120 Años de Alumb. Público en Perú

120 años del AlumbradoPúblico Eléctrico en el

Perú

Documentode Trabajo N° 02-GFE

Gerencia de Fiscalización Eléctrica

120 AÑOS DEL ALUMBRADOPÚBLICO ELÉCTRICO EN EL

PERÚ

Organismo Supervisor de la Inversión en EnergíaGerencia de Fiscalización Eléctrica

Documento de Trabajo N° 02-GFE

Lima – Perú

2006

120 AÑOS DEL ALUMBRADO PÚBLICO ELÉCTRICO EN EL PERU

Participaron en la elaboración de este Documento de Trabajo:Alfredo Dammert Lira Edwin Quintanilla AcostaEduardo Jané La TorreJorge Mañuico MallmaHeraclio Prada MartínezJorge Flores Marchena

Editado en mayo 2006 e impreso por:Corporación Gráfica Noceda S.A.C.

OSINERG Bernardo Monteagudo 222, Magdalena del MarTel.: 2193400 Anexos 1411 – 1427Fax.: 2193418www. osinerg.gob.pe

PresentaciónEl 15 de mayo de 2006 se cumplieron 120 años desde que el alumbrado público eléctrico se instauró en Lima. Este documento tiene por finalidad celebrar dicha fecha dando a conocer la evolución del alumbrado público en nuestro país.

Desde las primeras lámparas de aceite hasta los modernos y sofisticados medios con que hoy contamos, la vida pública peruana se ha visto favorecida con el desarrollo del alumbrado público, que contribuye decididamente a mejorar las condiciones de vida de los ciudadanos y usuarios.

Es por ese motivo que OSINERG presta una especial atención a la fiscalización del parque de alumbrado público a nivel nacional. A partir del 2004 hemos implementado una serie de mejoras para supervisar y fiscalizar la calidad de este servicio, como lo detalla la parte final de este documento. Con ello, conseguimos mejorar en un alto por-centaje nuestra fiscalización, y en consecuencia también vemos mejoras sustanciales en el parque de instalaciones de alumbrado público de manera integral.

Por la amplia información histórica que presenta, así como por los pertinentes gráficos que se publican a manera de ilustración del contenido, estoy seguro de que este do-cumento es un aporte invalorable de la Gerencia de Fiscalización Eléctrica a todos los interesados, incluso no necesariamente técnicos, que se suma a su labor continua de mejora de fiscalización y supervisión de la calidad del alumbrado público. Conocer el pasado y proyectarse al futuro: ésa es la fórmula infalible de quienes asumen con profesionalismo y eficiencia el desarrollo del país.

Alfredo Dammert LiraPresidente del Consejo Directivo de OSINERG

Presentación .............................................................................................................. 3

Historia del Alumbrado .............................................................................................. 7

Introducción .............................................................................................................. 7

1. Inicios del alumbrado artificial : lámparas de aceite, velas y antorchas ............... 9

2. Evolución del alumbrado artificial: luz a gas ..................................................... 15

3. Alumbrado eléctrico antes de la lámpara incandescente ................................... 19

4. Alumbrado eléctrico con lámpara incandescente .............................................. 23

5 Alumbrado eléctrico con lámparas de descarga ................................................ 29

5.1 Lámparas de alto voltaje .............................................................................. 29

5.2 Lámparas de mercurio de baja presión ........................................................ 30

5.3 Lámparas fluorescentes ................................................................................ 30

5.4 Lámparas de mercurio de alta presión ......................................................... 31

5.5 Lámparas de sodio ....................................................................................... 33

5.6 Lámparas de xenón ...................................................................................... 34

6. Alumbrado artificial con Lámparas LED: el futuro de la luz ............................... 35

Historia del alumbrado público ............................................................................... 37

7. Alumbrado público en el mundo ....................................................................... 37

7.1 Uso de lámparas de aceite, antorchas y velas ............................................. 37

7.2 Alumbrado público con gas ......................................................................... 38

7.3 Alumbrado público eléctrico ....................................................................... 40

8. El Alumbrado Público en el Perú ....................................................................... 45

8.1 Antes del alumbrado público eléctrico ........................................................ 45

8.2 Alumbrado Público con electricidad ........................................................... 50

9. Responsabilidades de la prestación del alumbrado público en el Perú .............. 57

10. Alumbrado público del Perú en cifras ................................................................ 59

11. Supervisión del alumbrado público en el Perú ................................................... 63

12. Bibliografía ........................................................................................................ 67

ANEXO .................................................................................................................... 69

Indice

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Inicios del alumbrado artificial : lámparas de aceite, velas y antorchas

Historia del AlumbradoIntroducción

La historia de la luz y el alumbrado nace con la misma historia del hombre. En el Libro primero de la Biblia- Génesis, el primer relato de la creación menciona: “... Dijo Dios – haya luz- y hubo luz. Vio Dios que la luz estaba bien y apartó la luz de la oscuridad y llamó Dios a la luz- día- y a la oscuridad –noche-...”.

Un proverbio latino, describe acertadamente la esencia de lo que la luz representa para las sociedades: ”la luz es la sombra de Dios”.

En otras religiones y culturas antiguas; el sol, sinónimo de luz fue considerado la principal divinidad: Inti en nuestra cultura inca, Ra entre los egipcios, no solo porque era una fuente de energía, sino porque representaba la supervivencia misma.

El hombre, por sus características que lo diferencian del resto de especies vivientes del planeta, aprendió a controlar el fuego y a partir de entonces, durante miles de años, el resplandor de la llama pura siguió siendo la única fuente disponible de luz artificial para realizar actividades nocturnas que antes estaban limitadas al horario del día.

Desde esos tiempos antiguos el hombre intentó refinar y mejorar el proceso de generación de luz y separarlo de la producción de calor.

A través de la historia hubo cuatro etapas marcadas que son:

La primera, caracterizada por el deseo de producir una llama permanente por un lapso de tiempo largo sin que precise de mayor atención. Esta inquietud que data desde la edad de piedra, dio lugar a las primeras lámparas tipo tazón en las que se quemaban aceites hasta la invención de la vela en la época de los romanos. La vela, al igual que las lámparas y antorchas volvieron “portátil” la luz.

La segunda etapa en mejoras de las fuentes de iluminación, se dio hace tres siglos cuando el físico Amié Argand inventó el mechero tubular.

La tercera etapa comenzó hace dos siglos cuando se abandonó la llama como fuente de luz para reemplazarla por un cuerpo incandescente sólido. La lámpara de luz eléctrica incandescente y el mechero a gas fueron dos prototipos importantes de este desarrollo.

Por último, a mediados del siglo pasado fue posible producir luz sin desperdiciar energía como calor, a través de lámparas de descargas en sus diferentes formas. Las nuevas tecnologías y la producción intensiva de fuentes de luz, hacen que la ausencia de luz natural solo sea apenas un factor disuasivo en la continuación de cualquier actividad de interés social, comercial o de esparcimiento.

Aún mas, en estos tiempos se habla de la polución lumínica como un factor que degrada el medio ambiente en que vivimos, especialmente afectando a las especies de vida nocturna que habitan en bosques cercanos de las grandes urbes, tendiendo a su extinción.

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120 años del alumbrado público eléctrico en el Perú

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1. Inicios del alumbrado artificial : lámparas de aceite, velas y antorchas

Cuando el hombre aprendió a servirse del fuego para darse calor, ahuyentar a las fieras y cocinar sus alimentos, observó que el resplandor de la lumbre le permitía alumbrarse. No tardó en descubrir que ciertas sustancias ardían mejor que otras. Una madera de pino, por ejemplo, ardía bien y daba una luz brillante. Al poner carne al fuego observó que las gotas de grasa que caían a las llamas chisporroteaban brillantemente. Probablemente de esta observación provino la idea de hacer una lámpara.

Los artefactos más antiguos fabricados específicamente para alumbrar datan de por lo menos 20,000 años. El hombre buscó piedras cóncavas como recipientes, ver gráfico 1, las que llenó de grasa animal sobrante de sus alimentos e ideó una mecha que hizo de corteza, musgos o fibras vegetales. La mecha empapada en la grasa derretida ardía con una llama débil y humeante pero que permanecía encendida sin necesidad de avivarla, durante periodos cada vez mas prolongados, además de bastante uniforme para la época. Las lámparas de terracota más antiguas, que datan de 7000 a 8000 A.C., han sido encontradas en las planicies de Mesopotamia. En Egipto y Persia se han encontrado lámparas de cobre y bronce que datan aproximadamente de 2700 A.C.

En 1000 A.C. la eficiencia de las luminarias se debía a sus mechas vegetales que quemaban aceites de olivo o nuez. Para el quinto siglo antes de nuestra era, estas lámparas ya eran de uso común domestico. Los romanos desarrollaron lámparas de terracota con o sin esmaltar y con una o más salidas para mechas. Con la introducción del bronce y posteriormente del hierro, los diseños de las lámparas de aceite se fueron haciendo más y más elaborados.

Este reservorio de combustible, podía tener la horma de plato, tazón o esfera y ser de piedra, conchas marinas, corteza de coco, o de arcilla, vidrio, plata, cobre, bronce o hierro, gráficos 2, 3, 4 y 5, dependiendo del avance de cada civilización. Este diseño básico de un recipiente, una mecha y un combustible permaneció inalterable hasta el siglo dieciocho.

Gráfico 1. Lámpara primitiva de aceite que data de 6000 años A.C. en

piedra labrada

Gráfico 2. Lámpara de aceite griega, de arcilla en forma de concha, con

mecha en el extremo derecho

Gráfico 3. Lámpara de aceite persa hecha de arcilla

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El uso de velas data de los principios de la era cristiana y su fabricación es probablemente una de las industrias más antiguas. Las primeras velas eran hechas con palos de madera recubiertos con cera de abeja o grasa de animales (sebo). Se piensa que los fenicios fueron los primeros en usar velas de cera (400

D.C.). El uso de velas no era tan común como el de lámparas de aceite, pero su uso se incrementó durante el medioevo. Durante los siglos XVI a XVIII, las velas eran la forma más común para iluminar los interiores de los edificios.La industria ballenera, durante el siglo XVIII, introdujo el “aceite de ballena” (espermaceti). La vela “espermaceti”, debido a su nítida y constante flama, se convirtió en medida standard (la candela) para la iluminación artificial. La candela era la luz producida por una vela espermaceti con un peso de 1/6 de libra y quemándose a un ritmo de 120 gr. por hora. Alrededor de 1830 esta grasa fue reemplazada por estearina, un producto obtenido mediante un tratamiento químico de la grasa o aceite animal o vegetal. El desarrollo de la parafina en 1850 introdujo un material económico que sustituyo a los mencionados insumos. La parafina es un producto destilado de aceite o brea mineral, también se obtiene de residuos de la producción de gas-carbón. Estos materiales nuevos, conjuntamente con la mecha de algodón trenzado que se empezó a utilizar por el año 1800 produjeron la vela, tal y conforme lo conocemos hoy. Velas en elaborados candelabros se utilizaron como fuente de iluminación hasta que fueron sustituidas en 1834 con el recientemente descubierto gas. Hoy en día se utilizan las velas principalmente en ceremonias religiosas, como objetos decorativos y en ocasiones festivas.También para alumbrado se utilizó troncos resinosos de larga combustión, que derivaron en antorchas, que después los hombres vieron que funcionaba mejor si se le colocaba en su extremo telas embebidas en grasas combustibles o embreadas, las que generalmente se utilizaban en los exteriores siempre que no hubiera demasiado viento. Estas antorchas se utilizaban para iluminar las afueras durante las festividades y eran

Gráfico 4. Lámpara de aceite romana para diez mechas

Gráfico 5. Lámpara de aceite holandesa de bronce del

sigloXVII

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llevados por jóvenes que corrían iluminando el camino para los coches y literas de los ricos. Las antorchas no se utilizaron en interiores por la excesiva cantidad de humo que emitían durante su combustión.El alumbrado permanente de las calles en las grandes ciudades no se generalizó hasta mediados del siglo diecisiete.En el interior de las viviendas no era necesario proteger las lámparas del viento ni de la lluvia. Pero cuando se sacaban al aire libre se hacía necesario colocarlas en recipientes que resguardaran las llamas. Estos recipientes protectores debían contar con agujeros para que ingresara el aire necesario para la combustión y a la vez ventanas para que saliera la luz. Probablemente así nació la linterna: una lámpara portátil susceptible de sacarse al exterior sin que se apagara. Para que de ellas saliera luz sin que entrara viento, se ideó paredes traslúcidas, originalmente hechas con cueros adelgazados o papel (reemplazados por láminas de vidrio cuando se inventó y abarató éste). Mientras tanto, las lámparas de grasa y aceite se perfeccionaron a medida que se descubría mejores combustibles.Hubo múltiples esfuerzos para mejorar la eficiencia de estas lámparas. En el último siglo antes de nuestra era, Hero de Alejandría invento una lámpara en la que por una columna de presión, el aceite que alimentaba la mecha iba subiendo. Leonardo Da Vinci, modifico este diseño y añadió un lente de cristal. La luz que provenía de esta nueva lámpara se lograba por una mecha que se quemaba en forma constante, y gracias al lente de cristal la superficie de trabajo recibía niveles de iluminación que permitían la lectura nocturna. Da Vinci también diseño lentes de agua para corregir la miopía, estos inventos registran la primera correlación análisis sobre la interacción de la luz y la visión.Estos sistemas de alumbrado se conservaron esencialmente durante la Edad

Gráfico 6. Debido al humo que producían las antorchas, rara vez se usaban en

interiores, tuvo mas uso en exteriores y calles

Gráfico 7. Una vela de sebo sobre la mesa, en una escena del siglo XVII

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Media, con la sola variación de usarse recipientes de cobre y de hierro para albergar el combustible y sujetar la mecha, tanto portátiles como de otros tipos, que se suspendía del techo por medio de cadenillas y que fueron precursores de las vistosas “arañas” que, en épocas posteriores, se utilizó para alumbrar y adornar salones espaciosos. En el Renacimiento, continuaron en boga las lámparas colgantes y se introdujo la utilización del latón en sus estructuras.El primer avance digno de consideración en el rendimiento luminoso de la llama de aceite fue obra del francés Léger, en 1773, al emplear la mecha plana en lugar de la cilíndrica, lo que permitía completar mejor la combustión al llegar más fácilmente el oxígeno al centro de la llama.

También aparecieron las primeras lámparas con quemador que permitía regular a voluntad la altura de la mecha, y en 1784 el físico suizo Amado Argand (1755-1803) inventó un quemador redondo con mecha tubular, que permitía una doble corriente de aire, aumentando el rendimiento luminoso de la llama y disminuyendo el riesgo de emisión de humos. Ello fue perfeccionado por el farmacéutico francés Quinquet, colaborador de Argand, con el empleo de un

tubo de vidrio abierto en ambos extremos, para lograr mejor combustión a la vez que proteger la llama de corrientes de aire. Hacia 1800 apareció la mecha trenzada de algodón.Las lámparas en aplicación por aquella época consumían exclusivamente aceites vegetales, de oliva o, en los países con climas demasiado fríos, de colza, exprimiendo semillas de la col.Ambos tipos de aceite son de naturaleza pegajosa, por lo que se dedicó grandes esfuerzos a descubrir un método que asegurara una alimentación continua al quemador pero sin desbordes. Para solucionar este problema, Cárcel presentó una lámpara, bautizada con su nombre, provista de una bomba mecánica que impulsaba al combustible, y que por la regularidad de su flujo luminoso se emplearía durante largo tiempo como norma fotométrica.

Gráfico 8. Quemador Argand con difusor de llama.

Gráfico 9. A partir de 1860 el uso de la lámpara de aceite se hizo cotidiano luego que la parafina se volvió mas barata.

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En 1836 Franchot introdujo la lámpara “Moderador”, versión perfeccionada de la de Cárcel, provista de un émbolo impulsado por un muelle para alimentar a presión el combustible para el quemador.Debido al precio relativamente elevado del aceite vegetal y su facilidad para obturar el quemador, obligando a frecuente limpieza, se comenzó la búsqueda de un substituto adecuado. En 1847, el escocés James Young descubrió un procedimiento para refinar aceite mineral, produciendo así el primer aceite de parafina, que demostró ser el combustible ideal para las lámparas de aceite, y alrededor de 1860, tan pronto descendieron sus precios, fue reemplazando al aceite vegetal. A partir de mediados del Siglo XIX, el petróleo y algunos de sus derivados, principalmente el kerosén, se empezaron a emplear también como combustible para lámparas. En ese entonces el 80% de las patentes anuales se destinaron a ese tipo de luminarias.En 1865, Joseph Links presentó el llamado quemador “dúplex”, consistente en dos mechas planas paralelas que juntas daban mas luz que dos lámparas de una sola mecha.

Gráfico 10. Algunas lámparas de aceite de diferentes formas y tamaños usadas

hasta el siglo XIX

El invento de una lámpara de aceite especialmente adecuada para alumbrado de calles se le atribuye al holandés Jan var der Heyden, que fue el primero en emplearlo para iluminar las calles de su ciudad natal, Ámsterdam, en el año 1669. Utilizaba una linterna cerrada en cuyo interior había una lámpara de aceite con un surtidor al cual iba adaptado un reservorio especial que mantenía un nivel constante de aceite en la mecha.

