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sábado, 31 de diciembre de 2022

Los comienzos del alumbrado público


 Los comienzos del alumbrado público

Bujías de Yablochkov iluminando la Avenue de l'Opera de Paris en 1878

Por años 1881 el uso de la corriente eléctrica producida por dinamos era utilizada casi exclusivamente con fines de iluminación (calles, plazas, locales públicos) a excepción de una muy pequeña parte que iba destinada a fines industriales (dorado y plateado de metales).

Un ejemplo de este uso de la corriente eléctrica lo constituye el carromato militar (figura 1), de 1873, conservado en perfectas condiciones en el Deutsches Museum de Munich.

El carro, para ser arrastrado por caballos, lleva en la parte posterior una caldera, de la que destaca su chimenea como puede verse en la fotografía, donde se produce vapor para accionar un motor de arrastre que, mediante una correa, acciona una dinamo Siemens de tipo vertical, situada en la parte delantera cuya corriente alimenta un proyector militar, con lámpara de arco, para ser utilizado en las trincheras como grupo autónomo.

Fig. 1. Proyector de luz militar, construido por Siemens & Halske en 1873, conservado en Munich en el Deutsches Musem.

El día 3 de mayo de 1878 marca, desde este punto de vista, una fecha importante. Hacía el atardecer treinta y dos globos de vidrio situados a lo largo de la Avenida de la Opera de París, se iluminaban a la vez, proyectando a su alrededor una potente claridad, blanca y dulce (foto de cabecera). Las calles que desembocaban a esta Avenida, iluminadas por gas, daban la sensación de estar sumergidas en sombras. Los ingenieros y viandantes alabaron unánimemente el resultado del nuevo sistema. 60 años antes la sensación había sido la misma al inaugurarse la iluminación por gas, también en París, un primero de enero de 1819.

El nuevo sistema de iluminación estaba constituido por bujías Jablochkoff (fig. 2) que desde su creación hicieron avanzar rápidamente la técnica del alumbrado público.

Fig. 2. Bujía Jablochkoff

Los treinta y dos candelabros eléctricos de la Avenida de la Opera estaban situados diez y seis a cada lado de la calzada. Cada linterna contenía seis bujías que brillaban una tras otra gracias a la acción de un conmutador de seis contactos, situado en el pedestal, y que un operario accionaba convenientemente.

En los sótanos de dos casas, situadas una a cada lado de la calle, funcionaban dos generadores de manera que cada uno alimentaba a dieciséis candelabros, consumiendo una potencia de tres caballos de vapor.

Los conductores se dividían en dos ramas, llegando la una por arriba y la otra por abajo, cerrando el circuito a través de las bujías. Los conductores enterrados, bajo las aceras, eran protegidos por unas capas aislantes de tela y de gutapercha, enrolladas unas sobre otras. En cada candelabro siete hilos delgados llevaban la corriente a cada una de las seis bujías y el sobrante hacía de retorno hasta el conductor principal.

Este tipo de alumbrado de la Avenida de la Opera, con bujías Jablochkoff, fue utilizado durante tres años y medio.

El Ayuntamiento, durante el primer año, abonó a la Compañía Jablochkoff la cantidad de 1,45 francos por cada lámpara y por cada hora de funcionamiento. El segundo año el Consistorio parisino rebajó considerablemente la cantidad a pagar, argumentando razones de comparación con la cantidad de luz proporcionada por el gas y la empresa, en 1882, solicitó un local gratuito para situar sus generadores, así como un aumento de tarifas. La petición fue desestimada y ante las pérdidas la empresa desmontó la instalación de generación e iluminación.

Este sistema no fue el único, aunque todos los surgidos estaban basados en los mismos principios. Este era el de establecer una diferencia de potencial entre dos electrodos a una cierta distancia (variable según esta diferencia), creando un arco eléctrico que proporcionaba una intensa luz. Los sistemas más utilizados fueron, aparte de las bujías Jablochkoff, el de Lontin, las lámparas Siemens, el sistema Brush. Unos y otros iluminaron, durante algún tiempo, las plazas y calles tanto de Europa como de América.

