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La Energía eléctrica (1926-04-25 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
Saltos de agua: Expresiones usuales de su potencia, por E. Gallego.—Motores en estrella de enfriamiento por aire, por Antonio Cañete.—La producción nacional de carbones durante los quince años últimos.—Notas bibliográficas.—Crónica e información: Aguas.—Las grandes centrales eléctricas modernas.—Concurso de premios 1925-1927 del Instituto de Ingenieros civiles.—Concurso de proyectos de la red nacional de transporte de energía eléctrica.—La S. A. «León Industrial».—Las instalaciones de la «Electra Aranaz».—Ofertas y demandas.—Sección financiera.

SALTOS DE AGUA (1)

EXPRESIONES USUALES DE SU POTENCIA

Si consideramos un curso de agua de gasto \( Q \) m³ por segundo, y que en una sección determinada lleva una velocidad media \( v \), el peso de ese volumen que pasa por dicha sección en 1" será \( 1000\ Q \) la masa \( m = \frac{1000\ Q}{g} \) (g aceleración de la pesantez, \( g = 9,8 \) promedio), y, por tanto, la fuerza viva del líquido que pasa por dicha sección en un segundo

\[
f = \frac{1}{2}\ m\ v^2 = \frac{1000\ Q\ v^2}{2\ g}
\]

Esta fuerza viva representa la potencia teórica del salto, su fuerza absoluta, o sea el límite del trabajo teórico disponible (2). Dicha potencia puede expresarse bajo las formas

\[
p = \frac{10\ Q\ v^2}{2\ g} \text{ poncelsts (poncelet = 100 kilográmetros).}
\]

\[
p = \frac{1000\ Q\ v^2}{150\ g} \text{ caballos vapor (caballo vapor = 75 kilográmetros).}
\]

Si llamamos \( h \) el desnivel del salto, cada molécula de agua descenderá esa altura \( h \), y siendo \( Q \) el volumen de agua por segundo, el trabajo motor producido por esa masa de agua al descender

(1) Tanto este artículo como los que han de seguirle, constituyendo una pequeña serie, no contienen novedad alguna, insertándose tan sólo a título de vulgarización y aportación de textos referentes a instalaciones nacionales. (N. del A.).

(2) Los mayores saltos naturales que en el mundo se conocen son los grandiosos del Niágara River, en América del Norte, y los de Zambeze, en el río Victoria (África). El río Niágara, a su salida del lago Erie, se precipita en el lago Ontario (cuyo nivel es 100 metros más bajo que el de aquél) formando dos inmensas cataratas separadas por la pequeña isla de Icis. La cascada de la orilla canadiense mide 915 metros de anchura por 48 de altura, y la correspondiente a la orilla americana, 330 metros de longitud y 63 de altura. Como la pendiente media del río es de 1 por 100 y el gasto 8.330 metros cúbicos por segundo, la potencia de las cataratas
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guridad y funcionamiento de los cilindros en los motores en estrella con enfriamiento por aire le han sugerido y animado a aplazar para más adelante el estudio del tipo de motor en V, pero haciendo constar, desde luego, que no es partidario de esta idea y entendiéndolo que la forma de los futuros motores de enfriamiento por aire es la de estrella. Una reversión al tipo en V sacrifica las ventajas de peso, solamente posibles con el tipo radial, e introduce los difíciles problemas que presentan los motores en línea, tales como largos sigüeñales, grandes cárteres, etc.

La cuestión ahora será, indudablemente, preguntar cuál será el futuro inmediato de los motores fijos en estrella de enfriamiento por aire, sobre todo visto que los objetos principales, tales como la duración de vuelo y pruebas de velocidad, durante los cinco últimos años han sido alcanzados por los motores de refrigeración por agua. Para contestar a esta pregunta es preciso tener en cuenta que todas estas importantes pruebas han sido hechas con los motores fabricados durante la última guerra, cuando no se escatimaban hombres ni dinero, ni se daba importancia a la economía y buen empleo de los mismos; solamente después de la guerra ha sido posible dedicar a los motores fijos con circulación de aire la atención necesaria, y en los últimos dieciocho meses este motor ha podido ponerse a la cabeza de los mejores en la fila de los motores de enfriamiento por agua.