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Evolución del alumbrado artificial: luz a gas

2. Evolución del alumbrado artificial: luz a gas

Los antiguos códigos de Egipto y Persia hablan de explosiones de gases combustibles que brotaban a través de las fisuras de la tierra. Los chinos usaban el gas como fuente de iluminación muchos siglos antes de la era cristiana. Extraían el gas de yacimientos subterráneos por medio de tubería de bambú y lo usaban para iluminar las minas de sal y edificios de la provincia de Szechuan.

En 1664, John Clayton descubrió en el norte de Inglaterra un pozo de gas y lo extrajo por destilación.

A pesar de que se conocía la existencia de gases inflamables, no fue sino hasta el Siglo XVIII que se comenzó su explotación. Los primeros experimentos con gas para el alumbrado fueron realizados, de forma independiente, por tres científicos: el holandés Jan Minckelers, quien en 1783 fabricó gas de carbón para alumbrar su cuarto de lectura en la Universidad de Lovaina; el inglés George Dixon, propietario de una mina de carbón, que hacia 1870 alumbró su casa con gas de carbón; y el ingeniero francés Philippe Lebón (1759-1804), quien en 1801 produjo gas para alumbrado, calentando aserrín en una retorta. El gas producido tenía la ventaja de no necesitar mecha para entrar en combustión, y desde el punto de vista técnico podía reemplazar al aceite como combustible en todas las lámparas existentes, con modificaciones menores en la alimentación.

Se cree que fue el escocés William Murdock quien por primera vez explotó de manera comercial el gas de carbón. En 1803 inauguró con éxito la instalación de la fábrica de Soho de la Boulton and Watt Company, de la cual era empleado. Al año siguiente vendió una instalación de alumbrado de cincuenta lámparas a una fábrica de hilados de algodón de Salford, cerca de Manchester. En los años sucesivos se ampliaría la instalación a toda la fábrica, ya que su propietario declaró que, en comparación con las velas de sebo, los costos anuales por alumbrado se habían reducido a una quinta parte.

Tales instalaciones primitivas de alumbrado producían su propio gas de carbón en retortas, que en principio no eran más que unas simples “teteras”. Su inconveniente más serio era que por las junturas imperfectas de los ductos de gas se escapaban sus impurezas, de un fuerte mal olor, por lo cual Murdock se dedicó a buscan un procedimiento para “lavar” el gas, pasándolo por agua.

En 1804 Drummond inventó la denominada “luz de calcio”, consistente en calentar un bloque de cal viva hasta la incandescencia con una llama de oxidrógeno o acetileno, lo que producía una fuente luminosa muy intensa, que fue utilizada para proyecciones o alumbrado de teatros, primero, y para los faros, después.

Friedrich Albert Winzer, alemán residente en Londres, Inglaterra (donde cambiaría su apellido por el de Winsor), fue el primero en introducir el concepto de producir gas de modo centralizado y distribuirlo por la ciudad mediante una red de cañerías; no siendo ingeniero ni científico, su habilidad de comerciante logro captar los intereses políticos y financieros a favor de su plan. En 1807, tras una próspera exhibición en Londres,

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fundó la “National Light and Heat Company” que, rebautizada “Gas Light and Coke Company”, comenzó en 1813 el suministro como servicio público, para convertirse pronto en la principal compañía de gas del mundo. Para finales de 1815, las redes de gas de la ciudad se extendían por más de cuarenta y un kilómetros.

No obstante, el alumbrado de gas de aquellos días dejaba mucho que desear: el abastecimiento era irregular y la presión solía bajar considerablemente en las horas de mayor demanda. El hedor del gas sin purificar limitaba su empleo en los domicilios y su precio era elevado frente al de fuentes alternativas.

El gas de carbón se obtiene calentando carbones bituminosos en retortas de fundición de atmósfera exenta de aire. El gas metano que se libera de dicho proceso, se limpia de alquitrán, amoniaco, benceno y demás impurezas antes de su almacenamiento en depósitos intermedios, llamados gasómetros. De ahí, se alimentaba las redes de distribución a presión, sea bombeando el gas o por el peso de la parte superior móvil del gasómetro. Los residuos de la retorta, muy carboníferos, constituyen el coque, sub-producto del proceso, apreciado porque se empleaba en altos hornos para la producción de hierro, o para calefacción.

También se empleó para el alumbrado otros gases combustibles, como el de los pozos naturales, o el gas de petróleo producido destilando o piezopirolizando el aceite mineral. También el “gas de agua”, obtenido al pasar vapor de agua sobre un lecho de carbón caliente y acetileno, que a su vez se obtiene añadiendo agua al carburo de calcio. Hasta la década de los años 1830, también se producía el gas con fines comerciales calentando grasas y aceites animales, entre estos últimos en especial el de ballena.

Los primeros mecheros de luz tenían quemadores no eran más que estrechas aberturas hechas en los extremos de las tuberías, cuyo número y disposición de las salidas daban a las llamas un aspecto específico, del que se originaron denominaciones como los de “cola de rata”, “navaja de gallo” y “cresta de gallo”.

Al igual que con las lámparas de aceite, también con las lámparas a gas se hicieron esfuerzos por aumentar el rendimiento luminoso de la llama, que se vieron compensados con el descubrimiento, a

partir de 1816, de los quemadores de llama plana, denominados de “ala de mariposa” o de “cola de pez” por la forma de su llama, que se conseguía poniendo dos chorros de gas colocados de modo que incidieran el uno sobre el otro.

En 1809, Samuel Clegg logró adaptar al gas el quemador de Argand , el mismo que, provisto de tubo de vidrio, se convirtió en el modelo más popular. Los quemadores

Gráfico 11. Quemadores de gas: “cola de rata”, “navaja de gallo” y

“cresta de gallo”

Gráfico 12. Quemadores de gas: ti-pos “ala de mariposa” y “cola de pez”

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Evolución del alumbrado artificial: luz a gas

de Argand solían llevar varios anillos concéntricos, hasta un máximo de cuatro. A partir de 1860 se comenzó a emplear para la punta del quemador, materiales no metálicos, como esteatita y porcelana, para evitar la corrosión. El quemador solía contar también con un regulador para compensar las variaciones de la presión del gas, atribuyéndose ambos inventos al inglés William Sugg.

En 1866 se perfeccionó el rendimiento luminoso específico del quemador, mediante el calentamiento previo del aire para la combustión con los propios gases de dicha combustión, dando lugar a la llamada lámpara regeneradora. Un año después, el físico austriaco Carl Auer von Welsbach remató con éxito un período de veinticinco años de trabajos dedicados a mejorar la luminosidad de la llama de gas, al hacer incandescente un material sólido, objetivo que habían perseguido una pléyade de inventores, entre ellos el estadounidense Tomás Alva Edison. La dificultad residía más en encontrar un material cuya duración hiciera viable el empleo práctico del dispositivo, que en descubrir el material que rindiera suficiente incandescencia. De hecho el descubrimiento de Auer von Weisbach fue más bien empírico, y no sería sino hasta treinta años después de que se descubriera los procedimientos fundamentales pertinentes que se averiguó a qué se debía realmente el efecto logrado.

Para su lámpara incandescente a gas, Auer von Weisbach empleó el quemador inventado en 1855 por R. W. Bunsen, quemador que produce una llama muy caliente y casi invisible, Los primeros manguitos para gas eran demasiado frágiles, problema que se resolvió en gran parte hacia 1890. En el curso de los siguientes años, el manguito conoció numerosas mejoras, entre las que destacó, en 1897, el quemador invertido de Kent, que ofreció las notables ventajas de no interceptar la luz dirigida hacia abajo y que el calor de la llama quedaba dentro del manguito, aumentando así el rendimiento. Esta mejora pudo ser aplicada gracias a que para dicha época las compañías de gas ya habían perfeccionado el abastecimiento de gas con presiones mayores y más constantes que antes.

Gráfico N° 14. Anuncio en publicación inglesa de 1887 para lámparas a gas, donde se manifiesta que es superior a la luz eléctrica

Gráfico 15. Araña de dos brazos con dos quemadores “Argand” de llama

abierta-Año 1870

Gráfico 16. Lámpara a gas regeneradora para uso en fábricas, tiene camiseta

incandescente invertida.

Gráfico 13. Quemador “Argand” para gas de doble

anillo

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Alumbrado eléctrico antes de la lámpara incandescente

3. Alumbrado eléctrico antes de la lámpara incandescente

La electricidad era conocida desde el sabio griego Tales de Mileto (640-545 a. C.), pero sólo como electricidad estática y en su aspecto científicamente anecdótico de atraer pequeñas piezas metálicas y textiles. No fue sino con los trabajos del médico inglés William Gilbert (1544-1603) que se empezó a investigar metódicamente sus características y efectos. Luego el norteamericano Benjamín Franklin (1706-1790) probó que la energía cargada en las nubes era electricidad, lo que le sirvió de base para la invención del pararrayos. Luigi Galvani (1737-1798) probó que, en el otro extremo energético de las tempestades, la forma que el cerebro animal y humano transmitían señales a los músculos era a través de impulsos eléctricos. Y Alessandro Volta (1745-1827) diseñó una pila que podría producir electricidad en pequeñas cantidades, pero el proceso resultaba demasiado caro para cualquier aplicación industrial.

Los principios de las relaciones entre electricidad y magnetismo fueron sistematizados por Hans Christian Oersted (1777-1851), y permitieron que en 1831, el científico inglés Michael Faraday (1791-1867) descubriera a su vez que girando un disco metálico entre los polos de un imán se podía producir electricidad, mientras que, paralelamente, el físico estadounidense Joseph Henry (1797-1878) encontraba el proceso inverso, esto es que con la corriente eléctrica se podía hacer girar una rueda: estaban inventados el dínamo y el motor eléctricos.

Luego el químico británico Humphry Davy (1778-1829) descubrió el principio de la incandescencia, esto es que si se hacía discurrir una corriente eléctrica a través de un conductor éste se calentaba, y si el calentamiento era llevado hasta cierto punto (“al rojo”), parte de la energía era emitida como luz. Para ello usó hilos de platino, los que se fundían rápidamente en el aire, volviendo rápidamente inoperante el dispositivo.

Con el advenimiento de la electricidad, se la utilizó en un principio para producir luz haciendo que saltara un arco entre dos electrodos de carbón conectadas a una fuente de corriente. Cuando las varillas de carbón se juntan y luego se separan formando una brecha de pocos milímetros se crea una luz brillante, no tanto por el arco, sino porque los extremos de la varilla de carbón son llevadas hasta la incandescencia. Los investigadores que iniciaron estos experimentos lo hacían con carbón vegetal que se consumían rápidamente y pronto se descubrió que un carbón más sólido de cámara, sub-producto de las fábricas de gas, era una mejor alternativa. Procedimiento ideado por el ruso Pablo Jablochkov (1847-1894), y perfeccionado por el francés André Blondel (1863-

Gráfico 17. Principio de la lámpara de arco de carbón. La varilla más

gruesa es el ánodo

Gráfico 18. Lámpara de arco de regulación

manual

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1938) al rellenar tales electrodos con sales metálicas para obtener un arco de llama. Estas lámparas daban una luz muy brillante e intensa, pero tenían el inconveniente de que los electrodos se consumían en el proceso e iban cambiando de potencia luminosa, obligando a ajustes constantes para mantener ésta.

Fundamentalmente, una lámpara de arco consiste en dos varillas de carbón conectadas a los terminales de una fuente de corriente. Cuando estas varillas de carbón se juntan y luego se separan formando una brecha de pocos milímetros, se crea una luz brillante. No, es tanto el propio arco el que emite la luz, sino los extremos de las varillas de carbón que son llevadas hasta la incandescencia. Los primeros investigadores empleaban varillas de carbón vegetal para sus experimentos. Estas se consumían muy rápidamente y pronto se descubrió que un carbón más sólido de cámara, sub-producto de las fábricas de gas, resultaba una mejor alternativa.

Se puede usar tanto la corriente alterna como la corriente directa para suministrar energía al arco, pero generalmente se ha preferido la corriente directa debido a la mayor estabilidad del arco. Al igual que con el mechero Auer, tomó mucho tiempo que los procesos subyacentes fueran correctamente comprendidos.

En el arco de corriente directa, la punta positiva de carbón (ánodo) es la que tiene mayor temperatura y por consiguiente emite la mayor parte de la luz. También es la que se consume con mayor rapidez “.

La ventaja principal del arco eléctrico era su luz brillante y altamente intensa, que nunca dejó de sorprender a los espectadores del siglo diecinueve. Sin embargo, tenía muchos aspectos negativos. Las varillas de carbón se consumían con el tiempo y por lo tanto, requerían constante atención para mantenerlos a la distancia correcta, pues de otro modo el arco se extinguiría. Por estas mismas razones, las varillas de carbón (o electrodos como también se les denomina) deben ser renovadas regularmente.

Cuando el suministro es la corriente directa, el carbón positivo se consume a una velocidad tres veces mayor que el negativo, considerando que tienen el mismo espesor y composición, debido a la mayor temperatura. Al quemarse, el arco de carbón silba y humea. Aún la menor intensidad posible de luz es demasiado alta parta su uso doméstico.

Las irregularidades de la corriente del arco, combinado con la característica de voltaje negativo-corriente del arco, por mucho tiempo descartaron la posibilidad de conectar más lámparas en paralelo a una y de utilizar el mismo suministro de energía. Al comienzo, cada lámpara de arco necesitaba incluso su propia batería o generador. Más adelante, en menor medida, se hizo posible el suministro en serie.

Durante el siglo diecinueve, los inventores lograron reducir o eliminar la mayoría de estos defectos pero a pesar de ello, la lámpara de arco siguió siendo una fuente de iluminación cara, incómoda y temperamental.

Después de su descubrimiento que, como hemos visto, tuvo lugar a principios del siglo diecinueve, el desarrollo de la lámpara de arco se estancó por un período considerable al no existir una fuente adecuada de energía eléctrica. En 1846 tomó la posta William Edwards Staite quien patentó una serie de mejoras, siendo la más importante un

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Alumbrado eléctrico antes de la lámpara incandescente

dispositivo para mantener las varillas de carbón a la distancia correcta mientras ardían, a través de un electromagneto por el cual fluía la corriente de la lámpara. El magneto mantenía separadas las varillas de carbón contra la gravedad, pero su fuerza se podía debilitar mientras se consumían los carbones y se alargaba el arco, provocando una caída en la corriente de la lámpara.

La idea fue trabajada en mayor detalle por Foucault y Dubosq y puesta en práctica por Serrin en 1859, quién también descubrió un método para mantener la posición del arco a pesar del consumo desigual de los carbones negativo y positivo.

Las lámparas reguladas a corriente de este tipo no podrían conectarse en serie al suministro de corriente, ya que cada regulador del circuito respondería a una variación de corriente, cualquiera fuera la lámpara que requería ser regulada. Para superar este problema Crompton en Inglaterra y Brush y Wallace-Farmer en los EE. UU. concibieron un sistema por el cual se regulaba el voltaje que atravesaba el arco (y no la corriente del arco), y el elemento regulador era un electromagneto con desviación, de resistencia comparativamente alta. Sin embargo seguía siendo necesario contar con un electromagneto en serie para encender la lámpara.

Finalmente alrededor de 1880, Compton y Pochin en Inglaterra y Friedrich von Hefner-Alteneck en Alemania desarrollaron la lámpara de arco-carbón diferencial. ‘En ella la energía de la lámpara se mantenía constante controlando tanto el voltaje como la corriente del arco y el mecanismo regulador fue refinado considerablemente a través de un mecanismo de escape de reloj.

El ingeniero ruso Paul Jablochkoff aportó una solución completamente diferente para la lámpara autorregulable. Su “vela Jablochkoff” presentada en 1876, empleaba dos varillas paralelas y delgadas de carbón, separadas entre si por una capa de caolín o sulfato de cal. Esto restringía el arco a las puntas de los carbones y se derrumbaba conforme se consumían los carbones. Como las varillas de carbón eran de igual espesor, las velas Jablochkoff tenían que ser operadas en circuitos de corriente alterna. Un pedazo delgado de grafito que conectaba los dos carbones en la parte de encima, facilitaba el encendido. Una vez que se extinguía la vela Jablochkoff no se podía volver a prender y tenía que ser reemplazada. Duraba en promedio apenas noventa minutos y pronto aparecieron dispositivos para reemplazar automáticamente la vela.

Si el aire puede entrar libremente, como ocurre con las lámparas de arco abierto, las

Gráfico 19. Lámpara de arco diferencial “Hefner-Alteneck” para alumbrado público. En las vistas

se muestran abierta y cerrada respectivamente

Gráfico 20. Lámpara de arco de carbón en envoltura de vidrio. Fines del siglo XIX.

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varillas de carbón se consumen a una velocidad promedio de 20 milímetros por hora. En 1893, William Jandus y Louis B. Marks introdujeron el arco cerrado, sistema en el cual el arco iba dentro de una esfera de cristal. Se reducía así el consumo de carbón en casi una quinta parte, permitiendo períodos de hasta 150 horas sin necesidad de reemplazar el carbón.

