kilovatios instalados.

Estas previsiones del cálculo las confirma plenamente la experiencia. Citaremos sólo algunos ejemplos, tanto anteriores como posteriores a la guerra, advirtiendo que las economías son mucho más posibles cuando se trata de crear centrales nuevas acopladas, que cuando se trata de agrupar centrales ya existentes.

8. EJEMPLOS DE INTERCONEXIONES YA EJECUTADAS.—RESULTADOS PRÁCTICOS.—Es enteramente clásica la agrupación de las centrales de Durham y Northumberland, en donde seis centrales principales de carbón, y 11 centrales de recuperación, con un total de 162.780 HP, producidos por 54 máquinas generatrices de todas clases (turbinas, etc., máquinas de gas), más otras varias centrales más pequeñas, destinadas a toda clase de utilizaciones, se agruparon en los años 1913 y 1914, por medio de una red de 1.200 kilómetros de longitud, a tensiones distintas de 20.000, 11.000, 6.000 y 3.000 voltios, acopladas mediante transformadores. Los consumidores son todos los talleres de construcción naval del Tyne; varias fábricas de productos electroquímicos, formadas como consecuencia de la agrupación; el ferrocarril de Newcastle; multitud de fábricas de todos géneros, que toman pequeñas cantidades de energía motriz; minas de carbón con máquinas extractoras; fábricas metálicas con laminadoras; tranvías y el alumbrado de todas las ciudades de aquella región,
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crono ordinario, es, pues, en el presente caso de \(9 + 12 = 21\) amperios de «corriente devatada para un consumo de 25 amperios de corriente vatada». Si la carga baja, este beneficio va aumentando.

De un modo general se puede afirmar que la substitución de un motor asíncrono sincronizado a un motor síncrono ordinario representa para la red «un beneficio permanente de potencia devatada, igual por lo menos a los dos tercios de la potencia vatada absorbida por el motor a plena carga».

Par de arranque.—El segundo gráfico referente al funcionamiento de la misma máquina en motor asíncrono enseña que, para una corriente igual a la que corresponde a la plena carga en el funcionamiento en síncrono, la misma máquina produce en asíncrono un par igual o aproximadamente cuatro quintos del par normal en síncrono (240 HP en vez de 300); de modo que con esta máquina se puede realizar el arranque con un par resistente, igual a «aproximadamente cuatro quintos del par normal» traspasando sólo ligeramente la corriente normal, lo mismo que sucede en todos los motores asíncronos.

De un modo general, la fábrica garantiza el arranque con dos tercios del par normal y un consumo de corriente inferior al normal. El arranque puede muy bien efectuarse «con el par normal», si se consiente a admitir un consumo de corriente durante el arranque algo superior a la corriente de plena carga.

En el caso del motor objeto de los presentes ensayos, se ha podido realizar el arranque en estas condiciones, con una corriente que alcanza 32 amperios, en vez de 26,5 en funcionamiento normal en motor asíncrono.

Se ve, pues, claramente que los «motores asíncronos sincronizados satisfacen completamente a las exigencias de arranque impuestas en la mayoría de los casos».

Funcionamiento como alternador.—Si en vez de pedir a la máquina un par motor se le da el impulso por una «máquina motriz», se ve que la máquina funciona exactamente como un alternador ordinario de polos salientes. La analogía es tan completa, que actualmente la Compagnie Générale Electrique Nancy «construye por este procedimiento gran parte de sus alternadores».
La Energía eléctrica (1921-01-25 00:00:00), página 1

La Energía Eléctrica.

REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES

SE PUBLICA LOS DIAS 10 Y 25 DE CADA MES

SUMARIO
La hulla azul: Proyecto de aprovechamiento en el estuario del Severn (Inglaterra), por E. G. V.—Causas que pueden dar origen a errores en el empleo de los transformadores de medida (conclusión), por E. Marchant.—Notas bibliográficas.—Crónica e información: Aguas.—El salto de El Castellar.—La Sociedad Ibérica de Construcciones Eléctricas—Subastas.—Tranvías de Oviedo.—La Barcelona Traction.—Sociedad Eléctrica Malagueña.—Riegos y Fuerzas del Ebro.—El Metropolitano en 1920.—Elección acertada.—Compañía Sevilla de Electricidad.—Sociedad Hidro Eléctrica Española: Resultados del ejercicio de 1919.—El problema ferroviario en España: Conferencias de carácter industrial y financiero, organizadas por el Instituto Católico de Artes e Industrias.—Mezclas adecuadas a la alimentación de los motores de combustión interna.—Ideas modernas acerca de la lubricación.—Libros y Revistas.—Ofertas y demandas.

