domingo, 22 de enero de 2023

BEHN-ESCHENBURG, Hans

BEHN-ESCHENBURG, Hans

• 10 de enero de 1864, Zurich (Suiza).

† 18 de mayo de 1938, Zurich (Suiza).

 

Ingeniero Eléctrico suizo que hizo grandes contribuciones al estudio de las máquinas eléctricas de corriente alterna, en especial al estudio de la reacción de inducido de alternadores y al desarrollo de la tracción eléctrica suiza.

Estudió entre los años 1886-1888 en el Politécnico de Zurich y los dos años siguientes amplió estudios en Berlín. De vuelta a Zurich en 1891 fue ayudante del gran físico Heinrich Friedich Weber, que había sido contratado para dirigir el nuevo Instituto de Física del Politécnico y que se había dotado con grandes medios materiales; de hecho, Weber fue contratado por Hermann von Helmholtz para efectuar las medidas de la red de transporte de energía eléctrica trifásica de Lauffen a Frankfurt con motivo de la Exposición Electrotécnica Internacional en esta última ciudad (año 1891) y que iba a ser la primera red trifásica del mundo. Behn-Eschenburg fue el ayudante de Weber en la realización de las medidas, lo que supuso una gran labor de aprendizaje técnico. Comoquiera que C. E. L. Brown, Director de Ingeniería de los Talleres suizos Oerlikon y que había diseñado los alternadores de Lauffen en el río Neckar, al finalizar la exposición, se asoció con Walter Boveri para fundar la multinacional Brown-Boveri, se eligió como nuevo Director de Talleres Oerlikon a E. Huber-Stockar y se contrató también a Behn-Eschenburg como director del Departamento Eléctrico. En esta Empresa se encargó del diseño y construcción de las máquinas eléctricas logrando perfeccionamientos notables.

Preparó una plataforma de ensayos para comprobar el funcionamiento de las máquinas que salían de los talleres y elaboró diversos protocolos de medidas, lo que le llevó a estudiar con rigor el comportamiento de las diversas máquinas eléctricas.

Sus trabajos fueron tan destacados que en el año 1913 le nombraron Director General de Talleres Oerlikon, y más tarde, en 1919, Delegado en el Consejo de Administración.

Entre los años 1892 a 1922 publicó gran cantidad de artículos técnicos en la revista alemana Elektrotechnische Zeitschrift donde expuso sus investigaciones, en particular desarrolló métodos indirectos para predeterminar la caída de tensión de las máquinas rotativas de corriente alterna y de los transformadores. Analizó con rigor la reacción de inducido de alternadores sustituyendo aquélla por una reactancia principal que, al sumarse a la reactancia de dispersión, da lugar a la denominada reactancia síncrona del alternador, lo que permite predecir con exactitud (en las máquinas no saturadas) la caída de tensión de la máquina síncrona y que, debido a ello, se conoce como método y diagrama de Behn-Eschenburg o de la impedancia síncrona..

Especialista en motores eléctricos de tracción, fue el artífice de la electrificación ferroviaria suiza utilizando una frecuencia de 50/3 Hz. Estudió la conmutación de los motores monofásicos con conmutador y la recuperación de energía de los mismos. En 1919 recibió el nombramiento como Doctor Honoris Causa de la Politécnica de Zurich.

 


Conceptos básicos en la medición de la energía eléctrica

 

F

sábado, 21 de enero de 2023

Guía de diseño de Media Tensión


FERRANTI, Sebastian Ziani de


FERRANTI, Sebastian Ziani de

• 9 de abril de 1864, Liverpool (Inglaterra).

† 13 de enero de 1930, Zurich (Suiza).

 

Ingeniero británico de origen italiano dotado de gran inventiva para el diseño de máquinas eléctricas. Construyó, en 1885, la primera central inglesa funcionando con corriente alterna y utilizando transformadores diseñados por él mismo. Descubrió el efecto Ferranti que explica que en un circuito capacitivo, la tensión al final de la línea puede ser superior a la que se genera al principio de la misma.