Pronto el alumbrado público comenzó a ser eléctrico en ciudades importantes como: Londres en Inglaterra, Munich y Berlín en Alemania, Amsterdam en Holanda, Estocolmo en Suecia, Milán en Italia o San Petersburgo en Rusia. Un gran número de ciudades norteamericanas siguieron este ejemplo y es de destacar, tan sólo como dato anecdótico ya que no se trata hacer aquí una historia de la iluminación eléctrica, que la primera ciudad del mundo con todo el alumbrado público totalmente electrificado fue Akronn en el estado americano de Ohio.

Por ejemplo, en Londres, las autoridades para diversificar los riesgos ante una técnica que todavía estaba en mantillas, concedieron la explotación a distintas empresas que utilizaban sistemas diferentes. La capital inglesa se iluminó con los sistemas: Siemens, Brush y Lontin.

La revista técnica La Lumiére Electrique, antecesora de la actual Revue Générale d'Eiectricité, describía así este primer proyecto de iluminación de Londres:

"El alumbrado público comenzó el 1 de abril de 1881. Tres distritos son afectados en la ciudad, por este ensayo de iluminación. El primero, de longitud 1.568 m. ha sido concedido a la Anglo American Electric Light Company (sistema Brush). El segundo, de 1.558 m., en principio a la Electric and Magnetic Company (sistema Jablochkoff), retirándosela enseguida y dándosela a la Electric Light and Power Generator Company (sistema Lontin); y el tercer distrito, 1, 391 m., a los hermanos Siemens.

El número de lámparas eléctricas fue en el primer distrito de 33 contra 156 mecheros de gas. En el segundo, de 32 contra 157 mecheros de gas y en el tercero de 34 lámparas contra 139 mecheros de gas".

Cada sistema de iluminación dio lugar a su propio modo de generación. Es por esto por lo que aparecen las máquinas generadoras de Brush o de Lontin, aparte de las mencionadas y descritas de Siemens.

Poco después de conocerse las máquinas de Gramme y de Siemens en los Estados Unidos comenzaron los americanos a preocuparse de la producción de energía eléctrica con destino a la iluminación.

El propietario de una siderurgia de Conecticut, William Wallace, construyó la primera dinamo americana en 1874. Su utilización era industrial pues la aplicaba a procesos electroquímicos. Al mismo tiempo construyó lámparas de arco que iluminaron sus fábricas.

En diversos lugares de la extensa geografía norteamericana surgen instalaciones autónomas para alumbrar parques públicos. fábricas o estaciones ferroviarias. La especulación se impuso en esta nueva tecnología entre otras cosas por las posibilidades económicas que ofrecía. Entre los que destacaron se encontraba Charles Brush, que desarrolló un sistema original y bastante empleado.

A pesar del rápido desarrollo y expansión de la iluminación por arco, enseguida los investigadores de las Facultades de Física e Ingeniería se percataron que esta lámpara no podía ser la solución definitiva al problema. El ejemplo del gas estaba ahí. Con este se podía iluminar hasta las viviendas más modestas de una forma relativamente barata.

Thomas Alva Edison hacía mucho tiempo que tenía la idea de construir un alambre que al ser recorrido por una corriente eléctrica, el efecto Joule, generara el suficiente calor para llevar a la incandescencia el conductor e iluminara el entorno.

Esto había sido intentado por muchos con anterioridad a Edison, pero se llegó a la conclusión de la imposibilidad del proceso en contacto con el aire, pues el oxígeno quemaba el conductor.

El gran paso adelante, en la evolución del alumbrado eléctrico fue el invento de la bombilla de filamento o lámpara de incandescencia. La estricta realidad es que aunque se atribuye a Edison el invento, esta había sido "inventada" antes en versiones diferentes pero con el mismo criterio: producir luz a partir del calor generado por la corriente eléctrica, en un filamento, sumergido en un recinto en el que se ha hecho el vacío. Por citar sólo un caso se puede nombrar al físico y químico inglés Joseph Wilson Swan.