Respecto al empleo de los motores radiales, el autor expone su opinión favorable, basada en los brillantes resultados obtenidos hasta ahora con los motores fijos de refrigeración por aire, que han abierto un amplio horizonte y que por algunos años no tendrán serios competidores, llegándose a un empleo casi único de los mismos en los siguientes casos:

1.º Para aparatos ligeros con uno a dos litros de consumo de esencia a la hora.
2.º Aparatos de escuelas o los más pequeños de pasajeros, de tres, cinco o siete cilindros, con gastos de 6 a 9 litros de capacidad.
3.º Aparatos de uno y dos asientos y todos los de combate, de cualquier clase.
4.º Aparatos de los barcos portaaviones, los que empleen las cubiertas de los barcos de las flotas de pequeños hidroaviones.
5.º Para todos los aparatos, en general, utilizados en climas muy cálidos o muy fríos.

Es imposible decir hasta dónde llegará el campo de aplicación de los motores radiales y por cuánto tiempo continuará; pero hasta que se disponga de algún tipo completamente nuevo de motor de combustión interna, los en estrella de enfriamiento por aire serán, con toda seguridad, empleados en gran número de casos y cada vez más, a medida que sus ventajas sean conocidas.

Aquí termina el trabajo de Mr. R. Fedden, que pensábamos comentar; pero la extensión dada a este artículo nos lo veda, y, por otra parte, nos parece innecesario, ya que el lector con poco trabajo podrá hacer sus objeciones a las conclusiones deducidas, las cuales nos abstendremos de compartir, a pesar de la indudable autoridad del inventor, hasta no ver generalizado el empleo de estos motores.

ANTONIO CAÑETE.
Ingeniero militar.
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La producción nacional de carbones durante los quince años últimos

Reproducimos en esta página un cuadro y un gráfico en que se expresa el desarrollo de la producción nacional de carbones en los quince años últimos.

    AÑOS
    PRODUCCIÓN CARBONERA EN TONELADAS
    TOTALES

    Hulla
    Antracita
    Lignito

  1911	3.454.349	209.327	252.051	3.915.727

  1912	3.625.666	226.063	283.980	4.136.209

  1913	3.783.214	232.517	276.791	4.294.522

  1914	3.905.080	328.302	291.057	4.424.439

  1915	4.135.010	222.621	328.213	4.686.753

  1916	4.847.475	268.087	473.106	5.588.668

  1917	5.042.213	324.756	637.841	6.004.807

  1918	6.134.986	377.216	726.348	7.198.550

  1919	5.304.866	398.771	593.872	6.297.409

  1920	4.928.989	491.715	552.425	5.973.129

  1921	4.719.638	292.591	408.674	5.420.903

  1922	4.179.533	256.310	329.680	4.765.523

  1923	5.672.377	229.660	394.368	6.296.414

  1924	5.819.922	282.469	371.488	6.473.879

  1925	5.559.366	305.774	386.444	6.251.584

Como se puede observar por dichos cuadro y gráfico, la cifra de producción mayor se alcanzó en 1918, que fue de más de siete millones de toneladas, descendiendo desde dicha fecha hasta el 1923 en que se inicia un aumento, que nuevamente se reduce en 1925.
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NOTAS BIBLIOGRAFICAS

Eclairage électrique, por P. Maurer.—Un volumen de 140 páginas, con 71 figuras, editado por Gauthier-Villars & Cie., 55, Quai des Grands-Augustins, París.