Estudió en el University College de Londres, donde tuvo como profesores a Carey Foster y a Sir Oliver Lodge. Trabajó en todos los campos de la electrotecnia. A los catorce años ya había construido una dinamo. Inventó un alternador (1882), un modelo de contador eléctrico de mercurio por corriente continua (1883) y un transformador (1885). En 1886, cuando contaba solamente 22 años, le nombraron Ingeniero Jefe para ocuparse del sistema de distribución de la Grosvernor Gallery. Ferranti fue un acérrimo defensor de la corriente alterna (en Inglaterra defendían la corriente alterna: Ferranti, Gordon. W. M. Mordey y Silvanus Thomson, mientras que estaban a favor de la corriente continua: Lord Kelvin, Crompton, A. W. Kennedy y John Hopkinson; en EE. UU. estaban a favor de la corriente alterna: Tesla, Sprague y C. P. Steinmetz y a favor de la corriente continua: Edison).

Ideó una red de transporte de corriente alterna a 10.000 V, lo que representaba en aquella época una utopía, por una parte porque se prescindía de la corriente continua y, por otra, porque la tensión de transporte se consideraba inalcanzable. El propio Ferranti diseñó dos alternadores monofásicos de 400 KW cada uno a 10.000 V, sustituyó el esquema serie de Gaulard y Gibbs por un acoplamiento en paralelo y con una reducción a 2.400 V de tensión secundaria, tuvo que ocuparse también del diseño de cables de alta tensión, inventando nuevos procedimientos de aislamiento. Cuando se puso en funcionamiento esta instalación se comprobó que se requerían únicamente 8.500 V en la central generadora situada en Deptford para que llegaran 10.000 V a la Grosvernor Gallery. Este fenómeno, conocido hoy día como efecto Ferranti, se atribuyó a la interacción de los devanados del transformador con la capacidad del cable (esta central entró en funcionamiento en 1890). Ferranti, a partir de 1900, se dedicó al desarrollo de turbinas de vapor para centrales térmicas.

Fue Presidente del IEE en 1910 y 1911, Doctor Honoris Causa por la Universidad de Manchester en 1911. Recibió la medalla Faraday del IEE en 1924 y fue miembro de la Royal Society desde 1927.

 

 


viernes, 20 de enero de 2023

FERRARIS, Galileo


FERRARIS, Galileo

• 31 de octubre de 1847, Livorno, Vercellese (Italia).

† 7 de febrero de 1897, Turín (Italia).

 

Físico y Catedrático italiano que descubrió el campo magnético giratorio, el principio de funcionamiento de los motores asíncronos o de inducción.

Nacido en Livorno Vercellese el 30 de octubre de 1847, Galileo Ferraris cuando contaba veintidós años consigue la diplomatura en ingeniería civil por la Escuela de Ingeniería de Castello de Valentina de la ciudad piamontesa de Turín. Su dedicación a la ciencia y a la ingeniería es tal que, a los diez años de acabar la carrera, es nombrado profesor ordinario de Física Técnica de la Universidad de Turín, sin concurso, "por su meritoria fama de singular pericia", según consta en el documento de nombramiento.

Ferraris pertenecía a la pléyade de italianos del siglo XIX que contribuyeron, notablemente, al desarrollo de la electricidad y la electrotecnia, empezando por Galvani, pasando por Alexandro Volta, continuando con Antonio Painotti y terminando por él mismo.

Ferraris representó al gobierno italiano en la Exposición de Electricidad de París de 1881, donde conoció el sistema Deprez de transporte de la electricidad en corriente continua en alta tensión. Fue también delegado en la Conferencia de París de 1882 para determinar las unidades eléctricas y en la de Viena de 1883. Presidente de la Exposición Internacional de Electricidad de Turín en 1883, en la que se expuso por primera vez el generador secundario (transformador) de Gaulard y Gibbs.

En 1885 presentó a la Academia de Ciencias de Turín un estudio profundo de las relaciones entre las fuerzas eléctricas y magnéticas en los circuitos primario y secundario de un transformador. Basándose en sus conocimientos sobre la polarización circular de la luz, se le ocurrió hacer un experimento similar con electroimanes, colocando dos de ellos en ángulo recto y alimentándolos con corrientes en cuadratura. De este modo consiguió un campo magnético giratorio (agosto-septiembre de 1885).

Este campo podía inducir corrientes en un cilindro de cobre (rotor), por lo que se obtenía un par motor en éste, lo que representaba el principio de funcionamiento del motor asíncrono o de inducción.