Otro avance importante lo constituyó la lámpara con arco de llama, inventado por Hugo Bremer en 1889. Al agregar los fluoruros de algunos metales a las varillas de carbón, se podía aumentar considerablemente el rendimiento luminoso del arco, sin incrementar el consumo de electricidad. Así mismo, el color de la luz recibía la influencia del tipo de sal que se le agregaba. Algunos compuestos típicos de la llama eran metales alcalinos raros para la luz blanca, calcio para la luz amarilla, estroncio para la luz roja y hierro para la ultravioleta.

En 1858, el faro de South Foreland cerca a Dover en Inglaterra, fue el primero del mundo que se equipó con alumbrado eléctrico de arco, empleando dos generadores Holmes con magnetos de campo permanente para el suministro de energía. Siguiendo este ejemplo exitoso, otros faros en ambas costas del Canal implementaron rápidamente este sistema.

El apogeo de la lámpara con arco de carbón llegó al terminarse el siglo diecinueve, después de lo cual fue rápidamente superada por la lámpara eléctrica incandescente en aplicaciones generales. A pesar de ello en Londres, por ejemplo, algunas luminarias públicas de luz de arco se mantuvieron hasta la década de 1950.

A pesar de todo, la lámpara con arco de carbón siguió siendo preferida para aplicaciones especiales en las que era necesario contar con una fuente de luz altamente concentrada y de intensidad extremadamente elevada. Algunos ejemplos característicos son el alumbrado en escenarios teatrales, iluminación en estudios de filmación y fotografía, reflectores de aeropuertos, proyectores de cine y cámaras de revelado en la industria gráfica. Con el advenimiento de la lámpara de xenón de arco corto, en 1951, también su papel en estas áreas de aplicación ha llegado casi a su fin.

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Alumbrado eléctrico con lámpara incandescente

4. Alumbrado eléctrico con lámpara incandescente

El desarrollo de la lámpara incandescente tuvo lugar aproximadamente en el mismo período en que se desarrolló la lámpara con arco de carbón y fueron muchos los inventores que participaron en ambos tipos de alumbrado. Sin embargo, los resultados iniciales fueron mucho menos espectaculares con las lámparas eléctricas incandescentes que con las lámparas con arco de carbón y la relación de experimentos sin éxito es realmente impresionante.

Los investigadores hicieron experimentos con luces eléctricas incandescentes en el período comprendido entre 1840 y 1854. William Edwards Staite-quien también fabricó la primera lámpara de arco auto-regulable- y Petrie, por ejemplo, utilizaron tiras de platino-iridio, mientras J.W. Starr efectuaba experimentos con una tira de platino de longitud regulable. Tanto él como M.J. Roberts, ensayaron una varilla de carbón colocada al vacío. En 1841 Frederic de Moleyn sacó una patente para una lámpara en la que el polvo de carbón disperso entre dos bobinas de platino se volvía incandescente y en 1850, E.C. Shepard, de modo similar empleó la resistencia de contacto entre dos trozos de carbón.

El primero en darle uso práctico a la luz eléctrica incandescente fue Heinrich Goebel en 1854, aunque a veces se sostiene de modo menos convincente que el precursor fue el escocés James Bowman Lindsay en 1835. Goebel, un alemán emigrado a los Estados Unidos, fabricó lámparas eléctricas con filamentos carbonizados de

bambú, sellados en frascos vacíos de perfume. Empleó estas lámparas para iluminar las vitrinas de su tienda de relojes en Nueva York, pero no pudo proseguir con su invento debido a una falta de fuente adecuada de corriente. En 1893, sin embargo, los tribunales fallaron a su favor frente a Edison respecto a su prioridad en este invento.

Otros inventores que tuvieron un éxito al menos parcial, fueron el francés de Changy, quien en 1856 concibió una lámpara abierta con filamento de platino para ser utilizada en las minas, donde efectivamente parece haber recibido ese empleo; el americano Joseph Farmer quien también empleó lámparas abiertas con tiras de platino para iluminar su sala de estar y el científico ruso Lodyguine quien fabricó lámparas con un cuerpo incandescente de grafito en una esfera de vidrio llena de nitrógeno. En 1872 utilizó no menos de doscientas de estas lámparas para iluminar el puerto naval de San Petersburgo (ahora Leningrado).

Al terminar la década de 1870 se habían comprendido la mayor parte de los problemas subyacentes en la

Gráfico 21. Lámpara de Lodyguine tenía un cuerpo incandescente de grafito en el interior de un globo de

cristal relleno de nitrógeno.

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fabricación de una lámpara incandescente duradera, si bien éstos no fueron completamente resueltos. Se descubrió que era necesario contar con un material que tuviera temperaturas altas de fusión y vaporización, para el filamento incandescente. Así mismo, se estimó correctamente que una lámpara con un grado moderado de alta resistencia tenia ventajas respecto a una lámpara con poca resistencia; pero la primera de las nombradas requería filamentos muy delgados, que sólo podían durar lo suficiente si se mantenía un fuerte vacío en el bulbo que los rodeaba. Muchos fueron los experimentos que fracasaron en el logro de este último pero finalmente en 1865 con el invento de la bomba al vacío que goteaba mercurio, de Wilhelm Sprengel, se pudo enfrentar este problema, si bien apenas se podían obtener períodos cortos de diez horas y más no alentaba comercialmente estas

lámparas. Alrededor de 1875 quienes experimentaban con estas lámparas descubrieron también que al calentarse el foco y el filamento, los gases absorbidos eran liberados y de esta forma no dañaban el vacío.

Edison inició sus investigaciones para fabricar lámparas incandescentes en 1878, en su laboratorio de Menlo Park, Nueva Jersey. Empleó primero filamentos de alambre de platino y probó, sin éxito, varios dispositivos termostáticos para impedir que estos filamentos se sobrecalentaran y derritieran y luego comprendió con claridad que una lámpara de platino comercialmente exitosa agotaría en pocos años los recursos mundiales de metal, por lo que regresó al carbón como posible material para elaborar los filamentos. Durante el mes de agosto de 1879, se carbonizaron fibras de numerosos materiales orgánicos y éstas se probaron como filamentos. El 21 de octubre del mismo año tuvo algún éxito con una lámpara que usaba una hebra carbonizada de algodón como filamento y que ardió durante cuarenta horas. Uno de sus asistentes, William Moore, fue enviado inmediatamente a viajar por el mundo en busca de la materia prima más adecuada como filamento, que

resultó ser eventualmente una especie japonesa del bambú.

Mientras tanto, Edison se dedicaba a resolver el problema de obtener y mantener un fuerte vacío en el foco. Lo logró anillando fuertemente la esfera y el filamento y empleando luego una combinación de bomba al vacío, mezcla de Geissler y Sprengel, siendo la primera más rápida pero obteniendo de la segunda un mejor vacío.

Varios otros inventores se abocaban también a la fabricación de una lámpara incandescente duradera, siendo el más importante de estos Joseph Wilson Swan de Newcastle-on-Tyne, lnglaterra.

Gráfico 22. Lámpara de filamento de platino de Edison,

uno de sus primeros diseños infructuosos

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Swan había empezado a experimentar con lámparas incandescentes unos treinta años atrás en 1848, utilizando tiras de papel carbonizado. Pero estos primeros esfuerzos no tuvieron mucho éxito debido al vacío imperfecto que por entonces se usaba. En 1877 retomó el problema, esta vez contando con la colaboración de Charles H. Stearn, especialista en vacío. Primero intentó usar una varilla de grafito, ya que - como muchos de los científicos contemporáneos - no estaba de acuerdo con Edison acerca de la necesidad y factibilidad de producir una lámpara de alta resistencia. Sin embargo, en 1880, encontró que una hebra carbonizada de algodón constituía un material adecuado para filamento delgado, que fue apergaminado primero para endurecerlo y luego suavizado, sumergiéndolo en ácido sulfúrico. Existe una clara evidencia de que Swan demostró una lámpara incandescente que funcionaba, en un discurso que dio ante la Royal Society de Newcastle en febrero de 1878, anticipándose a Edison con su descubrimiento, por seis meses. La controversia resultante parece más bien académica; lo más importante es que tanto Edison como Swan abrieron el camino para avances futuros y tuvieron éxito al explotar comercialmente su invento.

Pero la lámpara con filamento de carbón estaba lejos de ser perfecta. Su luminosidad específica era de apenas 3 a 4 lúmenes por watt (comparado con los 16 Lm/W que rinde una lámpara incandescente standard hoy en día) y la lámpara apenas duraba pocos centenares de horas.

En 1883 se dio un importante paso para mejorar la lámpara incandescente, cuando Swan descubrió un método que perfeccionaba el filamento. Para ello se convertía el algodón en nitrocelulosa, que es soluble en ácido acético. Al inyectar la solución con un coagulante adecuado, como el alcohol por ejemplo, obtuvo una hebra delgada y muy pareja de celulosa reconstituida que podía carbonizarse hasta formar un filamento mejorado para la lámpara.

Prácticamente el mismo proceso sería utilizado posteriormente para fabricar rayón o seda artificial.

Gerard Philips la utilizó en sus primeras lámparas.

El siguiente avance de importancia en la lámpara con filamento de carbón ocurrió en 1905, cuando el

americano Willis Whitney descubrió un método para anillar los filamentos de carbón a temperaturas sumamente altas (3500° C). Con este tratamiento, la potencia de luz por watt aumentó en 25 por ciento y la lámpara pasó a tener una característica positiva en la relación temperatura-resistencia (igual que los filamentos de metal) en vez de una negativa. Las lámparas producidas de este modo por General Electric fueron conocidas como lámparas con “filamentos metalizados de carbón”, término que suscitó muchos mal entendidos.

Gráfico 23. Lámpara de fila-mento de carbón metalizado

de Willis Whitney

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Tanto Edison como Swan se apresuraron para iniciar la fabricación comercial de sus lámparas con filamento de carbón. El primer pedido de Edison fue de 250 piezas, adquiridas el 20 de septiembre de 1880, para el alumbrado del vapor Columbia. La primera instalación de las lámparas de Swan para iluminación tuvo lugar en enero de 1881, en Cragside Mansion, propiedad del industrial WilIiam Armstrong. En 1883 su compañía afirmaba haber equipado más de cien edificios con aparatos de iluminación. El 26 de octubre de 1883, después de varios años de intensa competencia y litigios relacionados con infracción de patente, las compañías Edison y Swan de Inglaterra se fusionaron para formar The Edison & Swan United Electric Light Co. Ltd. con marca comercial Ediswan. En el continente Europeo Siemens iba a la cabeza, iniciando la fabricación de lámparas incandescentes en 1882. Posteriormente en el mismo año, las empleó en un sistema experimental de alumbrado público en Berlín.

Las numerosas compañías fabricantes de lámparas que surgieron desde 1880 se enfrentaban en una lucha feroz para vender sus productos y muchas sucumbieron después de pocos años. La competencia más fuerte provenía del mechero Auer, que entró al mercado en 1887. Fue en estas difíciles épocas cuando un joven y emprendedor ingeniero llamado Gerard Philips, en 1891, inició la fabricación de lámparas con filamento de carbón en Eindhoven, comienzos tentativos que posteriormente se convertirían en la compañía fabricante de artefactos de iluminación más grande del mundo.

Aunque el tungsteno había sido descubierto ya en 1783, transcurrió mucho tiempo antes de que sus propiedades exclusivas fueran reconocidas como ideales para filamentos de lámpara. El tungsteno es el metal que tiene el punto más alto de fusión y aún cuando está cerca a su punto de fusión su velocidad de evaporación sigue siendo baja. De otro lado, sus propiedades metalúrgicas no eran ideales, ya que entonces no podía ser fundido ni labrado. En realidad sólo se le podía encontrar como polvo en forma de compuestos.

Los primeros en fabricar una lámpara de tungsteno que funcionara fueron los científicos austriacos Alexander Just y Franz Hanamann en 1903. Produjeron un filamento de tungsteno, calentando un filamento de carbón en una atmósfera de tungsteno oxitetracloruro en la cual se efectuaba un cambio entre el carbón y el tungsteno. Un método más práctico, desarrollado en 1905 por Hans Kuzel, empleaba los mismos principios descritos para la lámpara de osmio. El polvo fino de tungsteno se mezclaba con un ligador extruido a través de un pequeño orificio y el cable resultante calentaba hasta retirar el ligador y aglomerar el polvo.

Gráfico 24. Primera lámpara sellada al vacío con filamento

de tungsteno fundido, de Philips. Año 1912

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La fabricación comercial de estas lámparas inyectadas con filamento de tungsteno empezó en 1907 y la llevó a cabo la empresa Philips, entonces aún pequeña, apenas un año después. La potencia de luz por watt era el doble de la potencia de la lámpara con filamento de carbón pero los largos alambres de tungsteno que se necesitaban eran sumamente frágiles y se prosiguió la investigación para hallar un modo de templar los alambres de tungsteno del metal sólido. La primera en tener éxito en este intento fue la compañía Siemens & Halske, que descubrió que se podía templar una aleación de tungsteno y níquel para obtener cables delgados a temperatura ambiente. El filamento iba montado en un sistema de soporta-cables que provenía de la lámpara de tántalo, que en aquella época era la única lámpara que tenía un filamento templado y por lo tanto, las lámparas fueron llamadas lámparas Wotan - de wolfram (vale decir tungsteno) y tántalo. Antes de vaciarla y sellarla, el níquel debía evaporarse anillando el filamento. Las lámparas Wotan fueron comercializadas por primera vez en 1910.

Mientras tanto, en los Estados Unidos, William D. Coolidge había desarrollado un proceso para fabricar tungsteno dúctil. Una hilera de polvo de tungsteno era prensado en una barra que se sintetizaba a temperaturas muy altas, pasando a través de ella corriente eléctrica. Su corte transversal se reducía mediante un proceso de martilleo caliente (estampado), seguido de un templado en caliente a través de muchas matrices para producir filamentos delgados de tungsteno puro. Coolidge fabricó su primera lámpara a finales del año 1910. Los fabricantes de lámparas pronto asimilaron el nuevo proceso y Philips lo adquirió en 1912. Debido a la mayor solidez mecánica del filamento, la temperatura de trabajo podía aumentarse en 100 °C, incrementando su eficacia hasta en 10 lúmenes por watt.

El siguiente gran paso en el desarrollo de la lámpara fue realizado poco después. En 1912, el americano Irving Langmuir descubrió que la evaporación del filamento se podía reducir considerablemente llenando la lámpara con gas inerte. Utilizó primero nitrógeno para este fin pero posteriormente, adoptó una mezcla de 90 por ciento de argón y 10 por ciento de nitrógeno debido a su baja conductividad térmica. Efectivamente, al llenar la lámpara con gas inerte se aumentaba la pérdida de calor del filamento en comparación con el vacío y para contrarrestar esta pérdida, Langmuir envolvió el filamento en una bobina. Estas lámparas con filamento bobinado y llenas de gas fueron publicitadas, en forma algo optimista, como las lámparas de “Medio Watt”, ya que se aseguraba que disipaban sólo medio watt de electricidad por vela de intensidad luminosa. Teóricamente, este consumo corresponde a una eficacia luminosa de 25 Im / W pero en la práctica sólo se alcanzaron unos 12 Im/W, aún cuando éste continuaba siendo un aumento del veinte por ciento en comparación con las lámparas de vacío con filamento recto.

Las nuevas lámparas entraron en el mercado en 1913 y tuvieron tanta acogida que virtualmente acabaron con las lámparas con filamento de carbón y otros tipos de lámpara que competían entonces. Estas lámparas fueron responsables de la difundida

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introducción de alumbrado eléctrico en el hogar. Nuevamente aquí, Philips estuvo entre los primeros fabricantes que lanzaron estas lámparas, empezando con la producción de lámparas cargadas de nitrógeno en 1913, pasando a las lámparas de argón un año más tarde. Después de 1913 disminuyó el ritmo de avance de la lámpara incandescente, y no se produjo ninguna mejora significativa hasta los primeros años de la década del treinta, si bien se había difundido considerablemente la gama de modelos disponibles.

En 1933 el filamento de doble espiral o arrollamiento-bobinado fue introducido para usarse en lámparas de propósitos múltiples, aún cuando esta idea se había venido usando anteriormente en lámparas especializadas, como aquéllas utilizadas con fines de proyección. La introducción de la lámpara de doble espiral trajo consigo un mayor aumento en la eficacia de la iluminación, 10 al 15 por ciento.

El último desarrollo importante se llevó a cabo en 1959, cuando E.G. Zuber y FA Mosby, ambos de los Estados Unidos, lograron fabricar la primera lámpara de halógeno. Al agregar una pequeña cantidad de un halógeno (generalmente bromo o yodo) al gas de relleno, se logra que el tungsteno que se evapora se combine con el halógeno y permanezca gaseoso en vez de asentarse en el bulbo de vidrio. Si una molécula de haluro de tungsteno se pierde cerca del filamento caliente, se produce la descomposición y el tungsteno se deposita en el filamento. El resultado es que la temperatura del filamento puede aumentarse sin que ello implique acortar la duración de la lámpara. La eficacia luminosa de la lámpara halógena es del orden de 20 Im/W.