Persigue esta obra dar a conocer al gran público, especialmente a los profesionales que se dediquen a proyectar o ejecutar instalaciones de alumbrado, la forma racional de utilizar los orígenes de luz y de sacar el mejor partido del flujo luminoso, cuya producción artificial es siempre costosa. En ella se coordinan de una manera didáctica los principios científicos del alumbrado y los datos prácticos y experimentales más precisos, exponiendo sucesivamente las bases fundamentales de la fotometría moderna, las propiedades de los orígenes de luz actuales, sus características principales, los aparatos auxiliares que sirven para repartir el flujo luminoso en las habitaciones y sobre las vías públicas, así como los cálculos que hay que aplicar en los proyectos de alumbrado.

Desde hace algunos años, los estudios y experiencias para llegar a la mejor utilización del alumbrado, especialmente del eléctrico, se han multiplicado extraordinariamente, creándose en los Estados Unidos laboratorios especiales bajo el impulso de la Illuminating Engineering Society, de las grandes Compañías de distribución de electricidad y gas y de las Sociedades de fabricación de lámparas incandescentes. Estas investigaciones han dado ya resultados provechosos, precisando el rendimiento, desde el punto de vista fotométrico de las diversas radiaciones luminosas, de la sensibilidad de la vista a las diferentes radiaciones, a la mejor repartición de los rayos luminosos por los globos difusores, refractores, por los reflectores, por las superficies de los cielos rasos, pared, etc.

La obra de M. P. Maurer recoge todas estas enseñanzas y presenta, ordenados en forma clara, los datos precisos para los proyectos de instalaciones de alumbrado.

La primera parte comprende cinco capítulos, cuyos títulos son los siguientes: I. Generalidades sobre el alumbrado; fotometría.—II. Lámparas de incandescencia.—III Lámparas de arco.—IV. Orígenes luminosos.—V. Número y repartición de los focos luminosos.

La segunda parte se contrae al estudio general de una instalación de alumbrado, con exclusión de los transportes de energía de alta y media tensión y de las redes distribuidoras, dividiéndose este estudio en tres capítulos: I. Distribución de la electricidad.—II. Cálculos de los conductores.—III. Ejecución de las instalaciones.

De toda la obra es, sin duda, el capítulo más amplio, más interesante y más práctico, en nuestro concepto, el capítulo V, que se refiere, como acabamos de indicar, al estudio del número y repartición de los focos luminosos, figurando en él interesantes cuadros que facilitan la elección de la forma de alumbrado para la mejor utilización de un local y número de lámparas que deben colocarse, disposición de las mismas en los interiores, etc., etc.

Se trata, en resumen, de una obra de pequeñas dimensiones, pero muy práctica para los que tengan que proyectar instalaciones de alumbrado.
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El salto de menor potencia que se explota industrialmente, teniendo su central propia, es de medio kilovatio, y viene trabajando desde 1917 para el servicio de una cottage inglesa, en la que se alimentan hasta 11 lámparas de filamento metálico, de las que ordinariamente hay sólo tres de 30 vatios en circuito (1). El más potente, según nuestras noticias, es el utilizado en la Central Big Creek núm. 3 de la Southern California Edison Company, abierta al servicio a fines de 1923, donde se han montado tres turbinas de 35.000 C. V. cada una, bajo una caída efectiva de 225 metros; pero ya en Niágara están en montaje centrales de 400.000 kilovatios, constituidas con 8 y 9 unidades de 35.000 y 45.000 kilovatios, y la Niágara Falls Power C.ª ha instalado ya varios grupos turboalternadores de 70.000 HP cada uno.

En España no son raras las centrales para alumbrado de pequeños pueblos que explotan saltos con potencia de 5 a 6 caballos, siendo por ahora el salto en servicio de mayor potencia el de

Fig. 3.a—Cascadas en Ascaín (frontera franco-española.)

