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La Energía eléctrica (1924-02-10 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 electrificación del ferrocarril mejicano, por E. G. V.—En memoria del Dr. Steinmetz.—Notas bibliográficas, por E. G.—Crónica e información: Aguas.—Obsequios de nuestros anunciantes.—Convocatoria para pensionar en el extranjero a cuatro ingenieros o técnicos directores de industria y treinta obreros manuales correspondientes a industria.—Nueva línea de tranvías de Madrid.—Una conferencia interesante por radiotelefonía.—Nuevas líneas del Metropolitan.—Nombramiento honorario. «Hescho», Unión de Fabricantes de aisladores de porcelana de alta tensión.—Nuevo ferrocarril eléctrico.—Una nueva red inalámbrica que abarcará el continente.—Compresores de oxígeno para funcionar a grandes alturas.—Ofertas y demandas.—Sección financiera.

La electrificación del ferrocarril mejicano

Los disturbios políticos que desde el año 1911 han venido sucediéndose en la hermosa República de México son motivo más que suficiente para hacer abortar cualquier iniciativa privada que representara nuevos capitales a invertir en asuntos de indole industrial; pero, al volver momentáneamente a la normalidad la vida del país, hizo pronto revivir las ansias del progreso, reflejándose sobre todo en el problema de los transportes, cuyas crecientes necesidades originó la de aumentar la capacidad de los medios de comunicación que enlazan la capital con los puertos del Atlántico.

Dos líneas férreas unen la capital de México con el mar: la denominada Interoceánica, de vía estrecha y largo recorrido, y la del Mexican Railway, que, además de ser de ancho normal, ofrece la más rápida comunicación de la capital con el puerto de Veracruz. La Compañía de la citada línea férrea decidió electrificar el trozo más difícil de Esperanza a Orizaba, donde la línea llega a la cota de 1.220 metros en un recorrido de 46 kilómetros, con pendientes hasta de 41 milésimas (y aun en ciertos momentos hasta 47) (1 en 24). Esto, unido a la favorable circunstancia de disponer no sólo de energía hidroeléctrica, sino de líneas de transporte que corren paralelas a la vía en su mayor parte (línea de 180 kilómetros a 100.000 voltios y otra a 40.000), hasta el punto de poder disponer la energía sin nuevos gastos al pie mismo de las subestaciones, decidió la inmediata electrificación del citado trozo, en el cual se espera duplicar el tráfico diario transportado, comparado con la capacidad obtenida en la tracción a vapor.

El trazado del ferrocarril mejicano (construido entre los años 1870 a 75) se divide en tres secciones. La primera, de México a Esperanza, en que la línea corre por el contorno de la meseta, con frecuentes pendientes y rampas suaves que no exceden de 15 milésimas, tiene una longitud total de 245 kilómetros; arranca en México con una cota de 2.233 metros, sube en Acocotla (152 kilómetros) a 2.526, para descender suavemente hasta Esperanza, situada a 2.453 metros sobre el mar. A partir de aquí comienza la segunda sección electrificada, que es la de más duro perfil, pues en Boca del Monte, a 6 kilómetros de Es-
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peranza, la línea deja la meseta, bajando rápidamente a Encinar en el kilómetro 30 y situado a 1.070 metros, lo que representa una pendiente media de 3,53 por 100, agravada por la traza irregular de la línea, que con un gran número de curvas y zig-zags atraviesa los pintorescos lugares de Maltrata y Garganta del Infernillo. En Encinar vuelve a suavizarse la rasante al entrar en el valle de Río Blanco, llegando a Orizaba (47,4 kilómetros de Esperanza), donde están instaladas las oficinas y talleres de este segundo trozo. De Orizaba a Paso del Macho se vuelve a descender, aunque no tan rápidamente (55,8 kilómetros en que baja 752 metros); las curvas son también no tan pronunciadas (excepto el lazo de Heltac) ni numerosas como en el trozo Esperanza-Encinar, terminando en Paso la sección a electrificar de 103 kilómetros de recorrido total. En la última sección de Paso del Macho a Veracruz, la línea desciende gradualmente desde 476 metros a que está Paso hasta el nivel del mar, con una pendiente aproximada de 1,7 por 100, siendo además la alineación normal.

Dentro del segundo trozo a electrificar se está actualmente trabajando en la sección

Fig. 1.a—Suspensión catenaria para doble hilo de trabajo.