Esta idea no era totalmente nueva, ya que en 1882 Edwin A. Scribner en los Estados Unidos, ya había patentado la idea de agregar cloro a las lámparas con filamento de carbón a fin de reducir el oscurecimiento de la lámpara.

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Alumbrado eléctrico con lámparas de descarga

5. Alumbrado eléctrico con lámparas de descarga

5.1 Lámparas de alto voltajeJean Picard en 1675 y Johann Bernoulli sobre 1700 descubrieron que la luz puede ser producida al agitar el mercurio. En 1856 el físico alemán Julius Plücker, con ayuda del vidriero Heinrich Geissler, efectuó experimentos con descargas eléctricas en tubos vacíos de vidrio. Descubrió que a una cierta presión éstos emitían una luz violeta brillante. Para obtener el alto voltaje necesario para crear el efecto, utilizó la bobina de inducción, inventada algunos años antes por Rühmkorff. Posteriormente, investigadores como Hittorff, Craokes y Goldstein hallaron que el fenómeno de iluminación variaba al reducir más la presión en los tubos o al agregar otros gases o vapores en el aire enrarecido.

Los tubos se usaron inicialmente solo para los experimentos. Utilizando los tubos Geissler, Daniel Mc Farlan Moore entre 1891 y 1904 introdujo nitrógeno para producir una luz amarilla y bióxido de carbón para producir luz rosado-blanca, color que se aproxima a la luz del día. Estas lámparas eran ideales para comparar colores. Inicialmente, Moore empleó electrodos externos en forma de láminas metálicas envueltas en torno a los extremos de los tubos. A partir de 1902, sin embargo, utilizó electrodos internos de grafito. El suministro de voltaje de varios kilovolts lo obtuvo a través de un transformador. Un limitante fue que el rendimiento de luz por unidad de superficie era más bien bajo, casi

una décima parte de lo que produce una lámpara fluorescente moderna “TL” D/84. Por consiguiente, los tubos Moore tendían a ser muy largos, hasta seis metros. Asimismo, de vez en cuando, se les tenía que agregar anhídrido carbónico, ya que éste era absorbido por las paredes del tubo.

La primera instalación comercial con los tubos Moore, se hizo en un almacén de Newark, N.J., durante 1904. El tubo Moore era difícil de instalar, reparar, y mantener. Peter Moore Hewitt comercializó una lámpara de mercurio en 1901, con una eficiencia que era dos o tres veces mayor que la de la lámpara incandescente. Su limitación principal era que su luz carecía totalmente de rojo. La introducción de otros gases fracaso en la producción de un mejor balance del color, hasta Hewitt ideó una pantalla fluorescente que convertía parte de la luz verde, azul y amarilla en rojo, mejorando así el color de la luz. Peter Moore Hewitt coloco su primera instalación en las oficinas del New York Post en 1903. Debido a su luz uniforme y sin deslumbramiento, la lámpara fluorescente inmediatamente encontró aceptación en Norteamérica.

La investigación del uso de gases nobles para la iluminación era continua. En 1910

Gráfico 25. Experimento de Geissler con descargas eléctricas en tubos de vidrio al vacío.

Año 1856.

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el francés Georges Claude estudió lámparas de descarga con varios gases tales como los que contienen neón, argón, helio, criptón y xenón, resultando mas favorables las lámparas de neón. El uso de las lámparas de neón fue rápidamente aceptado para el diseño de anuncios, debido a su flexibilidad, luminosidad y sus brillantes colores. Pero debido a su baja eficiencia y sus colores particulares nunca encontró aplicación en la iluminación general. Claude descubrió también que podía cambiar el color agregándole otros gases o vapores. El mercurio, por ejemplo, producía una luz celeste. Los tubos de neón se usan aún hoy en forma difundida pero ahora se les aplica una capa fluorescente para aumentar su potencia de iluminación y proporcionar una gama más amplia de colores.

5.2 Lámparas de mercurio de baja presión

Los primeros experimentos con descargas en vapor de mercurio a baja presión se llevaron a cabo en 1860 y los realizó J.T. Way, pero nunca pasaron de ser ensayos de laboratorio.

Las primeras lámparas prácticas fueron construidas por Peter Cooper-Hewitt en 1901. Utilizó para ello un tubo de un metro de largo, con un electrodo de hierro o grafito en uno de sus lados. Un poco de mercurio formaba el otro electrodo y la lámpara se encendía inclinando el tubo y dejando que el mercurio hiciera el contacto inicial. Debido a las características de voltaje negativo, era necesario emplear un resistor en serie o balasto, para limitar la corriente de la lámpara.

Los principales inconvenientes de la lámpara Cooper-Hewitt radicaban en el color desfavorable de la luz (azul verdoso) y su pobre rendimiento cromático. Sin embargo, era sumamente popular en el campo de la medicina, ya que la alta proporción de radiaciones ultravioletas que emitía se consideraba benéfica en el tratamiento de enfermedades de la piel.

Para mejorar las características cromáticas de esta lámpara y adaptarla para aplicaciones de alumbrado normal, a veces se empleaban lámparas con filamento de carbón como balasto, constituyendo así una forma primitiva de lámpara de luz mixta. Al llegar las lámparas incandescentes con

filamento de tungsteno y llenas de gas, la lámpara Cooper-Hewitt se volvió rápidamente obsoleta, sólo para regresar en la década del treinta muy mejorada, bajo la forma de lámpara fluorescente tubular.

5.3 Lámparas fluorescentesA partir de 1924, en diversos lugares del mundo, los especialistas en iluminación intentaban producir una lámpara que pudiera operarse a baja presión usando el principio de descarga de mercurio. Dos descubrimientos importantes - atribuidos a los científicos

Gráfico 26. Lámpara de mercurio de baja presión

Cooper-Hewitt colgada de un péndulo.

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alemanes Friedrich Meyer, Hans Spanner y Edmund Germer- fueron responsables en gran parte del éxito eventual logrado en esta búsqueda. En 1926, los científicos describieron cómo los electrodos podían ser calentados previamente para facilitar el encendido con voltajes más bajos, y las paredes del tubo se podían revestir con material fluorescente para convertir la fuerte radiación ultravioleta de la descarga de mercurio en luz visible, y este revestimiento servía para aumentar la eficacia luminosa así como para mejorar las características de color de la luz.

En 1932 aparecieron los electrodos revestidos de óxido que tenían una mayor velocidad de emisión de electrones y ello permitió que se redujera aún más el voltaje necesario para operar esta lámpara, hasta llegar al voltaje standard del conductor principal de electricidad: 220 V. Tomó aún tres años más, antes de que la primera lámpara fluorescente tubular se pudiera exhibir en la Convención Anual de la Sociedad de Ingeniería de iluminación (I.E.S.) en Cincinnati-USA- en septiembre de 1935. Esto se debió en gran parte al trabajo de André Claude quien trabajaba en París y sacó una patente para la lámpara fluorescente con cátodos calientes, en 1932. Sus derechos de patente fueron adquiridos por la General Electric Co.

La primera lámpara apareció en el mercado de los Estados Unidos en abril de 1936. Philips empezó el mismo año la fabricación de tubos fluorescentes de alto voltaje en serie y al año siguiente prosiguió con las lámparas fluorescentes tubulares con cátodos calientes para conectarse a conductores principales de electricidad de 220 voltios. Sin embargo, el estallido de la Segunda Guerra Mundial marcó el fin de la fabricación de lámparas fluorescentes en Europa y no se retomó hasta después de 1945.

Los primeros polvos fluorescentes empleados fueron el tungstato de calcio y el silicato de zinc. Estos productos dieron a la lámpara una eficacia de aproximadamente 30 Im/W pero el rendimiento de color sólo era moderado. En 1942, A.H. McKeag en Gran Bretaña descubrió que los halofosfatos activados de calcio y estroncio tenían muy buenas propiedades de fluorescencia y al introducirse en 1946 duplicaron la eficacia luminosa. En 1973 Philips introdujo la lámpara fluorescente de tres bandas, que ya resulta familiar, en base a las ideas de M.Koedam, J.J. Opstelten y William A. Thornton. Esta lámpara emplea polvos fluorescentes derivados de la tecnología de la TV a color, que emite luz sólo en tres zonas espectrales angostas, a saber, rojo, verde y azul. El resultado fue un aumento del orden del 50 por ciento en eficacia, sin afectar sus propiedades de color.

5.4 Lámparas de mercurio de alta presión

Volviendo al tubo de descarga Cooper-Hewitt de 1901, con su pobre rendimiento de color, se buscó mejorarla de dos maneras: utilizando revestimientos fluorescentes y también incrementando la presión del vapor de mercurio. R. Kuch y T. Retschinsky llevaron a cabo investigaciones en este último sentido y en 1906 produjeron la primera

Gráfico 27. Par de lámparas fluorescentes Osram de 20 W- Año 1936.

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lámpara de mercurio de alta presión. Debido a la elevada temperatura y presión que había en el interior del tubo de descarga, éste fue fabricado con cuarzo. La lámpara entró al mercado con Westinghouse en los Estados Unidos en 1908, bajo el nombre de lámpara “SíIica” y poco después con Brush Electrical Co. de Londres bajo el nombre de “Luz de Cuarzo” (Quartzlite). Ambas se usaban con corriente directa y (al igual que la lámpara Cooper-Hewitt) se podía encender inclinándola, creando así un corto-circuito momentáneo entre los electrodos de mercurio líquido. El éxito de esta lámpara fue solo relativo y uno de sus inconvenientes partía de que el cuarzo transmite rápidamente la radiación ultravioleta, que seguía presente en considerables cantidades. Asimismo, la producción en masa de la lámpara era problemática porque no se había hallado una solución satisfactoria

para obtener un sello a prueba de gases entre los cables conductores y el tubo de descarga de cuarzo. El resultado fue que pronto se agotó el interés en la lámpara de mercurio de alta presión.

Este interés volvió a despertarse a principios de los años treinta cuando varias empresas produjeron lámparas de mercurio de alta presión mejoradas. Estas tenían un tubo de descarga de vidrio resistente, en vez de cuarzo, evitando así los problemas de sellado. En 1935 Philips halló un método para sellar los alambres de tungsteno en el cuarzo. Además, la presión de trabajo al interior del tubo de descarga se aumentó desde aproximadamente una atmósfera hasta unas diez, logrando así una mejor distribución espectral de la luz emitida. Alrededor de 1934 se descubrió un polvo fluorescente

que podía soportar la radiación ultravioleta intensa de la lámpara de mercurio de alta presión, bajo la forma de sulfuro de cadmio, más su efecto correctivo fue sólo moderado. Después de la Segunda Guerra Mundial se ensayaron varios otros polvos fluorescentes y el vanadato fosfato de itrio fue eventualmente el que tuvo más éxito.

Dos descendientes de la lámpara de mercurio de alta presión son: la lámpara de luz mixta y la lámpara de haluro metálico. La primera, es en realidad una combinación del filamento incandescente y del tubo de descarga de mercurio de alta presión, conectada en serie y montada en un bulbo común. El filamento actúa tanto como estabilizador de corriente, como para corregir el color en el extremo rojo del espectro. La idea se remonta a los inicios del siglo (lámpara Cooper-Hewitt), pero su forma actual se fabricó por primera vez alrededor de 1935.

En 1961, G.H. Reiling sacó la patente de una lámpara de

Gráfico 28. Lámparas de mer-curio de alta presión de Philips fabricadas en la década del 30.

Gráfico 29. Una de las primeras lámparas de luz mixta de Philips-1941.

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mercurio de alta presión que tenía compuestos halógenos de ciertos metales añadidos al vapor de mercurio que iba dentro de la lámpara. Algunos compuestos típicos eran: el indio, talio y sodio; escandio y sodio; o disprosio y talio. La lámpara de haluro de metal, como se le llamaba, se puso en venta en 1964. Representaba una mejora considerable respecto a la lámpara de mercurio tradicional de alta presión, tanto en términos de mayor eficacia como en mejor rendimiento de color.

Esta idea no era totalmente nueva. La lámpara con arco de llama, inventada en 1889, trabajaba más o menos con el mismo principio. En 1912 M. Wolke intentó mejorar las propiedades cromáticas de la lámpara de mercurio de alta presión agregándole zinc y cadmio pero la temperatura de descarga del arco no era suficiente para que estos aditivos fueran realmente efectivos, y además atacaban el tubo de cuarzo.

5.5 Lámparas de sodioEl sodio era un metal prometedor, tiene un punto de fusión de sólo 98° C. y emite casi toda su radiación en dos líneas tenuemente separadas en la parte amarilla del espectro, cerca a la región de mayor sensibilidad ocular. Por consiguiente, al menos teóricamente, se podía fabricar una lámpara eficiente basada en el principio de descarga de sodio.

Los primeros experimentos con descargas de sodio a baja presión fueron llevados a cabo en 1922 por M. Pirani y E. Lax en Alemania y en 1923 por A. H. Compton y C.C. van Voortis en los Estados Unidos, demostrando con claridad que podían lograr una eficacia sumamente alta. Asimismo, investigaciones preliminares de A. H. Compton en 1920 habían conducido al descubrimiento de un vidrio de borato resistente al sodio, necesario para el tubo de descarga.

Las primeras lámparas de sodio de baja presión prácticas fueron fabricadas por Philips y Osram en 1931 y el primer equipo de alumbrado instalado con las nuevas lámparas fue efectuado por Philips un año después en un tramo de carretera en el Sur de Holanda. Estas primeras lámparas se usaban con suministro de corriente directa pero en 1933 llegó al mercado una versión con corriente alterna que se utilizó para alumbrar el túnel Sheldt en Amberes, Bélgica. Posteriormente, en el mismo año, los electrodos calientes fueron remplazados por electrodos fríos y la lámpara de sodio de baja presión adquirió la forma que conservaría durante más de veinte años.

El calor generado por la descarga de sodio de baja presión sólo es marginalmente suficiente para mantener la lámpara en su temperatura óptima de trabajo. Por consiguiente, en las primeras lámparas, el tubo de descarga iba encapsulado en un mechero de vidrio vaciado con pared doble. A partir de 1955, se utilizó un sólo bulbo vacío y éste se revestía con un material que reflejaba el calor, inicialmente óxido de estaño y ahora óxido de indio. Virtualmente todas las investigaciones efectuadas

Gráfico 30. Lámpara de 80 W de Sodio de baja presión fabricado por Philips entre los años 1935 a 1940.

(Fuente: www.lamptech.co.uk/SOI.htm)

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con este tipo de lámpara se realizaron y siguen realizándose en los laboratorios de Philips.

La lámpara de sodio de baja presión tiene, de lejos, la mayor eficacia de todas las lámparas. Esta se ha incrementado de 50 Im/W en (1931) á 200 Im/W (actualmente), en ciertos modelos, lo que significa unas doce veces la luminosidad de una lámpara moderna incandescente. El único defecto real con la lámpara de sodio de baja presión es su luz amarilla monocromática, que impide distinguir los colores y por consiguiente, limita su empleo en ciertas aplicaciones como, por ejemplo, alumbrado de carreteras.

Al igual que con la lámpara de descarga de mercurio, se intentó mejorar sus características cromáticas aumentando la presión del vapor. Desafortunadamente, se descubrió que el vapor

de sodio agresivo podía atacar todos los tipos de vidrios, incluyendo el cuarzo. La investigación iniciada en 1955 por R.L. Coble llevó al descubrimiento de un tubo de descarga transparente, resistente al sodio y hermético al gas, fabricado con óxido de aluminio sinterizado y altamente purificado. Las primeras lámparas de sodio de alta presión prácticamente utilizables que empleaban este principio fueron fabricadas en 1964 por los americanos Bill London y Kurt Schmidt. La producción en gran escala de estas lámparas se inició el año siguiente. Actualmente se analiza la factibilidad de seguir aumentando la presión de vapor de sodio con miras a mejorar las características de color de la luz.

5.6 Lámparas de xenónEn 1944, P. Schultz en Alemania descubrió que las descargas de xenón a alta presión producían una luz intensamente blanca con características cromáticas muy similares a la de la luz del día. Por consiguiente, podía resultar un reemplazo ideal para la lámpara de arco de carbón que era algo problemática. La producción comercial de la lámpara de xenón, sin embargo, tuvo que esperar hasta después de la guerra; fue fabricada por primera vez en 1951 por la compañía Osram.

Gráfico 31. Lámpara de vapor de sodio de alta presión marca GE. Año de

fabricación 1971.(Fuente: www.lamptech.co.uk/SON.htm)

Gráfico 32. Lámpara tipo Mazda FA.5 de gas xenón de Thorn Lighting Ltda..

Año de fabricación 1973.Referencia: www.lamptech.co.uk/xenon.htm

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Alumbrado artificial con Lámparas LED: el futuro de la luz

6. Alumbrado artificial con Lámparas LED: el futuro de la luz

Un LED es un componente electrónico de estado sólido que comenzó a ser producido en la década entre 1960 y 1970. La sigla LED se debe a la expresión “light emitting diode” o, en español, diodo emisor de luz. Este tipo de semiconductores pertenece a la familia de los diodos. Los diodos tienen la particularidad que conducen la corriente eléctrica más fácilmente en un sentido que en otro.