Ferraris construyó tal dispositivo alimentando una bobina con un alternador Siemens y la otra por medio de un transformador de Gaulard; al conmutar las tensiones en las bobinas, se invertía el sentido de rotación del rotor.

Sus aportaciones a la Electrotecnia son muchas, pero desde un punto de vista teórico y académico, pues nunca renunció a su vocación de investigador y de profesor. Así, con motivo de la publicación en revistas especializadas de su principio de los campos magnéticos rotativos, la Compañía Westinghouse de Pittsburg (EE.UU.), se puso en contacto con él a través del ingeniero de Roma Pantaleoni, ofreciéndole una ingente suma de dinero por los derechos de la patente (recuérdese que era la época de la feroz batalla entre George Westinghouse y Tesla contra Edison o lo que es lo mismo: Corriente continua versus corriente alterna). Ferraris se negó rotundamente indicando que los resultados de sus trabajos eran públicos y estaban al servicio de todos para el bienestar de la humanidad. Son conocidas sus palabras a este respecto: "Soy un profesor, no un industrial".

Al año siguiente, en la Exposición Universal de París, los inventores americanos —Nikola Tesla y Rankin Kennedy— presentaron sendos modelos de motores asíncronos basados en el principio del campo magnético giratorio o "principio de Ferraris", presentando Testa una patente sobre el invento con fecha del 1 de mayo de 1888, 43 días después de la publicación del trabajo de Galileo Ferraris, intentando llevarse él todo el mérito del descubrimiento. En los juicios celebrados en Alemania y EE. UU. entre 1895 y 1900 se estableció que Ferraris se había anticipado en el principio de creación de los campos giratorios, pero que Tesla lo había aplicado de forma independiente, para el diseño de un motor. Es por ello que se considera a Tesla el inventor del motor asíncrono o de inducción.

No es esto, ni mucho menos su aportación a la técnica de la electricidad. Con motivo de la presentación del generador secundario de L. Gaulard y J.W. Gibbs, en Italia. se dedica a su estudio realizando un completo análisis del fenómeno en que se basaba. En 1885 presenta una memoria a la Academia de Ciencias de Turín, donde formula toda la teoría fundamental de la corriente alterna en particular de "la energía absorbida" definiendo el "coeficiente de rendimiento total". Establece las pérdidas por corrientes parásitas de Foucault, el consumo de energía por histéresis magnética, las pérdidas por defecto de aislamiento.

En junio, también de 1885, experimenta el transformador inventado por Den. Blathy y Zipernowsky, construido por la casa Ganz de Budapest y que mejoraba sensiblemente el aparato de Gaulard y Gibbs, gracias al aumento superficial de espiras y al núcleo magnético cerrado. Todo esto lo publicó en una densísima memoria, en 1887, acompañado de un método para medir la diferencia de fases, así como un estudio sobre el retraso de la magnetización del hierro con la consiguiente pérdida de energía y un estudio para deducir la fórmula completa del rendimiento del transformador.

No es menos importante su contribución al estudio de la potencia y la definición del "factor de potencia", el conocido cos phi.

Su carácter reservado, estudioso, austero, prudente y amable lo mantiene al margen de guerras sobre inventos y patentes, pero por el contrario le deja tiempo para hacer que sus aportaciones teóricas sean fundamentales al progreso de la moderna Electrotecnia.

Los dispositivos originales de Ferraris están expuestos en el Instituto Elettrotecnico Nazionale Galileo Ferraris de Turín, inaugurado en 1935.

Ferraris participó con la AEG-Oerlikon en el diseño de la red de transporte de corriente alterna de 175 km. de longitud entre Lauffen y Frankfurt para la Exposición Internacional en esta última ciudad en 1891 (primera línea trifásica del mundo).

Fue vicepresidente de la Exposición de Chicago de 1893, en la que se adoptaron las unidades: henrio, julio y vatio.

En 1935 se funda el I.E.N. (Instituto Electrotécnico Nacional "Galileo Ferraris") en su honor. Institución, con sede en la ciudad de Turín, que está entre las primeras en la investigación y desarrollo de la tecnología eléctrica. El I.E.N. se estructura a partir de los profesores y científicos de la preexistencia "Secuola di Elettrotecnica" fundada por Galileo Ferraris en 1888.