En 1848, Swan, empezó a usar finas tiras de papel carbonizado en el interior de una ampolla donde se había hecho el vacío. Veinte años antes que Edison había conseguido, en 1860, luz eléctrica en un filamento de carbón. El problema es que el proceso duraba poco tiempo porque el vacío no era lo suficientemente bueno.

Hacia el final de la década de los 70, Edison ya trabajaba en el asunto con técnicas de vacío muy mejoradas. El inglés y el americano construyeron a la vez la lámpara de incandescencia práctica, pero como siempre, Edison fue el más activo y rápido con las patentes.

La gran contribución del "Mago de Menlo Park" como se le conocía al estadounidense (por tener sus talleres y laboratorios en este lugar), fue la creación, no sólo de la lámpara, sino de todo un sistema de alumbrado eléctrico que iba desde el generador, arrastrado por una máquina de vapor, hasta la bombilla pasando por los cables, las conexiones y toda la paramenta para llevar la electricidad en forma de luz al cliente. Entre lo que se podría destacar del equipo era el mecanismo que mantenía las lámparas con un grado de iluminación constante, sin fluctuaciones, independientemente de las que estuviesen conectadas.

Las lámparas de Swan alcanzaron rápidamente importancia en Gran Bretaña, iluminándose con ellas la Cámara de los Comunes en 1881 y el Museo Británico en 1882. La primera aplicación del sistema, que revolucionó la iluminación, para usos particulares se realizó en casa del propio inventor inglés. En 1884 siguió su ejemplo William Thompson, Lord Kelvin.

Las diferencias que habían surgido entre Edison y Swan fueron zanjadas, si no amigablemente, comercialmente fundando en Inglaterra en 1883, juntos, una compañía para la explotación de la luz de incandescencia.

A finales del siglo XIX la iluminación eléctrica era prácticamente la exclusiva en todo el mundo industrializado.

La bombilla Edison o lámpara de filamento de carbono se comenzó a producir industrialmente en 1879, instalándose ese mismo año 115 lámparas en el transatlántico de lujo Columbia para iluminar sus salones de baile.

Fig. 3. Thomas Edison, con una bombilla incandescente.

Edison trabajó en el máximo secreto, pero con tantos colaboradores y operarios como tenía en Menlo Park, fueron inevitables las filtraciones a la opinión pública. Por este motivo el 31 de diciembre de 1879 se invitó a la prensa de todo el país, así como a personas relacionadas e interesadas con el tema mostrando los logros obtenidos hasta el momento. Por entonces se habían invertido ya 45.000 dólares en los trabajos experimentales, pero aún habría de seguirse investigando.

De todas formas la lámpara actual era ya un hecho. Con el fin de poder cambiar con facilidad la referida lámpara la proveyó de un casquillo conocido como "rosca Edison" con la que la sujetaba a un portalámparas. De la misma manera que en las tuberías de gas, en las que se inspiró, el portalámparas iba provisto de una llave o interruptor que permitía encender o apagar la lámpara a voluntad. Para las lámparas situadas a mucha altura, colocaba interruptores más bajos sobre las paredes.

La presentación en Europa se hizo en 1881 con motivo de la Exposición Internacional de Electrotecnia, que se celebró en París. La lámpara causó bastante revuelo y expectación pero es de destacar el montaje publicitario, a la americana, que se organizó, dando la sensación al profano que Edison había "inventado la electricidad".

En esta Exposición también estuvo presente la casa Siemens & Halske presentando, entre otros productos. varios generadores de corriente continua. diversos modelos de lámparas de arco diferencial, la fundición del acero en un pequeño horno eléctrico en el que se formaba el arco entre un electrodo de carbón, móvil, y el crisol de grafito.

Con motivo de la Exposición se celebró también, en París, el primer Congreso Electrotécnico, donde se reunieron eruditos de todo el mundo para ponerse de acuerdo acerca de las unidades de medida que tuvieran valor universal. Se fijaron unidades derivadas del sistema empleado por los físicos, denominado sistema de medición absoluto, destacando las relativas a tensión, intensidad de corriente y resistencia, designadas con el nombre de tres grandes investigadores: Volta, Ampere y Ohm

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