Una lente clara o difusa, hecha con una resina epoxi, cubre el chip semiconductor y sella al LED en forma de cápsula. La misma provee también un control óptico a la luz emitida, ya que incrementa el flujo luminoso y reduce las reflexiones en la superficie del semiconductor, logrando de este modo una variedad de distribuciones angulares.

Los primeros LEDs que se fabricaron estaban basados en semiconductores de arseniuro de galio (GaAs) y fosfuro de galio (GaP). Sin embargo hoy en día estos han sido reemplazados por materiales más prometedores: AlInGaP y InGaN. El fosfuro de aluminio indio galio (AlInGaP) es usado para desarrollar longitudes de onda largas (590 a 630 nm) en el rojo, amarillo y ámbar, dependiendo de la cantidad utilizada de cada elemento, mientras el nitruro de indio galio (InGaN) se usa para lograr cortas longitudes de onda (470 a 525 nm) para el azul y el verde.

Antiguamente los LEDs tenían una eficiencia muy limitada (0,1 lm /W) y no servían para iluminación, sino que se los utilizaba sólo para indicación y de manera decorativa (el ejemplo más claro es en los televisores: el indicador de si el TV está encendido o en posición stand-by; o las lucecitas de los equipos musicales). Estos LEDs eran de color rojo y utilizaban la tecnología GaAsP. A medida que fueron evolucionando los conocimientos de aplicación de diversas tecnologías, se han obtenido LEDs de alto rendimiento. Los LEDs con tecnología InGaN es muy nueva aún (1998) y son fabricados por solamente dos o tres empresas en el mundo. Con los nuevos materiales, los LEDs han alcanzado una mayor eficacia luminosa, 30 lm/W para el LED verde InGaN y 10 lm/W para el LED InGaN azul.

En el futuro irá aumentando la eficacia de los LEDs. Actualmente existen desarrollos en laboratorio de LED con 100 lm/W de rendimiento, aunque en producción se están haciendo con 40 o 50 lm/W. Desde la década de los años 60 hasta hoy el rendimiento de los LEDs ha crecido 400 veces. Paralelamente, los costos de los LEDs disminuyen un 20% cada año gracias a estos avances.

Considerando que los semáforos requieren luces de colores y que los LEDs generan luces de color directamente, esta aplicación fue una de las primeras para los LEDs. Asimismo, se ha visto varios avances tecnológicos para esta aplicación. En el año 1993, para reemplazar una lámpara incandescente de 100W se necesitaban 700 LEDs de ø 5mm. Para el año 1996 ya se necesitaban solamente 200 LEDs del mismo tamaño. En la actualidad, esa cantidad se redujo a sólo 18 LEDs de alto flujo luminoso. Por sus características que el LED será la fuente de iluminación estrella del futuro.

Gráfico 33. Lámpara con tecnología LED que consume 2W y

reemplaza a una lámpara incandescente de bulbo

tubular de 25 WReferencia: www.ledtronics.com/ds/

picture-lamp

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Alumbrado público en el mundo

Historia del alumbrado público

7. Alumbrado público en el mundo

7.1 Uso de lámparas de aceite, antorchas y velasLas primeras ordenanzas que regularon el alumbrado de calles, encargando entonces a los propietarios de comercios que atendían de noche y referidas sólo a la iluminación de los frontis de sus establecimientos, datan del Siglo XVI. Antes de ello, el alumbrado fuera de las casas solía ser de antorchas o hachones, esto es una estaca rematada en un pedazo de trapo o cuerda, saturada en resina, grasa o brea. Se las empleaba para alumbrar las festividades al aire libre y por corredores viales por donde circulaban los carruajes y las sillas de mano de los nobles y personajes importantes de la época..

Así, a mediados del Siglo XVII, la idea de disponer de alumbrado público era inconcebible para quienes debían llevar su propia fuente luminosa al aventurarse en la oscuridad. No fue sino hasta el 2 de septiembre de 1667, en París, Francia, durante el Gobierno de Luis XIV, el “Rey Sol”, que se estableció el primer sistema de Alumbrado Público de la historia, mediante candiles.

Como indicamos en secciones precedentes, la idea de utilizar específicamente el farol de aceite para Alumbrado Público se atribuye al neerlandés Jan van der Heyden, quien lo empleó por primera vez en las calles de su Ámsterdam natal en 1669. El farol llevaba una lámpara de aceite de surtidor, provista de un depósito especial que mantenía constante en la mecha el nivel de aceite. Para llenar, encender, despabilar y limpiar los dispositivos, se requería de un trabajador llamado “farolero”, quien tenía a su cargo veinte faroles aproximadamente.

El Alumbrado Público permanente de las ciudades no comenzó a florecer sino hasta cincuenta años después, en que las principales ciudades del viejo continente quedaron progresivamente dotadas de tal servicio, aunque en escala muy reducida si la comparamos con la existente hoy en día.El Alumbrado Público permanente de las ciudades no comenzó a florecer sino hasta cincuenta años después, en que las principales ciudades del viejo continente quedaron progresivamente dotadas de tal servicio, aunque en escala muy reducida si la comparamos con la existente hoy en día.

Gráfico 34. Faroles para alum-brado público tipo “Jan van

der Heyden” utilizadas en las calles de Ámsterdam, año 1669

Gráfico 35. Lámpara inglesa hexagonal de aceite para

uso de alumbrado público- siglo XVIII

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7.2 Alumbrado público con gas.Las mejoras en las lámparas, especialmente aquellas cuyo combustible era el gas, permitieron su uso para alumbrado público. La primera ciudad que eligió gas para su alumbrado Público fue la población minera de Freiberg, Sajonia, Alemania, en 1812. Pero casi de inmediato la siguió Londres, y luego las demás ciudades importantes del mundo.

El 28 de enero de 1807 se instaló en Londres, Inglaterra, el primer servicio de Alumbrado Público, en la Calle Pall Mall, a partir de gas, que se fue abriendo paso en las ciudades por ser combustible.

En 1817 fue en Glasgow - Inglaterra, y al año siguiente en París - Francia, en Liverpool- Inglaterra, y en Dublín - Irlanda; en 1842 se lo instaló en Barcelona - España. Se popularizó el abastecimiento de gas para alumbrado, tanto público como privado, aunque en las zonas rurales el uso del aceite prosiguió hasta bien entrado el Siglo XX, pero amenazado por la introducción de la electricidad, de fácil conexión y sin los problemas de humos ni olores molestos.

La dura competencia –sólo en Londres había ya en 1823 tres compañías de gas que rivalizaban entre sí- significó la mejora de la calidad del gas y de la continuidad de abastecimiento, y los precios bajaron rápidamente en menos de dos décadas de introducido el servicio. En la década de los años 1850’s se comenzó a emplear contadores de gas; hasta entonces, se cobraba a los abonados según el número de quemadores instalados en el local, con la consecuente falta de aliento al empleo racional de los artefactos.

En 1823, en el décimo tercer aniversario de la “Revolución de Mayo”, Buenos Aires se convierte en la primera ciudad de América Latina que utiliza alumbrado público con artefactos a gas.1

En la ciudad de La Habana, Cuba, se puso en servicio el alumbrado público a gas en el año 1848.2

En 1852 se da en concesión el servicio de alumbrado público a gas en Montevideo, que se inauguró el 18 de julio de 1853.

El 7 de marzo de 1852, en Colombia, se cumplía el tercer aniversario de la elección del Presidente José Hilario López y se tenía preparada la inauguración del alumbrado de gas de Bogotá, desarrollado por Antonio Vargas Reyes. Cuando se proponía poner a funcionar su sistema de alumbrado, lo único que se logró fue un espeso humo que asfixió a los asistentes a la pomposa inauguración. Juan de Dios Tavera, ex-socio de Vargas Reyes, firmó un nuevo contrato con el municipio, logrando un alumbrado de gas, algo menos hediondo y sofocante. En 1855 el gobernador provincial Emidgio Briceño Guzmán se dirigió a los bogotanos suplicándoles que contribuyeran al servicio municipal de alumbrado público colocando faroles en los balcones de sus casas. Solo contó con la colaboración del rector del Colegio Mayor del Rosario y un pequeño grupo de ciudadanos.3

1 www.tgs.com.ar/esp/cronologia.asp2 www.periferia.org/history/havcolonial.html3 www.uesp.gov.co/documentos/

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Gráfico 36. Faroles de gas de 1890, uno con camiseta hacia arriba y válvula operada con reloj y el otro con quemador invertido con

cuatro camisetas y válvula a presión.

Gráfico 37. Luminaria de gas para alum-brado público, provista de quemador con

cuatro camisetas y válvula operada presión, fabricada en Alemania.

Gráfico 38. Luminaria ornamental para alumbrado público con cuatro brazos y provistas de camisetas de gas invertidas

Gráfico 39. Reloj eléctrico en la vía pública, se aprecia una luminaria a gas (al fondo) provista de quemador invertido con

cuatro camisetas- Berlín, 1911.

Gráfico 40. Fotómetro visual utilizado para medir la emisión de un farol a gas equipado con quemador de ala de murciélago.

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En 1856 se instala en Santiago de Chile la Compañía de Gas, inaugurándose el servicio el 18 de septiembre de 1857. Al año 1888 la ciudad de Santiago se iluminaba con 1.362 faroles de gas y 628 de parafina, duplicando la oferta inicial.4

En 1857 se inauguró el alumbrado público con gas en la ciudad de México.5

En Asunción, la capital de Paraguay se contrató el alumbrado público a gas en el año 1874.6

7.3 Alumbrado público eléctrico Las mejoras en las lámparas eléctricas de arco autoregulables y en especial los aportes de Paul Jablochkoff y otros, permitió que la demostración experimental de alumbrado público realizada por Joseph Deleuil en 1844 en la Plaza Concordia de Paris, se extendiera a partir de 1877 a las principales plazas y vias públicas de esta ciudad, una de las razones por la que tal vez, París ganó el epíteto de “Ville de Lumiere” (Ciudad Luz). Otras ciudades de Europa siguieron el ejemplo de París en los años siguientes.

En principio, las instalaciones de alumbrado eléctrico se servían de la electricidad generada in situ con una noria, o una máquina de vapor o de gas. El primer sistema de generación pública de electricidad del mundo, aunque sea por poco margen, fue probablemente el de la ciudad de Godalming, Surrey, Inglaterra, en octubre de 1881, movida por noria.

Gráfico 41. J. Deleuil demuestra la lámpara de arco para alumbrado público, iluminando la Plaza de la Concordia en Paris - Año 1844.

4 http://yungay.ubolivariana.cl/Yungay/ayerhoy11-alumbrado.html5 www.elbalero.gob.mx/gobierno/html6 www.esicomos.org/Nueva_carpeta/TCSM/fichadeasuncionB/

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Aunque en principio sólo generaba electricidad para lámparas de arco de alumbrado público, poco después comenzó a alimentar a particulares que comenzaron a usar lámparas eléctricas incandescentes, del tipo Swan, fabricado por Siemens. No obstante, nunca pasaron de unas pocas decenas, cantidad insuficiente como para que el sistema resultara económico, por lo que en 1884 la empresa dejó de fabricar tales lámparas y la ciudad volvió a la iluminación a gas.El 12 de enero de 1882, pocos meses después de que Siemens iniciara el proyecto Godalming, la Edison Lamp Company inauguró en High Holborn, Londres, su planta de generación de electricidad, la primera del mundo para Alumbrado Público que utilizaba vapor. Y, como ya se ha dicho, en 1882 Edison inauguró el servicio eléctrico en Nueva York. Otras Empresas siguieron pronto, y en pocos años había brotado compañías de electricidad en todas partes del mundo civilizado.En su afán de competir con el alumbrado eléctrico, las compañías de gas llegaron a introducir mejoras como el de los interruptores de pared para el alumbrado doméstico, de funcionamiento mecánico, neumático o por pilas. Para el encendido se empleaba una llama piloto permanente o un filamento eléctrico incandescente. Los faroles de gas del Alumbrado Público llegaron a encenderse con mecanismos cronométricos o por aumento momentáneo de la presión del gas para accionar la válvula. Y otros modelos más complejos fueron dotados de dispositivos para el apagado automáticos de parte de los manguitos a últimas horas de la noche.Pero la batalla estaba perdida, sobre todo después de que las empresas eléctricas, a pesar de las presiones de Edison, se decidieran por la corriente alterna en vez de la antes usual corriente continua, y poco a poco los sistemas de Alumbrado a Gas fueron siendo reemplazados por los eléctricos, hasta reducirse a allí donde no se dispone de electricidad.

Las lámparas incandescentes y de arco, sufrieron mejoras en el transcurso de los años, mientras se buscaban otras alternativas que fueran mas eficientes, mas duraderas y una mejor definición de colores.

En América Latina, también empezó la inquietud de instalar el alumbrado público eléctrico en reemplazo del gas.

En 1870, la ciudad de Buenos Aires adopta, por ser más económico, elegante y duradero, el modelo de alumbrado eléctrico de Paris.7

Gráfico 42. mantenimiento de lámparas de arco para alum-brado público en un pueblo

holandés en los años 30.

7 www.tgs.com.ar/esp/cronologia.asp

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En 1883 se iluminó la Plaza de Armas de Santiago de Chile (Portal Fernández Concha). En 1900 se amplía el servicio de alumbrado en Santiago y se instala tranvías con corriente continua.8

En 1885 se da en concesión el alumbrado público de Montevideo, el 25 de agosto del año 1886 se inaugura el primer alumbrado público eléctrico en esta ciudad..9

El 24 de Octubre de 1.888, centenario del nacimiento del prócer Rafael Urdaneta, en Venezuela, quedaron iluminadas con arcos voltaicos, la Plaza Bolívar de Maracaibo y el Boulevard Baralt. El 4 de Junio de 1889 se formaliza la empresa “The Maracaibo Electric Light” que más tarde se llamó “Energía Eléctrica de Venezuela” (ENELVEN). En ese mismo año esa empresa, inaugura una segunda planta que prestó servicio con lámparas incandescentes a los edificios públicos y casas particulares. El presidente Hermógenes López, quien gobernó entre 1.887 y 1.888, impulsó el establecimiento del alumbrado eléctrico en Valencia. Este servicio fue inaugurado en Septiembre de 1.889. Esta planta y la de Maracaibo utilizaban como fuerza motriz, calderas de vapor alimentadas con carbón o leña. En 1.893, por encargo del gobierno, el empresario Emilio Mauri instaló un servicio de alumbrado eléctrico en Caracas. Se iluminan La Casa Amarilla, El Palacio Federal y la Plaza interior del Capitolio. Y poco a poco el fluido eléctrico se fue extendiendo a otras poblaciones.10

El 7 de diciembre de 1889, se inaugura el servicio de alumbrado eléctrico en Bogotá con generadores movidos por calderas de carbón, de propiedad de Ospina & Espinosa Guzmán. La infraestructura estaba compuesta de 90 lámparas de alta intensidad cada una de 1800 bujías. La unidad tenía una potencia de 90 kW.11

En las tres primeras décadas del siglo XX se expandió el alumbrado público eléctrico en las principales urbes del planeta, utilizando lámparas incandescentes, que se mejoraron con filamentos de tungsteno enrollados en espiral, alcanzando una duración de 1000 horas.

El año 1934 la GE inventa la lámpara de vapor de mercurio HID. En 1938 se inventan las lámparas fluorescentes que también fueron utilizados en alumbrado público, aunque con menor aceptación que en uso interior.

En las siguientes dos décadas las lámparas de vapor de mercurio tuvieron mejoras, pues incrementando la presión se lograron aumentar los rendimientos, alcanzando los 60 lm/W.

La falta de radiaciones rojas en el espectro de las lámparas de vapor de mercurio, obligó a buscar soluciones como la luz mixta, cuya aplicación masiva se dio a inicios de la década de los años 50.

En el año 1961 se patenta la lámpara de sodio de alta presión, cuyas ventajas respecto a rendimiento, duración, etc, haría que a partir de los años 1980 desplazara a las lámparas de vapor de mercurio. También el año 1965, surgió una nueva alternativa: la lámpara de halogenuro metalico.

8 http://cipres.cec.uchile.cl/~pmartine/taller1.html#desarrollo9 www.bndes.gov.br/conhecimento/seminario/PPP8.pdf.; www.montevideo.gub.uy/nomenclatura/nom_cronos.pdf10 www.tgs.com.ar/esp/cronologia.asp11 http://cipres.cec.uchile.cl/~pmartine/taller1.html#desarrollo

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En la segunda mitad del siglo XX fue muy popular el uso de lámparas de vapor de mercurio y en menor medida la lámpara de luz mixta, que fueron siendo desplazadas por las lámparas de vapor de sodio de baja y alta presión, especialmente por razones medioambientales y económicas (mejor rendimiento y mayor duración).