Cuando aún no contaba cincuenta años muere, víctima de una pleuresía, el 7 de febrero de 1897 en Turín




martes, 17 de enero de 2023

Método para determinar el factor de carga de los transformadores instalados en casetas prefabricadas



Este post se complementa con el ya publicado “Factores de carga de los transformadores instalados en CT’s prefabricados” disponible en el siguiente link:

https://imseingenieria.blogspot.com/2016/08/factores-de-carga-de-los.html

Cuando se instalan transformadores fabricados con una potencia máxima nominal en centros de transformación prefabricados pueden estar condicionados a cargas diferentes de potencia dependiendo de las clases de envolventes (casetas prefabricadas) y temperaturas ambientes. Este post da un método que define el factor de carga de estos transformadores con aislamiento líquido o de tipo seco.

Transformadores con aislamiento líquido

Las curvas de la figura 1 se emplean como sigue:

a) Seleccionar la curva de la clase de caseta o envolvente.

b) Seleccionar la temperatura ambiente media conocida para el lugar donde se encuentra este centro de transformación, en el eje vertical.

c) La intersección de la línea de la clase de caseta o envolvente y la temperatura ambiente, da el factor de carga del transformador. 

Figura 1: Factor de carga de transformadores en baño de aceite instalados en una envolvente o caseta

Transformador tipo seco

Las curvas de la figura 2 se emplean como sigue:

a) Seleccionar la curva para la clase de envolvente o caseta.

b) Seleccionar la temperatura ambiente media conocida para el lugar donde se encuentra este centro de transformación, en el eje vertical.

c) La intersección de la línea de la temperatura de la envolvente o caseta y la temperatura ambiente, da el factor de carga del transformador.

Figura 2: Factor de carga de transformadores de tipo seco instalados en una envolvente o caseta

Nota:

Se indican una familia de curvas para las relaciones de pérdidas en vacío a pérdidas en carga de 1 a 6 para aislamiento líquido y de 1 a 4 para los de tipo seco.

Se han considerado otros valores y no existe error apreciable por usar una curva. Las curvas son válidas para relaciones entre 1:2 y 1:12.

Ejemplo

Hipótesis:

Emplazamiento con una temperatura media de ambiente anual de 10 ºC.

Temperatura ambiente media durante el invierno es de 0 ºC.

Temperatura ambiente media durante el verano es de 20 ºC.

La carga media anual precisa es de 900 kVA.

La carga media necesaria durante el invierno es de 1.000 kVA.

La carga media necesaria durante el verano es de 600 kVA.

Pregunta nº 1:

¿Qué clase nominal de envolvente se requiere para un transformador de 1.000 KVA que tiene 12 kW de pérdidas totales para que no exceda la máxima temperatura del punto más caliente y la temperatura superior del líquido aislante en el caso de un transformador con aislante líquido?

Respuesta:

Para una temperatura ambiente media anual de 10 ºC y factor de carga de 0.9, la figura 1 recomienda una envolvente o caseta clase 20.

Para una temperatura ambiente media en invierno de 0 ºC y factor de carga 1.0, la figura 1 recomienda una clase 20 para la envolvente o caseta.

Para una temperatura ambiente media en verano de 20 ºC y factor de carga 0.6, la figura 1 recomienda una clase 30 para la envolvente o caseta.

Pregunta nº 2:

En la hipótesis anterior, pero con una envolvente o caseta de clase 30 ¿cuál es el factor de carga permisible para el transformador?

Respuesta:

Para una temperatura ambiente media anual de 10ºC y clase 30, la figura 1 da un máximo factor de carga de 0.77

Para una temperatura ambiente media de invierno de 0 ºC y clase 30, la figura 1 da un máximo factor de carga de 0.89.

Para una temperatura ambiente media en verano de 20 ºC y clase 30, la figura 1 da un máximo factor de carga de 0.64.


miércoles, 11 de enero de 2023

George Westinghouse

 

George Westinghouse (1846-1914)

 

Nacido el 6 de Octubre de 1846 en New York, concretamente en Central Bridge, Es el fundador de la gran empresa tan conocida, Westinghouse Electric Corporation.