Orizaba-Esperanza (47,4 kilómetros), habiéndose adoptado el sistema de corriente continua a 3.000 voltios en el hilo de trabajo, todo con análogas bases a las empleadas en 1913 para el Anaconda and Pacific Railway, en el Chicago, Milwaukee and St. Paul Railway, en 1915, y en tantísimos otros más modernos. Las figuras 1.a, 2.a y 3.a dan idea de la suspensión y soportes empleados.

Las locomotoras van sobre tres bogías, en las que se montan seis ejes motores capaces de ejercer un esfuerzo tractor de 22,500 kilogramos. El peso total de las locomotoras es de 135 toneladas, siendo capaces de arrastrar por los trozos más duros trenes de 300 toneladas a 10, 20 ó 30 kilómetros por hora, siendo de hacer notar que, gracias a las varias combinaciones que pueden hacerse entre los seis motores, se pueden lograr por sus correspondientes acoplos otras tantas velocidades, dependientes de la pendiente y tonelaje del convoy. Se prevé el empleo de doble y triple tracción para trenes de 800 y 900 toneladas, respectivamente, creyendo que la combinación mejor, desde el punto de vista económico, sea el acoplar dos locomotoras, manejadas simultáneamente con el equipo de la que vaya en cabeza, aunque en las pendientes muy rápidas la seguridad aconseje la doble tracción en cabeza y cola. El proyecto estima igual salario al personal de una locomotora eléctrica que al de una de vapor, aumentado el primero en un 10 por 100 en el caso de manejar un mismo equipo dos locomotoras acopladas (doble tracción en cabeza). El equipo de tren consta de un maquinista y solamente dos guardafrenos, en vista de que el frenado se hace recuperando con el consiguiente ahorro de personal y mayor seguridad. Insertamos a continuación los gastos anuales que la Compañía espera tener con cada uno de los cuatro convoyes tipos que se citan:
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    600
    600
    900
    1,200

    Toneladas por tren.
    600
    600
    900
    1,200

    Número de locomotoras por tren.
    2
    2
    3
    4

    Maquinistas por tren.
    1
    2
    2
    2

    Jornales
    Maquinistas
    21.785
    39.611
    27.728
    21.808

    Personal
    26.441
    24.307
    17.825
    13.382

    Compra de energía.

    134.000
    134.000
    150.000
    200.000

    Reparación de locomotoras.

    47.250
    47.250
    47.250
    47.292

    Casa de máquinas.

    5.400
    5.400
    5.400
    5.405

    Lubrificantes.

    2.700
    2.700
    2.700
    2.700

    TOTAL POR AÑO EN DÓLARES
    237.576
    253.268
    250.903
    290.587

La valoración de la energía consumida está hecha bajo la base de un coste de 25 dólares por caballo año; se supone también que los trenes de 900 y 1.200 toneladas hacen el recorrido ascendente entre once y treinta de la noche y cinco y treinta de la tarde, o sea

Figuras 2.a y 3.a.—Soportes en alineación recta y en curvas.

durante diez y ocho horas por día, reservando las seis restantes a un menor tráfico (tracción sencilla) para que las curvas de carga de las Centrales generadoras de energía no sean demasiado exageradas. Con ello se hace frente a la electrificación sin necesidad de aumentar las reservas de las Compañías suministradoras. En cuanto a la energía de vuelta a la línea, gracias a la recuperación en las bajadas, siendo desde luego apreciable, no resulta muy grande, en atención a ser sólo una sección la electrificada y ser el tonelaje transportado en bajada próximamente la mitad del que asciende. En los datos estadísticos de septiembre y octubre de 1921 se estima un tonelaje anual transportado algo superior a un millón de toneladas, lo que exige, al ser transportadas en trenes de 540 u 810 toneladas
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(10 por 100 de reducción sobre los tipos 600 a 900), un número de trenes anuales de 1.951 o 1.301, contra los 3.162 que la tracción a vapor exige para transportar el mismo tonelaje, es decir, que la electrificación produce una reducción en el número de trenes de 38 o 59 por 100, según se trate de convoyes de uno u otro tipo.

El trayecto Orizaba-Esperanza será hecho (trenes de 300 toneladas) en una hora y cuarenta y cinco minutos; dos horas y quince minutos, o cuatro horas y quince minutos, según que la velocidad sea de 30, 20 ó 10 kilómetros por hora, a cuyas cifras convendrá aumentar unos veinte minutos por posibles retrasos.