Gráfico 43. Iluminación de una urbanización de Sierra Nevada- España. Nótese el control

de la contaminación lumínica del medio ambiente. Ref: Revista Luces CEI-Abril 1995.

www.ceisp.com/revista/pdf/1995a/1995a_arte.pdf

Gráfico 44. Tecnología LED para uso en alumbrado público.

www.ledtronic.com/ds/SLT002/default.asp

A inicios del presente siglo, se vislumbra como una alternativa el uso de luminarias de alumbrado público con lámparas de tecnología LED.

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El Alumbrado Público en el Perú

8. El Alumbrado Público en el Perú

8.1 Antes del alumbrado público eléctricoEn tiempos del Incanato se usaba lámparas de grasas animales y mechas, pero no hay evidencia de alumbrado artificial de las vías, probablemente por escasez de sobrantes de grasas animales y por no conocerse la existencia de aceites minerales, así como por la ausencia de papel o vidrio con qué construir las paredes traslúcidas necesarias para linternas.

Cronistas como Garcilaso, el Padre Velasco y Ruiz Arce hacen referencia a la utilización por los incas de “bolas de fuego”, refiriéndose probablemente a conjuntos de ramas leñosas armadas como esferas para facilitar y hacer más uniforme la combustión, con las que iluminaban de noche las áreas abiertas de las fortalezas.

En la Colonia sí se pensó desde sus primeros tiempos en iluminar de noche las calles de Lima y las primeras luces que alumbraron sus calles, a poco de su fundación el 13 de enero de 1535, fueron hachones empapados con aceite o sustancia bituminosas, mecheros comunes, sin vidriera ni otra protección, luces que, en estricto rigor, no constituían un servicio público de alumbrado.

Pero ya en 1551 el 2o Virrey, Antonio de Mendoza, organizó una partida de rondines (miembros de las rondas) con linternas de mano que debían recorrer la ciudad, haciendo así una especie de alumbrado público ambulante.

Para 1583, el libro de ocurrencias de la Municipalidad de Lima, registra que las velas de sebo eran el producto más utilizado para el alumbrado público, que eran traídas desde Chile bajo estricto control de las autoridades y que la eventual falta de las mismas producía un serio problema a la población.

En 1592, ante la amenaza de los piratas, el 8o Virrey, García Hurtado de Mendoza, Segundo Marqués de Cañete, estableció un rústico servicio de Alumbrado Público. Según relata Manuel Atanasio Fuentes y lo corroboran los cronistas de la época, el servicio consistía “en candiles o depósitos de barro, llenos de grasa o manteca, que se ponía en las esquinas amarrados a clavos de fierro”. Dichos candiles permanecían encendidos desde el atardecer hasta las once de la noche, con afanes agotadores, pues no estaban protegidos del aire en los primeros años, hasta que los pusieron dentro de vitrinas.

Sólo mucho tiempo más tarde, ya entrada en años Lima, en 1776 y gobernando el 31er Virrey, Manuel de Amat y Junient, el Cabildo reglamentó el Alumbrado Público, señalando el uso de “vidrieras pegadas a la pared”, con lo que se logró el mantenimiento de luces. Consistía en candiles, velas y faroles puestos en las esquinas de las calles, aunque, por razones de economía municipal, circunscritas al damero de la ciudad.

Este Perú milenarioDe altas civilizaciones,

Asombro de las nacionesPor su Cusco legendario;

Si en los tiempos del IncarioFue de los “Hijos del Sol”,

Llegado ya el españolDe occidental hemisferio,

Fue en las noches el ImperioDe los “Hijos del Farol” ( 1 )

1 75 años al Servicio de la Comunidad, Décimas de Nicomedes Santa Cruz, 1981

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Por esa época se comenzó a usar columnas metálicas y brazos de hierro forjado adosados a los muros exteriores de las fincas. Mientras los candiles de grasa o manteca alumbraban las calles y plazas con luces mortecinas, el vecindario, pobre o rico, se alumbraba en sus casas con velas de sebo o con faroles que colgaban de los techos y las paredes.

Desde los primeros tiempos, el Alumbrado Público estuvo estrechamente relacionado con la conservación del orden y la seguridad de la población. No obstante la reglamentación de Amat, el sistema de candil de barro, primitivo e ineficaz, escasamente contribuyó a dicho objetivo, por lo que se dispuso que cada vecino alumbrase la puerta de su vivienda, con lo que el sistema mejoró.

Luego, debido al descuido de muchos vecinos que no cumplían la orden de alumbrar las puertas de sus casas, así como porque los que la cumplían retiraban la iluminación a la diez

Gráfico 45. Vistas de Lima año 1776 con faroles de reverbero.Referencia 60 años de Empresas Eléctricas Asociadas, Lima, 1966

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de la noche, la hora de queda, la ciudad quedaba parcialmente a oscuras, alumbrada sólo por los candiles de las esquinas. Por ello, el Virrey estableció el Alumbrado Público mediante el “farol de reverbero”, importante innovación importada de Francia, que usaba aceite como combustible y contaba con un reflector metálico que permitía orientar hacia la calzada la mayor parte de la luz producida durante la combustión; se los colocaba sobre columnas (precursoras de los postes), o pendientes a mitad de calles mediante cadenas tiradas de los techos.

En 1822, apenas a un año de la declaración de la Independencia del dominio español, Lima vio su primer farolito con vela de sebo, instalado en la Calle de los Santiagos. En 1833, el General Agustín Gamarra hizo colocar pescantes en las paredes y de ellos pender faroles con velas de sebo, hasta que en 1847 se empezó a usar aceite de ballena.

Los sistemas tradicionales fueron superados por el alumbrado a gas. Ya en 1850, durante el primer Gobierno del General Ramón Castilla, el emprendedor comerciante Melchor Charón hizo los primeros ensayos demostrativos de tal adelanto. Y en 1851 el Gobierno celebró contrato con él para dar alumbrado a gas a las calles céntricas de la ciudad.

Para cumplir ello, Charón formó la “Empresa del Gas”, a la que, por Decreto Supremo del 15 de marzo de 1851 se concedió el monopolio, por quince años, para la fabricación de gas para alumbrado. Complementariamente, el 20 de marzo de 1851 se suscribió con la Municipalidad contrato para la instalación de 500 luces en el centro de la ciudad: en Palacio de Gobierno y a cuatro cuadras a la redonda de la Plaza de Armas, con cuatro faroles por cuadra.

El contrato fijó condiciones técnicas y comerciales del servicio. entre las que figuraba una tarifa fija que iría disminuyendo en diez por ciento cada diez años,

El Alumbrado Público a Gas fue inaugurado el 5 de mayo de 1855. El propio Presidente Castilla, ya entonces en su segundo Gobierno, ante una entusiasmada multitud, encendió el primer farol desde uno de los balcones de Palacio de Gobierno. La fábrica que producía el gas estaba ubicada en la Calle San Jacinto (hoy Jirón Quilca), desde donde se tendió cañerías y redes domiciliarias para atender no sólo el servicio de Alumbrado Público, sino además conexiones a particulares, al principio principalmente comerciantes, pero luego progresivamente extendido a los domicilios de las calles comprendidas. Para poner en funcionamiento

el Alumbrado Público, a la caída de la tarde, un obrero especializado, escalera al hombro, acudía a cada farol y encendía la mecha. Al amanecer, volvía a pasar y la apagaba.

El 6 de julio de 1855 se expidió un Decreto Supremo ampliando a setenta y cinco años el plazo del monopolio, así como aumentando el número de luces a mil. Al poco tiempo de entrar en funcionamiento, la Empresa del Gas había instalado dos mil lámparas de alumbrado público y más de cinco mil en comercios y casas privadas. Posteriormente se

Lima, desde tiempo atrás-Mediando el siglo pasado-Para el público alumbrado

Impuso el farol de gas.Con cien mil almas, no más,

Cercada por un tapial,La Lima tradicional

Del año ochenta y cincoSe preparó con ahínco

Al desarrollo industrial( 2 ) 2 75 años al Servicio de la Comunidad,

Décimas de Nicomedes Santa Cruz, 1981

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amplió el servicio al vecino balneario de Chorrillos y el puerto de El Callao. Sin embargo, el primer Reglamento para la provisión de Alumbrado a Gas, sea Público o Privado, no fue expedido sino hasta 1857. En ese momento, las localidades abarcadas contaban con unos noventa y cinco mil habitantes.

El desarrollo del alumbrado a gas no estuvo exento de problemas. Por ejemplo, en 1860, el

Gráfico 46. Plaza de Armas de Lima y Palacio de Gobierno.Véase el alumbrado a gas en el año 1855.

Referencia: Memoria- 90 años de Electrolima 1994.

comerciante estadounidense John Dockendorff trajo al país por vía de ensayo el kerosene, y la aventura comercial le resultó sumamente exitosa, porque coincidió con carestía del gas, lo que le dio amplísimo consumo, con la consecuencia de que cuando se normalizó el abastecimiento de gas ya mucha gente se había acostumbrado al sustituto.

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Gráfico 47. Lámparas de querosene instaladas en el malecón de Chorrillos- Año 1860

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8.2 Alumbrado Público con electricidadA principios de la década de los años 1870, la capital se había transformado arquitectónicamente, sobre todo por obra de Meiggs y Balta, con la apertura de las avenidas de circunvalación, el establecimiento del palacio y jardines de la Exposición, la demolición de las murallas y el comienzo de nuevas urbanizaciones. Ello fue truncado por la infausta Guerra del Pacífico, pero al finalizar ésta, y luego de culminar la ocupación por parte del ejército chileno, el país comenzó su dificultosa reconstrucción.

Por esa misma época, en la ciudad de Nueva York, Estados Unidos, se había empezado a utilizar la electricidad para el alumbrado público y en 1882 se había iniciado el servicio de alumbrado público y particular de dicha ciudad.

Dentro de tales circunstancias, el 14 de febrero de 1884, el Gobierno del General Miguel Iglesias concedió al empresario peruano Macario Llaguno y al comerciante suizo Guillermo Widlund el privilegio por 20 años para dar alumbrado eléctrico a la ciudad de Lima; se establecía un plazo de dos años para la instalación de las maquinarias y equipos respectivos e inicio del funcionamiento del servicio.

Apenas cinco días después, se modificó el privilegio, a pedido de los concesionarios, rebajando en 10 % la tarifa máxima a cobrar. Y el 12 de mayo del mismo año se amplió a las ciudades del Callao, Piura, Cajamarca, Trujillo, Arequipa, Puno y Cusco, a condición de que el servicio de Alumbrado Público sea solicitado por las Municipalidades respectivas.

Llaguno y Widlund formaron la “Peruvian Electric Construction and Supply Company”, que ya el 3 de febrero de 1886 había avanzado las obras respectivas lo suficiente como para que, con el informe favorable de la Municipalidad de Lima, se le cancelara (devolviera) la fianza constituida al efecto. Complementariamente, el 6 de mayo de 1886 suscribió con la Municipalidad de la ciudad, representada por Ignacio de Osma, el contrato para el Alumbrado Público eléctrico, durante el plazo de un año, prorrogable, cuya minuta se firmó el 14 del mismo mes.

Luz EléctricaDiario “El Comercio”, edición del sábado 15 de

mayo de 1886.Se ha celebrado entre la alcaldía Municipal y la Empresa de la “Luz eléctrica” un contrato, cuya minuta no publicamos hoy, porque dicha alcaldía ha dispuesto que no se dé a la estampa hasta que sea puesta en conocimiento de la corporación en sesión del lunes. En virtud de ese contrato se iluminará a los jirones de Carabaya (Bodegones a La Exposición) y Unión (Palacio a La Exposición) por la suma de mil soles mensuales. La duración del contrato es por un año.

Luz EléctricaDiario “El Comercio”, edición del lunes 17 de mayo de

1886.Anoche estuvieron iluminados con ésta, los jirones de la Unión y Carabaya, a pesar de que la luna alumbraba casi como el sol.En competencia a la luz eléctrica la Empresa del Gas ha hecho colocar en el portal de Botoneros cuatro lámparas de nueva invención y que proyectan una luz bastante intensa.

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Como dato anecdótico se señala que en éste se especificaba que en las noches de luna llena y cielo despejado se podía apagar el Alumbrado Público por ser innecesario, lo cual da una idea de su potencia luminosa, bastante escasa para los estándares actuales.

El 15 de mayo de 1886 se puso en funcionamiento las respectivas instalaciones, sin más ceremonias, porque entretanto había surgido una fuerte polémica con la Empresa del Gas, que reclamaba continuar cumpliendo su propio contrato para el Alumbrado Público a gas en las mismas calles en que se introducía el Alumbrado Público eléctrico. La discrepancia partía de que la Empresa del Gas tenía tanto una concesión para su producción para efectos de uso en el Alumbrado, sea Público o Privado, como un contrato con la Municipalidad para el Alumbrado Público a Gas.

Las instalaciones con que se dio inicialmente Alumbrado Público Eléctrico a Lima alimentaban sesenta y dos lámparas eléctricas incandescentes, del tipo Johnson Houston, de 2.185 bujías cada una, colocadas desde el Puente (sobre el río Rímac)

y la Plaza Mayor (de Armas), a lo largo de los Jirones de La Unión y Carabaya, hasta la Plazuela de la Recoleta y la Penitenciaría (ubicada en lo que hoy es el Centro Cívico), por las cuales el Concejo debía pagar mil soles mensuales. La energía eléctrica era generada en una central a vapor,

con caldero y motor de quinientos caballos, instalada frente al Parque de la Exposición, en lo que hoy es la esquina del Paseo de la República con la Avenida 28 de Julio.

La polémica entre ambas compañías por la prestación del Servicio de Alumbrado Público a Lima terminaría resolviéndose por la vía comercial: La Empresa del Gas compraría la planta de la Empresa de Electricidad y continuaría dando el Alumbrado Público eléctrico sin solución de continuidad en el servicio. Luego ofrecería a sus clientes de gas para alumbrado el cambio hacia electricidad, principalmente por la ventaja de no dejar hollín ni requerir limpieza de los faroles, lo cual iría siendo aceptado progresivamente hasta extinguirse el empleo de gas abastecido desde la red pública en un par de décadas.

Así, el 28 de abril de 1900, la Empresa Eléctrica de Santa Rosa, heredera de los respectivos derechos, asumiría una concesión municipal para reemplazar totalmente el alumbrado a gas por el eléctrico, con la instalación de 300 lámparas de arco de 2.000 bujías y 1.200 lámparas incandescentes de 16 bujías. Además, debía dotarse al local de la Municipalidad de Lima de 80 luces de 16 bujías, al Teatro Municipal

Luz EléctricaDiario “El Comercio”, edición del martes 18 de mayo de 1886.

En la sesión de anoche se ocupó la corporación municipal de los asuntos siguientes:Se dio cuenta de la minuta firmada por el señor alcalde y los empresarios de la luz eléctrica que publicamos en otra sección.Se aprobó una proposición del síndico de gastos, que establece que se exija a la Empresa del Gas, si llega el caso de celebrar un nuevo contrato que dé intervención en la elaboración del gas y examen de los aparatos a un ingeniero nombrado por la Municipalidad.Se autorizó a la Alcaldía para remunerar el trabajo extraordinario de algunos empleados que había preparado la matrícula de alumbrado y serenazgo del presente año.

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de una lámpara de arco de 2.000 y de 50 incandescentes de 16 bujías, en el Palacio de Gobierno debía instalarse dos lámparas de arco de 3.000 bujías y de 300 incandescentes de 16 bujías, y suministrarse 100 HP a la Fábrica de Pólvora, de seis de la mañana a seis de la tarde. El alumbrado particular se pactó en 2 soles por lámpara de 16 bujías y 3 centavos por kW.h.

También se inició el desarrollo de este servicio en el interior del país, en Arequipa, la segunda ciudad del país, la electricidad llegaría el 27 de julio de 1898, al encenderse el Alumbrado Público eléctrico de su Plaza de Armas, provisto por la Empresa de Luz Eléctrica de Arequipa. En 1909 se había contratado el alumbrado de la ciudad por 10 años con la Sociedad Eléctrica, que comprendía: 840 lámparas de luz incandescente; 32 en los portales y 24 de luz de arco en la Plaza de Armas.

En 1903 se fundaría la Compañía Eléctrica, que brindaría electricidad a Trujillo, La Libertad, con dos grupos generadores de 250 HP cada uno, de la planta hidroeléctrica de Poroto.

En 1904 la Compañía de Luz Eléctrica de Chiclayo empezaría a suministrar electricidad a la capital de Lambayeque con un generador a vapor de 100 HP.

En 1912 se constituiría en Ica la Compañía de Servicios Eléctricos – COSERELEC, con una planta de dos unidades de gas de 70 kW de capacidad.

En 1914 la Compañía Eléctrica Industrial del Cusco pondría en funcionamiento su central Corimarca.

En 1914, la Cerro de Pasco Cooper Corporation empezó a abastecer de electricidad para Alumbrado Público a la localidad de La Oroya, Junín, desde su central hidroeléctrica construida principalmente para alimentar sus asientos mineros y planta de fundición.