En 1865, el 31 de Octubre, cuando contaba sólo con diez y nueve años presentó su primera patente sobre una máquina de vapor rotativa.

El padre de George era un mecánico, fabricante de herramientas para usos industriales, pero sobre todo agrícolas. En el taller paterno fue donde tuvo la oportunidad de demostrar sus aptitudes y habilidades.

El comienzo de su imperio se basa, sin lugar a duda, en el invento y patente del freno de aire comprimido, realizado en 1868, que fue sucesivamente renovado y mejorado hasta darle la forma definitiva y totalmente práctica en el año 1872.

Hasta la invención del freno de aire comprimido era la fuerza humana, la que, mediante diversos mecanismos, detenía las máquinas. Este freno multiplicó el poder muscular, por lo que con poco esfuerzo se conseguían grandes resultados.

La idea se le ofreció al magnate de los ferrocarriles americanos, Cornelius Vanderbilt, que la desechó por considerar que frenar un tren con aire comprimido era, como muy poco, una idea absurda. El tiempo demostraría que la idea era buena, muy buena.

Aunque este invento fue el que lo catapultó a la fama y a la riqueza, este ingeniero norteamericano tiene otras 369 patentes, de otros tantos descubrimientos en diversos campos como: la maquinaria agrícola, ferrocarriles, navegación,...

Desde el punto de vista de las máquinas eléctricas su gran aportación la hizo en el campo de la. corriente alterna aceptando, sin condiciones, las ideas y proyectos de Nikola Tesla.

Se enfrentó, en un conflicto de grandes dimensiones, con Thomas Alva Edison apostando por la corriente alterna mientras que Edison lo hacía por la corriente continua. Este enfrentamiento no sólo fue científico-técnico, sino que Edison representó posturas conservadoras y reaccionarias mientras que Westinghouse en política y socialmente, con sus empleados fue un progresista y hasta un revolucionario. Estableció entre sus empleados sistemas de pensiones y fue el creador de una especie de vacaciones sociales, pagadas por la empresa, conocidas como "Saturday Holiday".

La superioridad del sistema Tesla/Westinghouse de corriente alterna, para generar grandes cantidades de potencia se demostró en el año 1893, cuando en la World Columbian Exposition celebrada en Chicago, se instalaron generadores para alimentar los sistemas de iluminación. El éxito obtenido fue una de las causas que el sistema de corriente alterna se impusiera definitivamente con la concesión de la construcción de la central hidroeléctrica de Niagara Falls, en detrimento de los defensores de la corriente continua, con Edison a la cabeza.

A los 68 años moría en New York el 12 de marzo de 1914.

En 1955 fue elegido para la Galería de la Fama de los hombres importantes de Norteamérica.

 


martes, 10 de enero de 2023

La saga de los Siemens

 

La saga de los Siemens

Los hermanos Siemens: Werner, William. Karl y Friedrich

 

Hablar de Siemens representa tener en cuenta a una familia, más que a un único individuo, de técnicos y empresarios que dieron a la Electrotecnia un empuje grandioso y definitivo para su actual desarrollo.

Esta familia estuvo constituida por el agricultor Christian Ferninand Siemens que se casó, en 1812, con Eleonore Deichmann de cuyo matrimonio nacieron 10 hijos.

 

Werner von Siemens (1816-1892)


El mayor de los hermanos y sin duda el más importante, desde el punto de vista científico-técnico, y de alguna forma "padre de la familia" pues tuvo que encargarse del resto de los hermanos a la muerte de sus padres, siendo todavía muy jóvenes, en un espacio muy corto de tiempo.

Werner Siemens nació en Lenthe, al oeste de Hannover, el 13 de diciembre de 1816.

En 1834 termina de cursar el bachillerato en un colegio secundario de la ciudad de Lübeck. A la edad de 18 años se traslada a Berlín, para entrar en la Academia de artillería del ejército prusiano, siendo nombrado oficial de esta arma en 1837. Estos estudios militares le permiten satisfacer, en cierta medida a! menos, una pasión natural que sentía por las ciencias físicas y sus aplicaciones.

Hasta 1849 permanece en filas, alternando sus deberes militares con sus trabajos técnicos, pero este año pide la baja definitiva en el ejército para dedicarse por completo a sus trabajos en electricidad.