LA HULLA AZUL

Proyecto de aprovechamiento en el estuario del Severn (Inglaterra)

Uno de los últimos números de The Electrical Review, da a conocer en extracto el proyecto formado por el ministerio de Transportes inglés, para el establecimiento de una nueva vía de comunicación entre las dos orillas del canal de Bristol, juntamente con la posibilidad de obtener energía hidroeléctrica por el aprovechamiento de las mareas en el gran estuario que forma el río Severn en el canal de Bristol, al SO. de Inglaterra. Es este, asunto del que se viene tratando desde hace más de dos años, por reunir el Severn las condiciones clásicas para la obtención en gran escala de la llamada hulla azul, ya que forma un estuario de mucha capacidad y gran altura de mareas, estando situada en la zona industrial de Bristol y Cardiff, y con la posibilidad de establecer nuevas industrias a lo largo de los bancos del estuario.

La cantidad de energía que se estima poder obtener es nada menos que de 500.000 HP durante diez horas diarias, con una capacidad de carga de 1.000.000 HP próximamente, lo que equivale a un ahorro de 3 a 4 millones de toneladas de carbón por año, que quedarán entonces disponibles para la exportación. En cuanto al punto de vista de comunicación, el proyecto acorta en 50 millas el transporte del tráfico entre Newport y Bristol, vía Gloucester, permitiendo, además, un paso directo para las líneas de la Great Western Railway Co., entre el W. de Inglaterra y el país de Gales, y, por último, la ejecución del proyecto creará un gran puerto aguas arriba del actual túnel del Severn, con una extensión de 27 millas cuadradas, favoreciendo notablemente la comunicación fluvial con los grandes centros interiores, como Birmingham.

Las dificultades para domar la enorme energía encerrada en las mareas son debidas a la constante variación del tiempo en que ocurre la esta de marea, y la gran variación en la diferencia de nivel entre pleamar y bajamar, según las épocas de mareas vivas o muertas,
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en relación con las fases de la luna, que da lugar a una variación de la energía obtenible, que para el caso del Severn está en la proporción de 1 a 5, aparte de que las turbinas colocadas en los diques han de trabajar, por tanto, a un régimen constantemente variable. El método adoptado para el almacenamiento de la energía es elevar el agua salada a un nivel superior, durante los períodos activos, y empleando esta misma agua para mover otros juegos de turbinas situadas al nivel inferior, con lo que la acumulación de energía obtenida, almacenando el agua en un lago artificial, es enorme, permitiendo un suministro continuo de energía. En el caso actual, la naturaleza ha provisto una depresión ideal (en las cercanías de la Abadía de Tintern) para la construcción del lago artificial de agua salada. El agua se inyectará en este gran depósito a través de un túnel horadado en la roca viva, de próximamente una milla de longitud, y su sección será circular de unos 12 metros (40 pies) de diámetro, con lo que será el mayor de su clase en el mundo.

Habrá dos instalaciones separadas; la primera una presa de hormigón a través del río Severn, en la cual se construirán una serie de compuertas automáticas de entrada de agua en el dique BB, mientras que en los AA se colocarán las turbinas. La segunda instalación comprenderá el lago de nivel superior con su túnel de comunicación con una central inferior de bombas y turbinas, a orillas del río Wye, afluente del Severn.

El lugar elegido para emplazamiento de la presa, ha sido cuidadosamente estudiado; muy próximo al actual túnel del Severn, tiene una longitud aproximada de dos millas y media, quedando asentada en gran parte sobre un lecho de roca, excepto en el centro, donde la existencia de un profundo canal ha obligado a proponer la construcción de dos diques longitudinales AA, que forman un canal de desagüe de las turbinas instaladas en estos mismos diques, y directamente acopladas a las máquinas generadoras.

El método propuesto para utilizar la energía de las mareas es crear una diferencia de nivel entre el agua impulsada y el nivel del estuario agua abajo de la presa, mientras dure el período de bajamar, durante cuyo tiempo pasará por las turbinas suficiente cantidad de agua para generar un millón de caballos. La serie de compuertas automáticas permitirá