A pesar del avance que significaba la introducción del alumbrado por electricidad, ello no fue suficiente para provocar mayor empleo de dicha forma de energía. Lo que vino a dar fuerte impulso a su difusión fue más bien la demanda de fuerza motriz por parte de las nuevas actividades industriales surgidas en la época. Desde 1880 se había empezado a instalar en Lima varias fábricas, sobre todo textiles, que en pocos años crecieron notablemente para atender la reactivación de la demanda nacional, que había estado deprimida durante los años de crisis y por la debacle de la Guerra del

El Primer Apagón Neydo Hidalgo, Revista de la Sociedad

Nacional de Minería, Petróleo y Energía (No 26, Oct 2005).

Pero no pasó mucho tiempo para que ocurriera nuestro primer “apagón”.A las 6:45 p.m. del miércoles 17 de noviembre de 1886, cuando la noche empezaba a cubrir la ciudad, una persona trepó a los techos del Palacio de Gobierno, tomó uno de los cables de corriente, tendidos meses antes para las novedosas luces eléctricas que se instalaron en este edificio e hizo una conexión clandestina con una tubería de gas que pasaba próxima. En pocos minutos esa peligrosa instalación provocó el corte de electricidad en el Palacio, la Plaza y en los Portales . Este hecho fue la causa del primer “apagón” que sufrió nuestra ciudad.El apagón terminó a las 9:15 de la noche, cuando lograron reparar la falla y cambiar los focos dañados. Se elevó incluso un parte policial para salvar las responsabilidades de los concesionarios y se incomodó al Coronel Casapía, entonces Jefe de la Casa Militar de Palacio, con las preguntas del caso . No sabemos a ciencia cierta si el “ladrón de luz” fue descubierto, pero seguramente su “aventura eléctrica” fue el tema de conversación de los limeños, que poco a poco se fueron acostumbrando a la electricidad.

53


Pacífico. Ello motivó a la instalación de centrales de generación con capital privado para atender esta demanda creciente, también en 1902 se electrificó la red tranviaria que contaba con una planta propia de generación en Limatambo.

En 1896 el señor Roberto Forbes, en representación de South American Light Power

propuso al Gobierno la generalización del alumbrado público eléctrico en reemplazo del gas. Obtuvo la concesión que pasó a la Empresa Transmisora de Fuerza Eléctrica en 1899 y posteriormente al la Empresa Eléctrica Santa Rosa.

El 1° de agosto de 1906 se fusionaron la Empresa Eléctrica Santa Rosa, con el Ferrocarril Urbano de Lima, El Ferrocarril Eléctrico de Lima - Callao y el Tranvía Eléctrico Lima- Chorrillos, creándose la primera empresa oficialmente constituida en la ciudad para brindar el servicio público de electricidad, su denominación fue “Empresas Electricas Asociadas”, la cual operaba de hecho desde 1902.

Los interesados en brindar el suministro de electricidad con el carácter de Servicio Público para alumbrado público y particular, gestionaban ante la Municipalidad de la circunscripción, o directamente con el Gobierno Central, un contrato para tal efecto, por períodos renovables de 10 a 20 años. A partir de la expedición de la Resolución Suprema del 3 de octubre de 1930, tal contrato debía ser sometido a la aprobación del Gobierno Central, por intermedio del Servicio Técnico de la Dirección General de Fomento y Obras Públicas.

Las facilidades otorgadas a las compañías así constituidas, consistían en liberarlas del pago de derechos aduaneros por el material que se importaba para atender exclusivamente el servicio eléctrico. La aceptación del contrato conllevaba la obligación de atender las solicitudes de nuevos suministros e imponía reglas referentes a la calidad y continuidad del servicio, así como fijaba, en el mismo documento, las tarifas a aplicar. Tales tarifas fijadas inicialmente no podían ser variadas sino mediante una autorización del mencionado Servicio Técnico, previa conformidad de la Municipalidad interesada.

Gráfico 48. Alumbrado público en el Puente de Piedra que cruza el río Rimac y que une el Rimac con el cercado de Lima. Año 1890

54


Este crecimiento de las necesidades de electricidad, de acuerdo a registros estadísticos razonablemente confiables, indican que el país contaba en 1934 con casi 102 MW de potencia eléctrica instalada, la que se elevó a 220 MW el año 1940.

Gráfico 49. Con motivo del primer centenario de la Independencia del Perú, en Lima se iluminaron los edificios públicos, como el que se aprecia en la fotografía. Referencia: memoria 90 Años de

Electrolima.1994.

Gráfico 50. Malecón de Chorrillos iluminado con faroles de luz eléctrica. Primera mitad del siglo XX.

www.clubregatas.org.pe/historia/cap1.htm

55


Desde 1906 hasta 1994, el crecimiento de Lima, tanto en la demanda eléctrica de alumbrado público como particular, fue atendido por Empresas Eléctricas Asociadas, que se transformó en Electrolima S.A.

En Lima, a fines de la primera mitad del siglo XX, la mayor cantidad de lámparas de alumbrado público eran incandescentes; ingresando paulatinamente las lámparas de luz mixta.

Por los años 70 la cantidad de unidades de luz mixta era del 80%, mientras que las lámparas de vapor de mercurio incrementaban su participación al 18% y el resto incandescentes.

A mediados de los años 90, prácticamente habían dejado de utilizarse las lámparas de luz mixtas en Lima, las lámparas de mercurio representaban el 60% del parque y lo restante cubierto por el ingreso progresivo de lámparas de vapor de sodio de alta presión.

En Julio de 1994, en el proceso de privatización que hubo en el sector eléctrico peruano, el servicio de alumbrado público fue transferida a las empresas EDELNOR que tiene a su cargo el servicio en la zona norte de Lima Metropolitana y Luz del Sur S.A.A. responsable de la atención en la zona sur y este de Lima.

Gráfico 51. Vista del Conj. Hab. Santa Cruz- Miraflores, año 1965. Alumbrado con lámparas de luz mixta.Ref. Memoria 60 años de Empresas Eléctricas Asociadas, Lima, 1966

Gráfico 52. Vista del mantenimiento de alumbrado público a luminarias con lámparas de luz mixta-año 1966.

Ref. Memoria 60 años de Empresas Eléctricas Asociadas, Lima, 1966

56


Gráfico 54. Vistas actuales del alumbrado público de la ciudad de Lima. Nótese que el parque de alumbrado predominante es con lámparas de vapor de sodio de alta presión.

Gráfico 53. Vista del Municipio de Lima, de los años 1980, cuya iluminación es con lámparas de vapor de mercurio.

www. fotopaises.com/foto/Peru/Lima/20252.html

A fines del año 2005, la cobertura de lámparas de vapor de sodio de alta presión alcanza el 87% del parque instalado de Lima y la diferencia es cubierta con lámparas de vapor de mercurio, cuyo retiro viene siendo paulatino.

57

Responsabilidades de la prestación del alumbrado público en el Perú

9. Responsabilidades de la prestación del alumbrado público en el Perú

El alumbrado público se origina en la necesidad de la población respecto a la conservación del orden y de la seguridad, vale decir que quienes desearan transitar por las calles después del anochecer, puedan hacerlo sin tropezarse ni correr el peligro de ser asaltados, así como de razonable disuasión a los delincuentes para que la oscuridad no les facilite acciones contra la vida y la propiedad privada.

Con el tiempo y la mejora de las instalaciones de iluminación, la población fue ampliando las actividades realizadas en horario nocturno y con ello fue creciendo la necesidad de alumbrado público. Luego se mejoraron los medios de transporte y se los hizo más rápidos, lo que a su vez provocó que se requiriera mejor iluminación de las vías de circulación para que conductores y peatones se vieran mutuamente, reduciendo la posibilidad de accidentes.

Lo expuesto, hace que el alumbrado sea considerado como un servicio público indispensable para la sociedad, recayendo en los municipios- entes locales que representan a sus vecinos- la responsabilidad de su prestación, dentro de sus labores de administración de la ciudad.

Desde la implantación del alumbrado público y hasta la primera mitad del siglo XX, se mantuvo bajo administración municipal la gestión de alumbrado público; los suministradores facturaban a los municipios los conceptos de consumo de energía, mantenimiento y reposición de lámparas. Los gobiernos municipales cobraban este concepto directamente a los usuarios, junto con otros arbitrios propios de la gestión municipal (limpieza pública, mantenimiento de parques y jardines, etc).

Debido a deficientes gestiones municipales y a la no correlación entre la cobertura de los costos y los arbitrios, fueron acumulándose progresivamente adeudos de los municipios a las empresas de electricidad, que se trataron de solucionar encargándole a estas últimas la cobranza de los arbitrios municipales (incluido alumbrado).

Historia de la Regulación del Alumbrado Público

Extracto del Privilegio para el Establecimiento de Luz Eléctrica en

Lima y Otras Ciudades

14 de Febrero de 1884El cobro no podrá ser superior al equivalente a dos centavos de plata por cárcel.El alumbrado para la ciudad y el que se emplee para las oficinas del Gobierno se pagará con una rebaja sobre dicho precio del 50 %Se libera de derechos de importación a los equipos requeridos para el servicio.

Historia de la Regulación del Alumbrado Público

“En Lima nos quejamos del alto precio de la iluminación eléctrica, es decir soles 2.00 por lámpara de 16 bujías y por mes; que debería decirse de La Paz donde se paga soles 3.60 por una luz mala y de corta duración?...”“El Porvenir de la Industria Eléctrica en el Perú”Emilio Guarini (1907)

58


Como los municipios no contaban con el adecuado soporte técnico para afrontar la operación y mantenimiento de las infraestructuras de alumbrado público y en previsión de que los municipios no puedan hacer frente a las facturaciones por la prestación del servicio de alumbrado público, en el Decreto Ley N° 25844- Ley de Concesiones Eléctricas- que se expidió el 06 de noviembre de 1992 y que está vigente a la fecha, se estableció que la prestación del

servicio público estará a cargo de los concesionarios de distribución eléctrica y que estas cobrarán directamente a los usuarios en caso de que los municipios dejen de pagar la energía facturada correspondiente a dos meses consecutivos. En la práctica, ningún municipio ha efectuado el pago por la energía facturada por consumo de energía de alumbrado público y todas las concesionarias del país vienen facturando directamente a sus usuarios. La facturación del alumbrado público a cada usuario es proporcional a la facturación de su consumo particular y sujeta a topes y repartida en alícuotas, de acuerdo a un procedimiento establecido en el Reglamento de la misma Ley.

En el caso de Lima, la facturación total por el servicio de alumbrado público corresponde al consumo leído mensualmente y no debe superar el 5% del monto total facturado a los usuarios.

Ley de Concesiones Eléctricas -1992 (extracto)

Articulo 94o .- La prestación del servicio de alumbrado público es de responsabilidad de los concesionarios de distribución, en lo que se refiere al alumbrado general de avenidas, calles y plazas.La energía correspondiente será facturada al Municipio. De no efectuarse el pago por dos meses consecutivos, el cobro se realizará directamente a los usuarios, de acuerdo al procedimiento fijado en el reglamento. En este último caso, el Municipio dejará de cobrar el arbitrio correspondientes

59

Alumbrado público del Perú en cifras

10. Alumbrado público del Perú en cifras

En la ciudad de Lima, el año 1851 la “Empresa de Gas” suscribe un contrato con la Municipalidad para la instalación de 500 luces (sic) en el centro de la ciudad.

En 1855 se inaugura el sistema de gas aumentando el número de luces a mil, en Lima.

A inicios de 1856 ya había instalado 2000 lámparas de alumbrado público y mas de 5000 lámparas de gas en comercios y casas.

Se estima que en el año 1860 el numero de lámparas de alumbrado público a gas superaba los 3000, tanto en Lima, Callao y Chorrillos.

El 15 de mayo de 1886 se inaugura el alumbrado eléctrico en Lima con 62 lámparas incandescentes de 2185 bujías cada uno.

En abril de 1900 la empresa Eléctrica Santa Rosa, heredera del servicio asume la concesión municipal para remplazar totalmente el alumbrado a gas por eléctrico, instalando 300 lámparas de 2000 bujías y 1200 lámparas incandescentes de 16 bujías.

En el gráfico 55 se muestra el crecimiento del parque de unidades de alumbrado público hasta la fecha. Lima fue migrando de lámparas incandescentes a vapor de mercurio y posteriormente a vapor de sodio de alta presión, en constante actualización con los avances tecnológicos en fuentes de iluminación, como se aprecia en el gráfico 56.

EVOLUCIÓN DE LAS UNIDADES DE ALUMBRADO PÚBLICO INSTALADAS EN LA

CIUDAD DE LIMA

EVOLUCIÓN DEL ALUMBRADO PÚBLICO1850 - 1900

CA

NT

IDA

D U

AP

INS

TAL

AD

OS

(Mill

ares

)

0

100

200

300

400

500

600

700

2006

2000

1990

1980

1970

1960

1960

1940

1920

1910

1900

1890

1880

AÑOS

Cantidad de UAP

UA

PM

illar

es

0

1

2

3

1840 1860 1880 1900 1920

AÑOS

Gas Electricidad

Gráfico 55

60


EVOLUCIÓN DEL ALUMBRADO PÚBLICO POR TIPO DELAMPARAS INSTALADAS EN LA CIUDAD DE LIMA

MxHg In

Na MxHg Otros

Año 1971Año 1960

Año 2006Año 1996

Mx0 %

Mx0 %

Otros0 %

Otros0 %

Na40 %

Na87 %

Hg60 %

Hg13 %

Mx42 % Mx

80 %

Hg7 %

Hg18 %

In51 %

In2 %

Mx: Luz Mixta

LEYENDA

Hg: Mercurio Na: Sodio In: Incandescente

Gráfico 56

61

Alumbrado público del Perú en cifras

Gráfico 57

29256%

22944%

Total Lima 521,000 UAP

EDELNOR Luz del Sur

Unidades de Alumbrado Público instalados en el paísexcepto Lima - Año 2005 (en miles)

Unidades de Alumbrado Público de Lima respectoal resto del país - Año 2005 (en miles)

Unidades de Alumbrado Público Instaladosen la Ciudad de Lima - Año 2005 (en miles)

Total Lima 1’247,000 UAP

52142%727

58%

Total Lima Empresas Regionales (Resto del País)

EdecañeteHidrandinaElectrosurElectro Ucayali

ElectrocentroElectronoroesteElectro Sur EsteSoc. Eléct del Oeste

ElectronorteElectro OrienteElectro Sur MedioElectro Puno

81%

10615%

649%

13518%

7610%

416%

365%

639%

416%

162%

9613%

446%

62


63

Supervisión del alumbrado público en el Perú

11. Supervisión del alumbrado público en el Perú

Desde que se inició la prestación del servicio de alumbrado público, fue necesario efectuar la supervisión para que éste servicio se dé en condiciones aceptables y cumpla con las exigencias establecidas por el ente que representa a los usuarios- municipalidad y/u otro organismo- al cual el Estado le confiere esta atribución. En el año 1592, de acuerdo a la cita extraída de una publicación del sabio Santiago Antúnez de Manolo, los encendedores eran los encargados de supervisar que los candiles debían conservar la luz hasta la hora establecida.Cuando el Gobierno otorgó en el año 1884 el privilegio para el establecimiento de la luz eléctrica en Lima y otras ciudades del país, fijó condiciones técnicas para el alumbrado y estableció los mecanismos para la fiscalización correspondiente, conforme se aprecia en el documento de ese entonces(Gráfico 58).

“Alumbrado Público.-

El primer alumbrado establecido en la capital en 1592 consistía en unos pequeños candiles de barro llenos de grasa o manteca, que se ponían en las esquinas amarrados a unos clavos de fierro; siendo notable que no estaban resguardados del aire y que era por lo mismo necesario tener en un contínuo afán a los encendedores de conservar la luz, hasta las once de la noche...”

“La Génesis de los Servicios Eléctricos de Lima”Santiago Antúnez de Mayolo (1930)

Gráfico 58. Publicación del Privilegio para el establecimiento de luz eléctrica en Lima y provincias. Publicación en el diario el Comercio. Ref. Documentos del Museo de Electricidad- Lima.

64


El dispositivo legal de ese entonces fijaba que la empresa concesionaria debería ser peruana. Establece una exigencia técnica de nivel lumínico en el Artículo 4° del documento de Privilegio: “...que la potencia de luz que se tomará por unidad, será la producida por la combustión de una lámpara de carcél de 42 gramos de colaza por hora; lo que se llama un carcél “-- y en Artículo 5° obliga a la empresa a proporcionar el alumbrado eléctrico en una potencia de medio carcél...

Para fiscalizar el cumplimiento de los compromisos por la empresa y amparar los derechos de ésta cuando está en oposición con los de sus consumidores, el Gobierno se reserva el derecho de establecer una oficina provista de personal e instrumental necesario para el cumplimiento de sus atribuciones que serán detalladas en el decreto de su creación (artículo 8°)

En el Gráfico 59 se muestra la publicación en el diario El Comercio del martes 18 de mayo del año 1886 de la minuta del contrato celebrado entre la Municipalidad de Lima y la Empresa Peruvian Eléctrical Construction and Tripply Company para alumbrar con luz eléctrica las principales calles de Lima.