Todavía en el servicio activo realiza en Prusia un tendido de líneas telegráficas por encargo del Estado Mayor prusiano.

En 1847, propone Werner Siemens el empleo de la gutapercha como material aislante de los cables telegráficos subterráneos, y un poco más tarde, dentro de su actividad militar como artillero, usa este tipo de hilos en el puerto de Kiel para experiencias en el lanzamiento de torpedos.

Sus trabajos científicos, siempre con vistas a un fin práctico, hacen que la Academia de Ciencias de Berlín le nombre miembro en el año 1850 y algunos años más tarde ocurrirá lo mismo, ahora cómo miembro extranjero, con la Academia de Ciencias de París.

El primer trabajo relacionado totalmente con la electricidad, y del que obtuvo la primera patente, fue un sistema de dorado y plateado realizado en 1842, diferente al descubierto en San Petersburgo por el físico Jacobi.

El 10 de octubre de 1847, Siemens junto con un mecánico amigo y colaborador Johann Halske, fundan el Instituto de Construcciones Telegráficas que instalaron en un edificio de pequeñas dimensiones en Berlín.

Pronto la empresa se dedica a la fabricación de todo tipo de aparatos relacionados con la incipiente industria electrotécnica, aparte de la construcción de telégrafos y el tendido de sus líneas, aumentando rápidamente el tamaño de los talleres y el número de operarios (empezaron siendo tan sólo Siemens y Halske), y en 1850 fundan Siemens & Halske, embrión de la actual Siemens.

En 1851 la empresa había proporcionado 75 telégrafos registradores a la Línea Telegráfica Rusa, la única del país entre Moscú y San Petersburgo. En 1852 se traslada a la segunda ciudad citada, para discutir con el gobierno del Zar la ampliación del servicio telegráfico. Consiguió vencer y retirar a la competencia inglesa, extendiendo el telégrafo a lo largo y ancho de la inmensa Rusia. En el curso de este viaje conoció a Mathilde, hija de una prima muerta hacía algún tiempo, de la que se enamoró y con la que se casó.

Ante la importancia del negocio con Rusia, Werner mandó en representación permanente de la empresa, a su hermano Karl que a la sazón sólo contaba 24 años. Así comenzó una política de implicación de sus hermanos en los asuntos y responsabilidades de la empresa. Para Karl, Rusia se convertiría en su segunda patria, integrándose en su manera de ser y permaneciendo muchos años al frente de los intereses de Siemens & Halske. Con el sistema telegráfico, inventado por Werner, y la capacidad organizadora y empresarial de Karl, Rusia fue el país con el sistema telegráfico más moderno del mundo, para aquellos tiempos.

En el otoño de 1866, con apenas 50 años de edad, Siemens descubrió el "principio dinamométrico", el hecho científico-técnico más importante de su dilatada vida y el más interesante en la historia de la máquina eléctrica.

Sus aportaciones a la ingeniería eléctrica son innumerables: telegrafía, generadores y motores de corriente continua, cables submarinos, aparatos de medida y un largo etc.

El día 6 de diciembre de 1892, a los 76 años, pocos días después de haber recibido el primer ejemplar impreso de sus Memorias, fallecía Werner von Siemens en la ciudad alemana de Charlottenburg. En el funeral junto a numerosas coronas de reconocimiento, destacaban las de Thomas Alva Edison y la de la reina Victoria de Inglaterra, ejemplo del respeto internacional y del mundo científico a su ingente labor.

A la edad a la que otros ya estaban retirados, Werner von Siemens propugnaba la creación de una institución dedicada a la investigación en el campo de la física, como modelo de su carácter no sólo industrial sino interesado por el progreso de la Ciencia. En una memoria dirigida en 1883 al estado prusiano escribía: "La investigación física forma siempre la base segura del progreso técnico y no alcanzará jamás una dominante posición internacional la industria de un país que, no encabeza el progreso de las ciencias naturales. Alcanzar tal cosa, será el medio más eficaz para el fomento de la industria". Sentencia de validez absoluta.

Resumiendo la obra de Werner von 'Siemens, se podría afirmar que fue un hombre "moderno", un precursor de nuestra época, determinada esencialmente por la jerarquización de las ciencias naturales y la técnica. Fue tal vez el primero que vinculó la investigación de las ciencias naturales, de forma directa, con el desarrollo técnico y su aplicación industrial. Esta forma de pensar aportó, a la industria alemana, el concepto que ha saltado fronteras del trabajo alemán de alta calidad, idea reconocida mundialmente.