Fig. 4.a—Cascada del río del Valle (Asturias)

Serós, en el río Segre, de 56.000 C. V., que se recogen en cuatro unidades de 14.000 C. V., siendo utilizada por la Compañía Fuerzas y Riegos del Ebro, siguiendo a éste el de Capdellá, de la Energía Eléctrica de Cataluña, con 50.000 HP, que accionan ocho turbinas de 8.600 HP.

En Europa existen algunas instalaciones de potencia superior a la indicada de 56.000 C. V., figurando entre ellas la de Porjus (Suecia), situada sobre el río Lule, que, mediante la regulariza-

seguiría siendo \( V \times I \); pero como estos valores varían periódicamente, siguiendo una ley sinusoidal, interviene en el valor de la potencia el desfasaje medido por el coseno del ángulo, que constantemente forman los vectores máximos de \( I \) y de \( V \); por eso se indica en las máquinas el producto de voltios por amperios o voltiamperios (o su múltiplo kilovoltios amperios), estando representada la potencia efectiva que da la máquina en sus bornes por \( P = V \times I \times \cos \varphi \).

(1) Está descrita dicha instalación en el número correspondiente al 25 de julio de 1924 de La Energía Eléctrica, que la reprodujo de Electrical Review.
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REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES

SE PUBLICA LOS DIAS 10 Y 25 DE CADA MES

SUMARIO
Saltos de agua: Potencia constante y potencia variable de los saltos, por E. Gallego.—Telefonía dirigida de alta frecuencia, sistema Telefunken.—Notas bibliográficas.—Crónica e información: Cuadro de longitudes de onda reglamentarias.—Aguas.—Ampliación de una central.—Nueva central hidroeléctrica en Asturias. Memorias de Sociedades.—Las instalaciones de la Hidroeléctrica de Navarra (S. A.)—Ofertas y demandas.—Sección financiera.

SALTOS DE AGUA

II

POTENCIA CONSTANTE Y POTENCIA VARIABLE DE LOS SALTOS

Caballos permanentes y periódicos

Hemos indicado que la potencia de todo salto depende del volumen de agua aprovechada y de la altura útil de caída (\( P = Q \times h \times K \)), y, por tanto, para que la potencia sea constante precisa que lo sean ambos factores, o que éstos varíen en sentido inverso y en la misma proporción, caso que no se realiza nunca en la práctica, ya que la altura utilizada del salto, una vez que se termina la instalación, sólo varía con la que alcance el agua en el cauce, por lo que prácticamente es casi constante la mayor parte del año. Depende, pues, de que el volumen de aguas aprovechado sea constante o variable el que la potencia del salto sea permanente o varíe de una época a otra. En los saltos en que el caudal de agua aprovechado es fijo, por disponerse de un embalse regulador que asegure por su capacidad un gasto constante previsto, o bien por utilizarse un salto de agua inferior al gasto del río en los mayores estiajes, se obtiene su potencia en “caballos permanentes o constantes”; en aquellos otros en que el volumen de agua aprovechado varía con el régimen del río, la potencia obtenida es igualmente variable, y se mide en “caballos periódicos o intermitentes”. Esta potencia variable puede considerarse como formada por una cantidad constante correspondiente al gasto mínimo de agua (“gasto característico de estiaje”), por tanto, a la “potencia mínima disponible”, y otra variable representada por la diferencia entre los gastos medio y máximo y el citado mínimo; a este gasto mínimo, por debajo del cual el gasto no baja más de diez días al año, corresponden los “caballos permanentes”, con los que la fábrica puede contar en todo tiempo, y a los distintos gastos superiores al mínimo, los “caballos periódicos”, función de las variaciones en el régimen del curso de agua y de la duración de éstas, ya que, como anteriormente indicamos, el otro factor de la potencia es sensiblemente constante. La “potencia industrial” o “potencia límite” del salto será, en consecuen-
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FUNCIONAMIENTO DE LA ESTACION

Al descolgar el auricular la estación se pone automáticamente en estado de funcionar. Del transmisor parten ondas continuas que actúan sobre el receptor de la estación corres-

Fig. 4.a.—Vista general de una estación telefónica de alta frecuencia.

ponsal, haciendo sonar un timbre o un aparato de alta voz. Si el corresponsal llamado descuelga su auricular, el timbre cesa de sonar y la estación queda en servicio, pudiendo conversar los dos abonados.