Para un máximo consumo de energía determinado, y teniendo en cuenta la mayor suavidad de los trozos Orizaba a Encinar y Boca del Monte a Esperanza (en que las pendientes no exceden de 15 milésimas), se podrá dar salida en Orizaba a un segundo tren cuando el precedente llegue a Boca del Monte, sin temor a exceder la máxima potencia seguida por un solo tren en las mayores pendientes; con esto podrán despacharse trenes a intervalos de una hora y cincuenta minutos, dos horas y treinta minutos, o cuatro horas, es decir, trece, nueve o seis trenes cada veinticuatro horas, sin pasar el citado máximo exigido por un solo tren. La Compañía ha equipado su material para transportar regularmente 4.000 toneladas diarias, con un máximo de 6.000 incluidos los trenes de pasajeros, estimados en número de siete al día para un servicio regular, y diez como máximo, con trenes de 600 toneladas, o cinco de ordinario y siete máximo, con trenes de 900 toneladas.

Estimando un esfuerzo tractor base de 50 kilogramos por tonelada arrastrada (en rampa de 4,7 por 100), se necesitará un esfuerzo de tracción total de 30.000 kilogramos para trenes de 600 toneladas, que con un coeficiente de adherencia igual a 0,16, exigirá a las locomotoras un peso adherente de 260 toneladas en los trenes de 600 toneladas, y 410 en los de 900. El esfuerzo tractor para arrastrar la locomotora y su convoy de 600 ó 900 toneladas será, respectivamente, de 41.650 ó 64.800 kilogramos (convoyes de 873 y 1.800 toneladas) que exigen una potencia eléctrica de:

Para los trenes de 873 toneladas (incluida locomotora):

    Para un esfuerzo tractor útil de 42.000 kilogramos
    2.300 kilovatios.

    En la locomotora: 2.304 dividido por 0,85 (rendimiento)
    2.710

    En la subestación, lado de c. c., 2.710: 0,90
    3.010

    En la subestación, lado de alta t., 3.010: 0,85
    3.541

Para los trenes de 1.300 toneladas en bruto:

    Para un esfuerzo tractor de 64.800 kilogramos
    3.456 kilovatios.

    En la locomotora, 3.456: 0,85
    4.065

    En la subestación, c. c., 4.065: 0,90
    4.517

    En la subestación, a. t., 4.517: 0,85
    5.315

y aumentando la energía necesaria para alumbrado, calefacción, etc., da en números redondos una potencia de 4.000 kilovatios para trenes de 600 toneladas y 6.000 kilovatios para trenes de 900 toneladas.—(Electrical Review.)

Tetuán, 7 enero 1924.
La Energía eléctrica (1924-04-25 00:00:00), página 1

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REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES
SE PUBLICA LOS DIAS 10 Y 25 DE CADA MES

SUMARIO
La soldadura eléctrica, por Luis Soler Serra.—La electricidad en la Argentina, por X. X.—Crónica e información: Aguas.—Memorias de Sociedades.—La industria eléctrica en la República oriental del Uruguay.—La aviación y la radiotelefonía.—Polvo de plomo.—El arranque mecánico en capas de pequeño espesor.—La Electra Industrial Coruñesa.—Ofertas y demandas.—Sección financiera.

LA SOLDADURA ELECTRICA (1)

Hasta que lo impusieron las necesidades originadas por la guerra europea, haciendo que se aprovecharan muchas piezas de maquinaria rotas, y que reparadas por medio de la soldadura volvieron a prestar su normal servicio, no se desarrolló en el alto grado que ha alcanzado hoy en día el procedimiento de soldadura eléctrica, ya por resistencia intercalada, ya por arco voltaico.

Y al aplicar a la soldadura la corriente eléctrica viéronse las enormes ventajas que la misma significaba comparada con la soldadura autógena y la soldadura al fuego; y esas grandes ventajas han sido las que han hecho que en la técnica eléctrica ocupen los procedimientos de soldadura un preeminente lugar, lo que no ha de causarnos extrañeza alguna, puesto que si comparamos los diversos sistemas de soldadura con el eléctrico, fácilmente vemos que en todos los órdenes la ventaja está para este último, al extremo que sin exagerar, puede afirmarse que muchas reparaciones y reconstrucciones de máquinas de todas clases, han sido económicamente posibles gracias a la soldadura eléctrica.