Sus hijos y sus nietos continuaron la obra del patriarca, adaptándola permanentemente a las exigencias y avances de la ciencia. Este espíritu hizo sobrevivir a la empresa de las desastrosas vicisitudes de la Primera Guerra Mundial y sobre todo de la hecatombe en que Alemania abocó en el año 1945. El Instituto de Construcciones Telegráficas, con cerca de siglo y medio de historia, es hoy una gran empresa multinacional, siempre en el grupo de cabeza en el campo de la electrotecnia y hoy día, como en una vuelta a sus orígenes, en el de las comunicaciones. Un salto del siglo XIX al XXI a través de la investigación y el esfuerzo de Siemens.

No sería serio afirmar que Werner von Siemens fue un precursor de la unidad europea, sobre todo habiendo por delante dos cruentas guerras entre europeos, pero son interesantes en este aspecto las siguientes palabras recogidas de sus Memorias: "La lucha del Viejo mundo con el Nuevo en todos los sectores de la vida... será cuestión sobresaliente del siglo venidero, y si Europa quiere mantener su papel dominante en el mundo, o quedarse por lo menos a la par de América, va a tener que prepararse con tiempo para esta lucha. Esto se puede alcanzar únicamente con la eliminación de todas las barreras aduaneras internas, que limitan la salida de los productos, encarecen la producción y disminuyen la capacidad de competitividad del mercado mundial. Además, se debe desarrollar el sentido de solidaridad europea frente a los demás continentes, encauzando los intereses militares y comerciales europeos hacia objetivos mayores". Sin duda sobra todo comentario a esta opinión europeísta.


William Siemens (1823-1883)

 

Originalmente llamado Karl Wilheim Siemens, nació el 4 de abril de 1823 en el mismo lugar que su hermano, Lenthe, educándose en Magdeburgo y Gotinga, estudiando bajo la dirección de Friedrich Wóhler (importante químico alemán) y de Wilheim Weber (reconocido físico, también alemán).

En 1842, con apenas 20 años de edad, viajó a Inglaterra para introducir un sistema de galvanoplastia, para el dorado y plateado de metales, que su hermano había descubierto y patentado. Tuvo éxito y regresó a Magdeburgo con 1.500 libras, pequeño capital que permitió a la familia superar su precaria situación económica. En la primavera de 1844 se instaló definitivamente en Inglaterra, captado por el sistema de vida inglés. Adquirió la nacionalidad inglesa en 1859 y de ahí su cambio de nombre de pila.

Su prestigio como técnico y científico tal vez no sea tan grande como el de su hermano, pero en verdad no le va a la zaga, como lo demuestra el hecho de que en 1862 sea nombrado miembro de la prestigiosa Royal Society.

Comercialmente representó a su hermano y a sus intereses a través de la filial inglesa en Londres, Siemens Brothers. En el campo científico William Siemens trabaja en el intento de aumentar los rendimientos de las máquinas de vapor en particular, y de una forma más general aprovechando las ideas aportadas por Joule en el campo de la termodinámica, para transformar en trabajo el calor.

Él y su hermano Friedrich pensaron que en la combustión de productos gaseosos, los humos arrastraban consigo gran cantidad de calor, energía inútilmente perdida. Estudian la utilización de este calor para el calentamiento previo del combustible, aumentando a la vez el ahorro del mismo y el rendimiento de la instalación.

En 1856 se utiliza de forma práctica, por primera vez, este horno "regenerador" y con el paso del tiempo reemplazó al conocido como Bessemer en la fundición del acero y conocido en la industria siderúrgica el sistema como "método de horno de reverbero". La importancia que tuvo este descubrimiento lo muestra el que Michael Faraday en 1861 dedicó su conferencia de despedida a este método.

En el campo de la electrotecnia también tuvo bastante que decir. En 1883, poco antes de morir, inauguró en el norte de Irlanda un tramo de ferrocarril electrificado proyectado por él, siendo junto con Werner un pionero en el desarrollo de la locomotora eléctrica.