Además de las labores de fiscalización contenidas en el documento de Privilegio, en la minuta se establecen, entre otras condiciones, las sanciones por deficiencias en el servicio. La novena cláusula del contrato establece “... que la Empresa responde de toda falta en el cumplimiento de su contrato, en la forma siguiente: Si por descuido, omisión o impericia de los empleados se apagase una luz por más de treinta minutos, la Empresa incurrirá en una multa de uno a cinco soles, según el tiempo que falte la luz y la causa de su extinción...

...Si todo un jirón quedase a oscuras por idéntica causa, la multa será de cincuenta soles la primera vez, y cien la segunda, siendo causa bastante para rescindir el contrato una tercera interrupción total de la luz, imputable a la empresa; sin perjuicio de que ésta haga encender la luz o luces que se hayan apagado. Se entiende que no la habrá para cuando la empresa demuestre que no ha tenido culpa, en cuyo caso la posterior averiguación de los hechos, y su castigo, se perseguirá de oficio por la Municipalidad..”.

Estos testimonios históricos, nos permiten apreciar que desde esos tiempos, hubo la preocupación por establecer condiciones técnicas mínimas de operación y mantenimiento de las instalaciones de alumbrado que las empresas debían cumplir, un área con competencia fiscalizadora y la aplicación de sanciones en caso de incumplimientos.

Ya en nuestro tiempo, como se ha manifestado en la sección precedente, la Ley de Concesiones Eléctricas – D.L. 25844- en el Artículo 94° establece que la prestación del servicio de alumbrado público es de responsabilidad de los concesionarios de distribución, en lo que se refiere al alumbrado general de avenidas, calles y plazas. Esta prestación a nivel nacional lo realizan principalmente catorce empresas, de las cuales dos prestan el servicio en Lima Metropolitana. Hay algunas empresas municipales en ciudades pequeñas del interior que también prestan este servicio.

La misma ley, en su artículo 101° inc. a), establece que “...Es materia de fiscalización por parte de OSINERG: el cumplimiento de las obligaciones de los concesionarios establecidos en la presente Ley, su Reglamento y el respectivo contrato de concesión...”

Existen una serie de normas técnicas expresas emitidas por el Ministerio de Energía y

65

Supervisión del alumbrado público en el Perú

Minas- ente normativo del sector- cuyo cumplimiento es materia de la fiscalización por OSINERG.

Como hemos visto, en los años 1592 y 1884 ya se fiscalizaba el alumbrado público y se establecían sanciones por incumplimiento a determinadas condiciones de operación; en la actualidad, OSINERG, dentro de estas facultades que le ha conferido el Estado, supervisa y fiscaliza la prestación del servicio de alumbrado público que está a cargo de las empresas concesionarias de distribución.

Gráfico 59. Minuta publicada en el diario El Comercio del 18 de mayo del año 1886 del contrato celebrado entre la Municipalidad de Lima y la Empresa Peruvian Eléctrical Construction and Tripply Company para alumbrar con luz eléctrica las principales calles de Lima. Ref. Documentos del Museo de Electricidad- Lima.

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SUPERVISIÓN DE DEFICIENCIAS DEL

ALUMBRADO PÚBLICO(HISTÓRICO)

14 %

12 %

11.81 %11.08 %

5.1 %

2.06 %

Tolerancia en año 2005

Tolerancia en año 2004

Inicio de la SupervisiónProcedimiento Nº 192-2003-OS/CD

% U

AP

DE

FIC

IEN

TE

S

PERIODO

3 %

20.5 %

1.94 %

3.5 %

10 %

8 %

6 %

4 %

2002 2003 2004 - I 2004 - II 2005 - I 2005 - II

2 %

0 %

A partir del año 2004, OSINERG estableció el Procedimiento para la Fiscalización del Servicio de Alumbrado Público aprobado con Resolución OSINERG N° 192-2003-OS/CD, cuyo objetivo es propiciar que las empresas concesionarias mantengan su parque de alumbrado público en óptimas condiciones operativas, para lo cual se establecieron tolerancias máximas de unidades de alumbrado público (UAP) deficientes respecto a las unidades de alumbrado existentes, deficiencias que no debían superar el 3% en el año 2004, 2.5% el 2005, 2.0% el 2006 y 1.5% del 2007 en adelante. Además se fijaron plazos máximos para atender las denuncias del público sobre deficiencias, con el objetivo de lograr un mejor y más eficaz control de este servicio.

A la fecha, el parque de alumbrado público a nivel nacional supera el millón doscientos mil unidades de alumbrado público, que es fiscalizado dos veces al año. Se han establecido sanciones para los concesionarios que superen dichas tolerancias en los periodos semestrales de fiscalización.

También se fiscaliza la atención de las denuncias que efectúan los usuarios respecto a deficiencias de alumbrado público, las cuales deben ser atendidas por las concesionarias en plazos perentorios que varían entre 3 a 7 días, en zonas urbanas y de acuerdo al tipo de deficiencias. Para localidades en zonas urbano-rurales o rurales se acepta el doble de días que en zonas urbanas. OSINERG sanciona a las concesionarias que sobrepasen la tolerancia del 5% de denuncias atendidas fuera de plazo o no atendidas en cada periodo trimestral.

La aplicación del procedimiento ha permitido la reducción de deficiencias de los concesionarios. En el gráfico 60 se muestra el comportamiento del indicador (porcentaje UAP deficientes/ UAP inspeccionados) el cual, a fines del año 2005 fue de 2.06%, lo que significa haber alcanzado un nivel inferior a la tolerancia establecida.

Gráfico 60

67

Bibliografía

12. Bibliografía

[1] Philips. Historia de la Luz y del Alumbrado. Año 1998. Referencia para las secciones 1, 2, 3, 4, 5 y 7.

[2] 60 años de Empresas Eléctricas Asociadas. Lima. Año 1966. Referencia para la sección 8.[3] Historia de la Electricidad en Lima, Noventa años de modernidad, Giovanni Bonfiglio,

Lima, 1997. Referencia para la seccion 8, 9 y 11.[4] Lima en el IV Centenario de su Fundación, Monografía del Departamento de Lima,

Editorial Minerva, Lima, 1935. Referencia para la sección 8.[5] Museo de la Electricidad. Portal Web http://museoelectri.perucultural.org.pe/. Referencia para la sección 8, 9 y 11.[6] Beatriz M. O’Donell, José D. Sandoval y Fernando Paukste. Universidad de Tucuman-

Departamento de Luminotecnia, Luz y Visión. Portal Web http:// www.herrera.unt.edu.ar/dllyv/publicaciones/manualeli/cap04.pdf.

Referencia para la sección 6 y Anexo.[7] Comisión Nacional para el Ahorro de Energía. México. Portal Web: http:// www.conae.gob.mx/wb/CONAE/CONA_2829_introduccion_a_

los_led. Referencia para la sección 6 y Anexo. [8] OSINERG. Supervisión y Fiscalización del Servicio de Alumbrado Público en el Perú.

Documento de Trabajo N° 01-GFE. Año 1985. Referencia para la sección 11.[9] Ministerio de Energía y Minas- Dirección General de Electricidad. Ley de Concesiones

Eléctricas y Reglamento. Edición Actualizada al 07.04.04. Referencia para las secciones 9 y 11.

[10] Universidad de las Palmas de Gran Canaria. Portal Web. http://editorial.cda.ulpgc.es/instalacion/7_OPTATIVAS/LAU/index.htm. Referencia para la sección 6 y Anexo.

[11] http://geocities.com. Referencia para fotografías de Lima.[12] http://www.fotopaises.com/foto/Peru/Lima/20252.html. Referencia para fotografías

de Lima. [13] http://www.peru-pictures.org/photos/htm-sp/. Referencias para fotografías de Lima.[14] http://www.peru-travel.info/galeriafotoslima.asp. Referencias para fotografías de

Lima.[15] http://www.redperuana.com/fotos/antiguas/. Referencias para fotografías de Lima.[16] http://forum.skyscraperpage.com/showthread.php?t=104914. Referencias para

fotografías de Lima.[17] http://www.arqandina.com/pages/p2/. Referencias para fotografías de Lima.[18] http://courret.perucultural.org.pe/. Referencias para fotografías de Lima.

68


69

ANEXO

ANEXO

Clasificación de fuentes luminosas eléctricas12

A continuación se muestra una clasificación de las fuentes luminosas artificiales, de acuerdo a los fenómenos involucrados en la generación de luz:

LÁMPARA DE INCANDESCENCIA.- Lámpara eléctrica que produce luz por calentamiento de un filamento metálico atravesado por la corriente eléctrica, de las cuales destacan los dos tipos siguientes:

• Incandescente standard: Consiste de un filamento de tungsteno de alto punto de fusión que con el paso de la corriente eléctrica llega al punto de incandescencia en que empieza a emitir energía en le espectro luminoso produciendo luz amarillenta similar a la luz de día. Para retardar la oxidación del filamento y su destrucción

12 Como referencia de este Anexo véase: http://www.herrera.unt.edu.ar/dllyv/publicaciones/manualeli/cap04.pdf http://www.conae.gob.mx/wb/CONAE/CONA_2829_introduccion_a_los_led http://www.luz.philips.com/portalHome.do http://www.dbup.com.ar/info.htm

FUENTESLUMINOSAS

ARTIFICIALES

INCANDESCENCIA LUMINISCENCIA

Fotoluminiscencia Electroluminiscencia

Descarga en Gas LEDs

Baja presión Alta presión

* Standard * Halógenas

* Fluorescente lineal* Sodio* Compactas* Inducción

* Sodio* Mercurio* Halógenuro Metálico* Mixta

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se le encierra en una ampolleta de vidrio en la que se produce el vacío y se inyectan gases inertes. Su vida se extingue por evaporación del filamento, lo que produce ennegrecimiento de la ampolleta, hasta que finalmente se rompe el filamento por disminución de su sección transversal. La eficiencia luminosa alcanzada es de entre 8 y 21 lúmenes por vatio de potencia (lm /w). Ya no se emplean para alumbrado público por su bajo rendimiento y alto consumo.

• Lámpara Halógena.- De similar principio que la anterior de filamento de tungsteno incandescente en la que el gas que rodea dicho filamento es un halógeno, pero trabajando con una temperatura mayor, encerrado en una ampolleta de cuarzo (de allí que comúnmente se la conozca como lámpara de cuarzo) para resistir la alta temperatura de su interior. Por su temperatura alcanza un mejor rendimiento luminoso que las simplemente incandescentes. La atmósfera de halógeno en que está inserta permite que al enfriarse se regenere parte del filamento evaporado y evita el ennegrecimiento de la ampolleta lo que mantiene el flujo luminoso por más tiempo. La eficiencia alcanza a 24 lm /w. No se emplea para alumbrado público sino para alumbrados especiales.

LÁMPARAS DE LUMINISCENCIASe consideran las lámparas de descarga (Fotoluminiscencia) y las tipo LED (electroluminiscencia).

En las de descarga de baja presión se tienen:

• Fluorescente lineal.- Tubo de vidrio (1.20 m el más común), revestido interiormente de material fluorescente pulverizado, que tiene dos electrodos en sus extremos. Su interior contiene vapor de mercurio a baja presión y una pequeña cantidad de un gas inerte para el arranque y regulación del arco. La descarga eléctrica en el vapor de mercurio produce radiación ultravioleta fuera del espectro visible que no favorece la vista de objetos al ojo humano, pero al actuar con la fluorescencia de algunas sustancias fosforosas con que se recubre el interior del tubo, hace que éstas emitan luz en el espectro visible. Según diversas combinaciones de esas sustancias fosforosas, se logran variedades de colores de luz blanca (blanca, blanca fría, blanca cálida, blanca

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ANEXO

• Sodio de baja presión.- Tiene una gran semejanza con la lámpara fluorescente tubular, pero con la diferencia que la luz proviene de la descarga eléctrica en el vapor de sodio, en el espectro visible, pero muy concentrado en la longitud de onda amarilla lo que le da esa característica monocromática amarillenta que la hace poco usable en el alumbrado público en zonas urbanas, no obstante la alta eficiencia de 200 lm/w que alcanza. Se ha empleado en carreteras y en zonas exteriores que no requieren buen rendimiento de colores.

• Fluorescente compacta.- Lámpara fluorescente conocida también como “ahorradora” con igual principio que la anterior, pero d e menor tamaño y potencia en la cual el dispositivo de arranque y limitador son electrónicos. Su eficiencia es igual que la de las fluorescentes tubulares. No se emplean para alumbrado público por su poca potencia, no mayor de 25 w.

En las lámparas de descarga de alta presión se tienen:

• Sodio de alta presión.- En esta lámpara, el vapor de sodio se lleva a una presión muy alta, lo que hace que la radiación se emita en un espectro luminoso más amplio lo que permite una mejor visibilidad de los colores de los objetos iluminados, haciéndola más utilizable en alumbrado público. Esto sumado al alto rendimiento alcanzado, de hasta 140 lm/w, ha causado su cada vez mayor uso en alumbrado público llegando a desplazar a los otros tipos de lámparas.

• Mercurio a alta presión.- El principio de funcionamiento es similar a la lámpara fluorescente tubular, excepto que para concentrar la descarga en una área menor y lograr un mejor control del reparto de la luminosidad por una luminaria económica se usa un tubo de cuarzo de poca longitud y se eleva la presión del vapor de mercurio, alcanzando potencias importantes desde 50 hasta 1000 vatios. Su eficiencia está entre 40 y 50 lm /w. Han sido usadas y preferidas por muchos años para el alumbrado público y su uso continúa.

• Mixta.- Similar a la de mercurio de alta presión, pero en vez de balasto ferromagnético tiene el tubo de mercurio en serie con un filamento incandescente

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que actúa como limitador y provee el calor para evaporar el mercurio. Su costo de instalación es muy bajo ya que no requiere balasto ni arrancador y puede usarse en vez de lámparas incandescentes con mejora en su rendimiento, pero ya no se usan en alumbrado público por su baja eficiencia, entre 11 y 26 lm /w, frente a las lámparas de descarga en alta presión, considerablemente más eficientes.

• Haluros metálicos.- Similar a la de mercurio a alta presión con el agregado de haluros metálicos adicionales al mercurio en el tubo de descarga. Estos aditivos se vaporizan cuando la lámpara llega a su régimen normal de operación se, añadiendo mejoras al rendimiento de color de la lámpara lo que permite reproducir mejor los colores por lo que su aplicación es muy aparente para espectáculos deportivos o televisados o donde se requiera luz blanca de óptima calidad. Por su elevado costo y ser muy sensibles a las variaciones de tensión, su uso es restringido en alumbrado público. Su eficiencia está entre 60 y 90 lm/w.

Respecto a las fuentes electroluminiscentes:

• LED ́s son diodos que emiten luz (Light Emitting Diode). Un diodo es un semiconductor que está hecho fundamentalmente de silicio. Cuando el diodo se conecta en directa, sobre sus extremos se produce una caída de tensión del orden de los 0.6 volts para los diodos de silicio normales. Esta caída de tensión es un reflejo de la energía necesaria para que los electrones salten la juntura(p,n) y es característica de cada material. Este valor es conocido como potencial de salto de banda (band gap)

Entonces, para sacar un electrón de su orbita se necesita energía, que se pierde en el transcurso de su recorrido dentro del diodo, esta energía se transforma en radiación, básicamente calor u ondas infrarrojas en un diodo normal.

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ANEXO

Si la energía que se necesita es pequeña, se tendrá que dicha energía se emitirá en ondas infrarrojas de relativamente baja frecuencia, si el material necesitara mas energía para que se produzca el paso de la corriente, las ondas que emitirá el diodo tendrían mas energía y se pasaría de emitir luz infrarroja a roja, naranja, amarilla, verde, azul, violeta y ultravioleta. O sea el diodo emitiría luz monocromática en el espectro visible y más allá. Esta es la característica del LED. Por supuesto a más alta frecuencia mayor será la caída de tensión por lo que de 0.6v de caída para un diodo normal, pasando a 1,3 v será un led infrarrojo, 1,8 v. para un led rojo, 2,5 v. para uno verde, y 4,3v. para un led azul y más de 5v. para un led ultravioleta.

120 años del Alumbrado Público Eléctricoen el Perú

El Perú camina hacia la modernidad buscando conservar sus tradiciones, que son mezclas de las culturas autóctonas y preponderantemente la cultura hispánica. En ese trajinar, ha ido evolucionando y no podemos dejar de hacer hincapié en uno de los servicios tan indispensables para sus habitantes; el alumbrado público, que también evoluciona junto con el.El 15 de mayo del 2006 se conmemoran 120 años de la puesta en servicio del alumbrado público eléctrico en la capital del país, Lima. Este acontecimiento fue el primer peldaño para el desarrollo de la electricidad al servicio de nuestra sociedad; por tal fin le complace a OSINERG presentar este Documento en reconocimiento a los pioneros de este servicio y que estamos seguros que será de interés para la colectividad.Agradecemos a las instituciones y personas que a través de sus publicaciones sobre el tema, nos ha permitido efectuar esta recopilación. En especial al Museo de la Electricidad por el esfuerzo desplegado para rescatar de la oscuridad del tiempo, hechos que marcaron un hito en el sector eléctrico peruano.

120 Años de Alumb. Público en Perú

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