No tan sólo para la soldadura propiamente dicha ha obtenido el procedimiento eléctrico un señalado triunfo sobre sus competidores, la soldadura autógena y al fuego directo, sino que también en el remachado está en camino de enseñorearse del campo, y ello no es de extrañar, ya que tal operación puede considerarse como una simple derivación de la soldadura.

Los principales factores que han hecho que la soldadura eléctrica se imponga hoy en día en toda clase de trabajos de importancia, son la rapidez, la limpieza y, sobre todo, la economía que su uso trae aparejada para la reconstitución de piezas rotas, ya que el gran aumento experimentado por el hidrógeno, el oxígeno y el acetileno en estos últimos años,

(1) De nuestro colega, la revista tecnológico-industrial Técnica, que publica la Asociación Nacional de Ingenieros Industriales, Agrupación de Barcelona, transcribimos el presente trabajo, por juzgarlo digno de propagarse.
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han inclinado, en lo que a economía se refiere, la balanza en favor de la soldadura eléctrica al compararla con la autógena.

Por ello, hoy nos hemos decidido a escribir estas notas para orientar a aquellos de nuestros compañeros a los que eventualmente puede interesar el asunto, ya que, como toda cosa relativamente nueva, existe en nuestro país muy exigua literatura, y no todo el mundo dispone del tiempo necesario para ir reuniendo, espigando acá y allá los datos imprescindibles para estudiar una cuestión determinada, que, como la soldadura eléctrica, se halla todavía en su infancia, a pesar de su prodigioso progreso. Y una vez consignado nuestro objeto entremos en materia.

Cada clase de soldadura requiere buen material y un trabajo cuidadoso, y puede afirmarse que en materia de soldadura sea ésta efectuada del modo que se quiera, el éxito depende siempre en mayor parte de la habilidad y práctica del obrero encargado de realizarla; y al decir práctica no nos referimos solamente a la práctica manual del método, sino también a la posesión de los conocimientos prácticos indispensables para realizar un trabajo perfecto. Así, por ejemplo, cuando se trata de soldar chapas de hierro dulce, por el

Fig. 1.a—Transformador rotatorio alterna-continua, para soldadura con todas las tensiones usuales e intensidad 100-200 amperios.

procedimiento eléctrico, debe tomarse la precaución, si se emplean electrodos metálicos, de conectar la pieza a soldar con el polo positivo de la máquina, ya que, como es sabido, el arco voltaico en su polo positivo llega a alcanzar una temperatura de 3.500°, mientras que en el negativo sólo llega a 2.600°. Y como la pieza pierde calor por absorción y por radiación, conviene conectarla al polo caliente, esto es, al positivo.

Pero si se trata de soldar piezas de muy poco espesor, es necesario variar la conexión; así, en piezas hasta un máximo de 1,5 milímetros de grueso, las conectaremos al polo positivo, ya que en este caso el arco es muy difícil de mantener fijo, y siendo una de las condiciones precisas en un buen trabajo reunir dicha condición, que de no lograrse redundaría en perjuicio de la bondad del trabajo realizado.

Para obtener una soldadura perfecta es imprescindible mantener el arco constantemente en la longitud adecuada, y esta condición es indispensable, por cuanto si el arco es demasiado largo, se halla en exceso expuesto el metal a fundir al oxígeno del aire, lo que provoca una oxidación del mismo, y si es demasiado corto, y se usan electrodos de carbón —lo que hoy en día es raro— la absorción de carbono da a la pieza una excesiva dureza.

Débese, pues, ante todo, procurar una buena formación y entrenamiento de los operarios, lo que se logra con una buena temporada de prácticas antes de encomendárseles nin-
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gún trabajo, y esta práctica debe ser dirigida en sentido que abarque todos los casos que en el trabajo real pueden presentarse. Debe también dedicarse preferente atención al material de soldar que se emplee, que puede ser, por ejemplo, barras de hierro dulce o de fundición, o de acero ordinario que no sea duro. Es conveniente revestir el material de una capa que sirva para facilitar la fundición, y por ende la soldadura. Debe tenerse en consideración, al formar las barras de soldadura, que durante el paso del metal a través del arco, algunos de sus componentes, como manganeso y carbono, pueden ser en parte quemados, y que, por lo tanto, pudieran modificarse las propiedades físicas y los componentes químicos de las piezas soldadas.

