Revista de electricidad (1890-01-10 00:00:00), página 7

Respecto á la economía de canalización, estamos en las mismas condiciones empleando los acumuladores que los transformadores de corriente alternativa; pero hay que tener presente que, para alimentar estos últimos, hay que emplear dinamos de corrientes alternativas que hasta hoy no han podido agruparse ventajosamente en tensión, por lo cual, ó deberíamos emplear una sola dinamo de valor extraordinario, ó establecer tantas canalizaciones como dinamos: sistema mucho más costoso que el empleo de una sola canalización. Si tenemos esto en cuenta y aumentamos la fuerza de la dinamo para quedarnos con una sola, los inconvenientes que de ello resultan son de mucha importancia, tanto por el mayor precio, como porque, si desgraciadamente ocurre algún desarrreglo en la única dinamo de que disponemos, ha de suspenderse forzosamente todo el servicio.

Aun cuando para remediar este percauce dispondríamos otra dinamo igual, que no trabajaría más que en caso de accidente, tanto la amortización del capital como la importancia del mismo aumentarían los gastos en tan gran proporción, que haría ilusorio el beneficio á obtener.

Por último, hay que tener presente que un transformador de corriente alternativa no es un distribuidor, y nunca podrá reemplazar á un aparato de este género, porque un número repetido de extinciones en las lámparas modifica considerablemente la regularidad de su funcionamiento.

Además señalaríamos de paso los peligros de las corrientes alternativas, más perjudiciales aún que las corrientes continuas, aunque la tensión de aquéllas no sea mucha. Tanto es así, que la Board of Trade ha impuesto en su pliego de condiciones de las diversas concesiones para un mismo barrio, una de que la mitad de las instalaciones de un mismo sector habrá de emplear precisamente las corrientes continuas, excluyendo las alternativas.

Añadimos á esto que los motores de corriente alternativa tienen muy mal rendimiento, y que la corriente continua es la única que de una manera seria puede asegurar la distribución de fuerza á domicilio de día y el alumbrado por la noche, y tendremos expuestas las principales razones de por qué en este estudio aconsejamos el prescindir en absoluto de las corrientes alternativas.

Dicho esto, sentemos las bases del problema que tratamos de resolver, que son las siguientes:

Una ciudad que tiene la forma en planta de una ellipse alargada, dispone de un salto de agua de fuerza suficiente, situado á dos kilómetros de la entrada. Se desea alumbrarla eléctricamente con 4.000 lámparas de 16 bujías. El diámetro mayor de la ellipse tiene 4.000 metros de longitud, y el eje menor 500 metros.

Supondremos las turbinas colocadas, sin ocuparnos de la parte mecánica, y si solamente de las dinamos, aparatos de comprobación y medida, cables y acumuladores. Como las lámparas y accesorios son los mismos, ó pueden serlo, para todos los sistemas, y su precio también es conocido, haremos caso omiso.

Estudio 1.—Alimentación directa.

Admitamos para las 4.000 lámparas un consumo de 3,75 watts por bujía, ó de 60 watts por lámpara: la cantidad por lámpara será de 0,6 amperes á 100 volts de tensión, y 600 amperes á 100 volts para las 1.000.

Establezcamos el circuito de alimentación con dos hilos desde la casa de las turbinas á la entrada de la ciudad, y describiendo, siempre con dos hilos, en el interior de ella, una ellipse de menores dimensiones. Los cables supondremos que pasan á 125 metros próximamente de los límites de la ciudad, y vendrán á terminar de cada lado á unos 185 metros del punto de salida. La canalización la hemos combinado de manera que un punto cualquiera del perímetro esté situado á 200 metros, todo lo más, del circuito de alimentación. Además adoptamos el sistema llamado compensado, para que cada uno de los puntos del circuito principal esté á la misma distancia de las bornas de la dinamo.

Este circuito deberá tener en toda su longitud una sección suficiente para dejar pasar toda la intensidad de la corriente. Los hilos de distribución se unirán todos á este circuito principal, y no tendrán más que el diámetro apropiado al número de lámparas que dependan de cada uno de ellos. Calcularemos en 6.000 metros la longitud total de los hilos de distribución.

Para 600 amperes se necesita un cable que tenga por lo menos 300 milímetros cuadrados de sección, á razón de dos amperes por milímetro cuadrado; así es que adoptaremos un cable desnudo, de cobre de gran conductibilidad, estirado, de 20 milímetros de diámetro ó 314 milímetros cuadrados de sección, y cuyo precio es dos pesetas el kilogramo.

Dicho cable pesa por kilómetro 2.815 kilogramos y vale 5.630 pesetas el kilómetro, por lo que los 4.870 metros de cable que necesitamos valdrán 61.498 pesetas.

Su resistencia es de 0,0514 ohm por kilómetro, lo que nos da una resistencia total de 0,558 ohm para todo el circuito; y para hacer pasar 600 amperes á través de esta resistencia hay que perder una fuerza electro-motriz de 333 volts.

Como los hilos de derivación hemos supuesto que, cuando más, habrán de servir hasta 50 lámparas en la misma derivación, y esto en una longitud muy corta relativamente, les daremos una sección de cerca de un milímetro cuadrado por amperio, ó sean para 50 lámparas (30 amperes) una sección de 28,27 milímetros cuadrados, correspondiente á un diámetro de 6 milímetros.

Puede despreciarse la resistencia de este cable, teniendo en cuenta su poca longitud y el número de lámparas que funcionan en cada trozo ó derivación. La pequeña diferencia de tensión que encontraríamos entre el arranque y el extremo de una misma derivación la subsanaremos fácilmente empleando lámparas de menor número de volts.

Este hilo de derivación ó distribución, como le hemos llamado, pesa 253 kilos por kilómetro, ó sea un peso total de 1.318 kilos para 6 kilómetros, que, á razón de 3 pesetas el kilo, representa una suma total de 4.554 pesetas.

A los 333 volts de pérdida en el circuito hemos de añadir los 100 volts necesarios para las lámparas, por lo que en el circuito deberemos tener una tensión de 433 volts y una intensidad de 600 amperes. Para esto deberemos emplear tres dinamos acopladas en tensión, de 450 volts y 600 amperes cada una, comunicando 450 caballos de fuerza por dinamo á razón de 600 volts útiles por caballo.

Para evitar los accidentes ó remediarios, necesitaremos emplear otra dinamo igual á las anteriores. Como cada una de ellas vale 45.000 pesetas, las cuatro valdrán 60.000 pesetas.

Necesitaremos disponer en la fábrica de una fuerza de 435 caballos efectivos, ó lo que es lo mismo, 281.000 watts, á razón de 600 watts útiles por caballo mecánico, para obtener en el circuito los 433 volts y 600 amperes que necesitamos.

Evidentemente, empleando, como lo hacemos, las dinamos excitadas en derivación, podremos proporcionar la fuerza consumida al número de lámparas encendidas por medio de resistencias variables introducidas en la derivación de los