Al colgar de nuevo el auricular, una vez terminada la conversación, se desconectan los transmisores y las estaciones quedan de nuevo en disposición de recibir la llamada.

Si la estación de alta frecuencia está conectada con una central ordinaria, el funciona-
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miento es idéntico al de una instalación normal de telefonía ordinaria, pudiéndose, por tanto, conectar cualquier abonado con los aparatos de alta frecuencia desde el cuadro. Es de notar que sólo es posible una buena comunicación por medio de la telefonía de alta frecuencia cuando el amortiguamiento de la línea no rebasa el valor de 1,5.

Fig. 5.a.—Vista de detalle de una estación telefónica de alta frecuencia.

COMUNICACIONES

El transmisor y el receptor están construidos cada uno para una longitud de onda especial y distintas entre sí, teniendo, por tanto, cada estación un par de ondas invariables que permiten la comunicación con una o varias estaciones correspondientes, que no pueden comunicar entre sí, debiendo transmitir sus telefonemas por intermedio de la central. La llamada de las distintas subestaciones desde la central tiene lugar por selección; es decir, que las sub-
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estaciones pueden ser llamadas individualmente de manera que solamente responda a la llamada la estación deseada, mientras que en las demás no suena el timbre.

Las figuras 4.a y 5.a representan, respectivamente, una vista general de una instalación telefónica de alta frecuencia y de los aparatos, prescindiendo del generador de energía. El esquema que acompaña a este artículo indica el enlace de los distintos elementos entre sí (figura 6.a).

Fig. 6.a.—Esquema de una estación de telefonía de alta frecuencia.

ENTRETENIMIENTO DE LA ESTACION

Al efectuar el montaje se eligen las longitudes de onda y se ajusta y adapta la estación a las circunstancias de cada caso, haciendo absolutamente innecesaria toda intervención ulterior por parte del dueño de la instalación. El entretenimiento que exige la estación se reduce a sustituir las válvulas fundidas y las resistencias de hierro, a cambiar las escobillas y limpiar el colector del convertidor, así como a reponer el ácido de la batería. Al efectuar el montaje de la estación se entrega un reglamento con las prescripciones de detalle para su conservación y entretenimiento.

El gasto que exige una estación para su funcionamiento es proporcional a la duración de las conversaciones y está integrado principalmente por el desgaste de las válvulas y por el consumo de corriente. El gasto de corriente para la llamada es insignificante. La estación sólo consume energía en el momento de descolgar el teléfono; es decir, cuando se habla.
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por año; b) del gasto característico medio, por debajo del cual el gasto no desciende más de ciento ochenta días por año. Los gastos característicos de cinco meses, cuatro meses y tres meses, son aquellos por debajo de los cuales el gasto no desciende más de doscientos diez, doscientos cuarenta o doscientos setenta días, respectivamente, como promedio. Se suele representar la potencia constante e intermitente de las fábricas hidroeléctricas acudiendo a gráficos en los que se relaciona con los gastos en los distintos meses, toda vez que, multiplicando dichos gastos por la altura útil del salto que se supone constante, se obtienen las respectivas potencias teóricas, de las que se deducen las prácticas aplicando las fórmulas del artículo anterior.