Una de las principales ventajas de la soldadura eléctrica estriba en que el calentado de las piezas es completamente local, y que la soldadura, en caso de necesidad, puede ser dirigida hacia superficies orientadas en sentido vertical o hacia abajo. Ello permite la reparación de órganos de máquinas, que, como las locomotoras, por ejemplo, trabajan sin interrupción durante largos ratos, y esta reparación puede hacerse sin que la máquina deje de prestar servicio, ya que el trabajo se logra de un modo rapidísimo.

El calentado de las partes a soldar debe lograrse de dos modos: por la transformación en calor de la corriente eléctrica, atravesando la resistencia que ofrece la pieza a soldar, o bien aprovechando el calor que se desprende de un arco voltaico. De ello se deducen los nombres de los dos procedimientos eléctricos usados para la soldadura: «soldadura por resistencia» y «soldadura por arco voltaico». Según el trabajo a realizar, empléase uno u otro de los dos métodos. Así, usaremos el primero para remachar, para el remachado de costuras y de depósitos, tubos y demás cuerpos huecos, etc., etc.

En cambio en la soldadura por arco se hallan indicados los trabajos, tales como de piezas en gris o en acero, la reconstrucción de piezas de maquinaria rotas o gastadas, reparación de planchas de calderas rajadas, de ejes, etc. Para la reparación de tubos de agua o de humo en las calderas multitubulares, y para las cajas de humos de las locomotoras, se emplea exclusivamente la soldadura por arco voltaico.

El equipo para soldar depende, naturalmente, de la tensión disponible en la red de distribución. Para tensiones de 110 voltios es preferible, por su mayor rendimiento, un convertidor rotatorio a un sistema de resistencias de agua o de hierro para reducir la tensión a la del arco, esto es, a 30/35 vol-

Fig. 2.a.—Transformador de soldadura, transportable.

Fig. 3.a.—Transformador rotatorio para soldadura eléctrica.
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unidas. Para unir placas del grueso de las mencionadas se precisan unos 30 kilovatios.

Si se emplea la soldadura eléctrica por resistencia para unir tubos o superficies curvas, se emplean electrodos especiales, con rodillos en sus extremos, los cuales avanzan paulatinamente sobre las superficies de las piezas que deben ser unidas, comprimiéndolas al mismo tiempo. Se procede también, pues, por puntos. Así, pueden soldarse cilindros de

Fig. 5.a

Fig. 6.a

plancha hasta de 2 milímetros de grueso. Los electrodos tienen refrigeración por agua, y el funcionamiento se obtiene por movimientos de los pies o de las manos.

Para la soldadura a tope se ajustan de modo conveniente los extremos a soldar, manteniéndose bajo una adecuada presión. Como consecuencia de la gran resistencia que al paso de la corriente ofrece tal unión, se eleva enormemente la temperatura, y con la presión indicada quedan soldados los dos cantos. Por este procedimiento pueden soldarse hasta cadenas de 8 milímetros de diámetro de miembro de eslabón, con un gasto no superior a 10 kilovatios.

El mismo principio se aplica hoy para calentar remaches, los que no pueden quemarse empleando este método. Con el pie se cierra el circuito primario del transformador, mientras que el remache, que se halla en el circuito secundario, se calienta hasta el rojo o blanco vivo, mientras que la cabeza del mismo queda relativamente fría.

Con máquinas de construcción normal pueden soldarse superficies hasta de 450 milímetros cuadrados, con un gasto que no sobrepasa de 18 kilovatios. Para mayores superficies o tubos, son necesarias máquinas especiales.

Soldadura por arco voltaico

En este procedimiento se conecta el polo positivo del generador conectado con la pieza a soldar, y el negativo con el electrodo, que suele ser de hierro o de carbón. El operario soldador aproxima el electrodo a la superficie a soldar, hasta que salta la chispa, y, como consecuencia, se eleva la temperatura, logrando rápidamente llegar al punto de fusión de los metales a fundir y del auxiliar de soldadura. Empléase siempre máquinas de corriente continua.

Estas máquinas se hallan construidas de modo que el cortocircuito no perjudica en ninguna forma, ni al generador ni al motor, que pone a éste en movimiento, tal como ya hemos explicado para las máquinas a resistencia. La intensidad en cortocircuito es doble de la normal.