Es digno de mencionar su interés y esfuerzo por el tendido de cables transoceánicos, para las comunicaciones telegráficas. Para este fin y en colaboración con su hermano mayor, proyecta un cable para el tendido de estos cables, al que bautizó con el sugerente y simbólico nombre de "Faraday". También hay que mencionar su colaboración en el perfeccionamiento del generador eléctrico.

Inglaterra lo honró en vida, como hijo adoptivo, concediéndole el apreciado título de Sir, pasando así a la historia como Sir William Siemens.

El 18 de noviembre de 1883, moría en Londres. En este breve resumen bibliográfico se han mencionado sólo cuatro de los hermanos: Werner, William, Karl y Friedrich. Hijos y nietos de ellos han sido participes y colaboradores de las empresas emprendidas por los Siemens.

En el periódico de Catalunya del 5 de octubre de 1986, podía leerse: “El empresario alemán Hermann von Siemens, miembro de la presidencia honorifica de Siemens AG, falleció el pasado lunes en Munich a la edad de 102 años. Hermann von Siemens era nieto del fundador del consorcio del mismo nombre…”

 

sábado, 7 de enero de 2023

Aspectos críticos a considerar en el desarrollo de Proyectos de Líneas de Alta Tensión (Parte 1ª)

 


Elementos de comparación

Líneas subterráneas: 


·     Influencia permanente en el terreno: ancho de 3 a 10 metros en el que no se puede construir y con posibilidades de cultivo limitadas;

·         El terreno puede resecarse a lo largo del trazado de la línea

·         El impacto en las aguas superficiales puede ser significativo

·         El impacto visual es prácticamente nulo, si se exceptúan las subestaciones de los extremos

·         Campo eléctrico nulo fuera de la cubierta

·      Campo magnético de cerca de 10 μT sobre el cable (el valor depende fuertemente de la configuración de instalación); perfil uniforme a lo largo del trazado; el campo magnético aumenta al acercase al suelo

·       Costes de inversión en zona rural sin grandes obstáculos: entre 4 y 8 M€/km para un tricable doble;

·  Es casi imposible estimar a priori los costes de construcción en caso que haya obstáculos considerables: es necesario realizar un estudio detallado para las circunstancias específicas. En estas situaciones, los costes de inversión pueden superar sobradamente 10 M€/km

·      Costes de compensación de reactiva (necesario si la longitud de la conexión sobrepasa 25 o 30 km): 150 k€/km

·         Coste de un par de subestaciones de transición aero-subterránea: 900 k€

·         Costes de operación y de mantenimiento (O&M): despreciables en relación al coste de inversión

·         Coste de las pérdidas: 2% del coste de inversión

·         Coste de desmantelamiento al final de la vida útil: 0.08% del coste de inversión


Líneas aéreas:

 

·        El principal impacto de una línea aérea es la perturbación visual causada por la presencia de los apoyos y los conductores.

·         Una línea aérea puede ser fuente de una determinada contaminación sonora, esencialmente en casos de mucho viento (ruido alrededor de los cables y de la estructura de los apoyos) o de tiempo húmedo (efecto "corona" que se traduce en un zumbido perceptible bajo la línea).

·      Una línea aérea supone pocas construcciones en cuanto a la imposibilidad de construir, poco impacto sobre la biodiversidad (exceptuando la avifauna) y permite la plantación de especies de árboles de talla pequeña.

·       Campo eléctrico de aproximadamente 5 kV/m a 1 m del suelo que disminuye a 0,5 kV/m a 50 m del eje de la línea

·       Campo magnético de 10-15 μT (valor que depende de la configuración de los conductores y de la altura de los apoyos); campos variables a lo largo del trazado, con disminución considerable al acercarse a los apoyos (dónde los conductores están más distantes del suelo); los campos magnéticos disminuyen en el suelo;

·         Costes de inversión en zona rural: 0.6 à 1 M€/km

·         Costes de los tramos de montaña: 1.5 à 2 M€/km

·         Costes de operación y mantenimiento (O&M): 2.5-3% del coste de inversión

·         Coste de las pérdidas: 40% del coste de inversión

·         Coste de desmantelamiento al final de la vida útil: 0.05% del coste de inversión


Comparativo Líneas aéreas, subterráneas y mixtas