En la figura 2.a la línea más gruesa de trazo lleno representa la curva de gastos en el

Fig. 2.a—Representación gráfica de la potencia de un salto.

año más seco de un período de seis del río Guadarrama; la de trazo lleno más débil, la del gasto en el año de mayores crecidos del propio período, y la de puntos, el gasto medio en dichos seis años, expresados todos esos gastos en metros cúbicos por segundo, y a la vista de dichas curvas es fácil deducir los caballos permanentes y periódicos. Se observa, en efecto, que durante todo el año se obtienen 3 metro cúbicos = 3.000 litros por segundo, que corresponden al mínimo minimorum de los estiajes registrados en los últimos días de enero del año más seco; de modo, que si suponemos al salto una altura de 130 metros, los caballos permanentes serían: \( P = \frac{3000 \times 130}{100} = 3,900 \) C.V. (aproximadamente 4.000 C.V.), que corresponden a la altura O A de la escala de ordenadas por la que se ha trazado la paralela A B al eje de las X. Se ve en el gráfico que desde el punto C de la curva de gasto medio, que corresponde al 1 de marzo, hasta el D, que corresponde al 10 de diciembre, el gasto excede de 10 metros cúbicos por segundo, y, por tanto, la potencia de \( \frac{10000 \times 130}{100} = 13,000 \) C.V., pudiendo, por consiguiente, disponer durante nueve meses de un suplemento de 13.000—4.000 = 9.000 C.V. periódicos sobre los 4.000 C.V. permanentes, reduciéndose esos 9.000 C.V. durante los meses de febrero, enero y fin de diciembre en la proporción que marcan las orde-
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ELEMENTOS QUE COMPONEN UNA ESTACION

Una estación de telefonía dirigida de alta frecuencia se compone de:

    Dimensiones en centímetros
    Peso en kilog.

    1.—El armario con el transmisor y el receptor
    94 × 55 × 24
    45

    2.—El circuito de bloqueo
    39 × 22 × 15
    4

    3.—El acoplo

    4.—Seguros o fusibles

    5.—Convertidor
    39 × 28 × 25
    26

    6.—Batería central
    100 × 70 × 53
    225

    7.—Cuadro para la carga automática
    50 × 40 × 10
    26

    8.—Resistencia para la carga (con corriente alterna, rectificador o convertidor)
    50 × 20 × 13
    7

    9.—Aparato de mesa
    19 × 27 × 12
    2

    10.—Accesorios, como tubos, etc.

1.—Armario de la estación

En él se hallan montados un transmisor telefónico de válvula, un receptor y el aparato de llamada.

Todos los circuitos que contienen partes que hay que manejar durante el funcionamiento deben estar aislados (según prescribe el reglamento de la Asociación de electrotécnicos alemanes) de los dispositivos de acoplo con la línea de alta tensión. Los circuitos de alta frecuencia se sintonizan de una vez para siempre durante el montaje, quedando entonces fijadas las longitudes de onda. Efectuada la sintonización, se encierran dentro del armario por medio de una plancha precintada todos los elementos sintónicos y de ajuste que no es preciso tocar para el funcionamiento normal. Todos los elementos que están expuestos a inutilizarse por el uso y que, por tanto, es preciso renovar de tiempo en tiempo, están dispuestos de modo que son accesibles al personal encargado de la estación. Tales son las válvulas de transmisión y recepción, resistencias de hierro, etc.

Por medio de un microteléfono especial que se suministra con la estación se puede hablar desde el mismo armario de la estación, con objeto de comprobar la instalación. El enchufe necesario para conectar el microteléfono y el conmutador que sirve para poner en marcha la estación son igualmente accesibles por medio de la abertura correspondiente practicada en la tapa del armario.

2.—Circuito de bloqueo

El circuito de bloqueo tiene por objeto proteger el receptor contra la influencia que pudiera ejercer sobre él el transmisor propio, y a la inversa, impedir que la energía de recepción que llega a la estación pase a tierra a través del transmisor, haciendo que se dirija sin pérdida alguna al circuito del receptor. El sistema de bloqueo consta esencialmente de dos circuitos oscilantes, los cuales se sintonizan también durante el montaje de una vez para siempre. Estos circuitos están protegidos por una tapa precintada.