LA FECHA: 16 de marzo de 1991
En el año en que se conmemora el 125 aniversario de la tracción eléctrica en España, este espacio se dedica nuevamente a recordar algunos de los hitos en la historia de este sistema de transporte en nuestro país, en esta ocasión, la evolución de las electrificaciones realizadas a la tensión de 1.500 voltios en corriente continua en las líneas de ancho normal español. Hace treinta años desapareció este valor en la red de vía ancha, tras la transformación a 3.000 voltios de las últimas líneas alimentadas a dicho voltaje en las cercanías de Bilbao. Desde entonces, de este sistema, que por otra parte es preponderante en la red de vía métrica y que antes de la guerra civil parecía que iba a dominar el panorama ferroviario nacional, solo queda el testimonio que conservan algunos de nuestros museos ferroviarios.
¿Corriente continua o alterna?
El nacimiento de la tracción eléctrica está íntimamente ligado a la propia evolución de esta fuente de energía, tanto en lo que respecta a su producción como a la distribución y consumo final. Si la invención de la bombilla por parte de Edison se considera como el punto de inflexión en el que la electricidad deja de ser una curiosidad científica para difundirse en la sociedad como una eficiente fuente de energía, es preciso tener en cuenta que el mismo año en que ésta fue patentada, 1879, en Berlín, Werner Siemens presentaba al público el primer prototipo de locomotora eléctrica. En consecuencia, la evolución de esta tecnología ha condicionado notablemente el desarrollo de la tracción ferroviaria.
Como es sabido, los primeros pasos de la electricidad se efectuaron en corriente continua, producida mediante dinamos acopladas a máquinas de vapor. Uno de los inconvenientes de la corriente continua se encuentra en la dificultad de variar su tensión, por lo que la generación sólo podía realizarse en el mismo valor que el que el de los equipos de consumo, normalmente a voltajes medios o bajos, con valores máximos de unos 600 voltios. Sin embargo, a menor tensión, mayores son las pérdidas que se producen en el transporte de la electricidad, por lo que las instalaciones de generación debían ubicarse lo más próximas posibles a los centros de consumo. Por otra parte, en aquel momento, el motor de colector de corriente continua era el que mejor se adaptaba a la tracción ferroviaria, mediante sistemas electromecánicos de eliminación de resistencias y combinación de circuitos en serie o en paralelo.
En 1885 la firma austrohúngara Ganz desarrolló el transformador de corriente alterna, con los que fue posible elevar o reducir la tensión con facilidad, permitiendo el transporte de la energía a voltajes muy altos que minimizan las pérdidas. De este modo, fue posible establecer las redes de distribución eléctrica que en la actualidad garantizan un suministro eficaz para la industria, el transporte y los usos domésticos.
A comienzos del siglo XX se consolidaron dos sistemas de electrificación, según e emplease en ellas la corriente continua o la alterna. La primera, aportaba la sencillez de manejo del motor de corriente continua, pero, como contrapartida, exigía instalaciones complejas, con subestaciones dotadas de rectificadores para convertir la corriente procedente de la red de distribución; catenarias más pesadas y, por consiguiente, más caras, al trabajar a tensiones nunca superiores a los 3.000 voltios, y mayores costes de explotación por las pérdidas que se producían en el transporte de la corriente. La segunda permitía disponer de unas instalaciones más económicas, una línea aérea más ligera, al poder trabajar a voltajes superiores a los 15.000 voltios, y con menores pérdidas en el transporte, pero que en contrapartida, presentaba un control de los equipos de tracción más difícil y delicado.
A lo largo del primer tercio del siglo XX, los países de la Europa central como Suiza, Alemania, Austria o Suecia, apostaron por la corriente alterna monofásica, que, para adaptarse al motor de colector, debía suministrarse a una frecuencia inferior a la de las redes de distribución, 16,²/₃ Hz en lugar de la habitual de 50 Hz, lo que añadía complejidad al sistema. Por el contrario, Francia, Italia, Bélgica, Holanda o Polonia optaron por la robustez del motor de corriente continua y eligieron este sistema para sus electrificaciones ferroviarias.
En todos los sistemas de electrificación, tan importante como la corriente a utilizar, alterna o continua, es el voltaje elegido para su alimentación, y en este caso, tampoco ha existido un criterio unificado. A tensión más elevada, menores son las pérdidas en el transporte, las caídas de tensión y, en consecuencia, el número de subestaciones necesarias, por lo que, a medida que la evolución tecnológica lo permitió, ésta se incrementó progresivamente. Las primeras aplicaciones de la tracción eléctrica se realizaron en los tranvías y, por ello, generalmente han empleado valores que oscilaban entre los 500 y 600 voltios en corriente continua, cifra establecida en la actualidad en 750 voltios. En cuanto a los ferrocarriles electrificados en corriente continua, Francia optó por los 1.500 voltios, al igual que Holanda, mientras que Italia, Bélgica o Polonia se decantaron por los 3.000 voltios.
¿Y en España?
España, ante sus limitaciones tecnológicas, se decantó por las electrificaciones en corriente continua, y, de hecho, la alterna solamente se aplicó en dos líneas; la primera, la de Linares a Almería, en la durísima pendiente de Gergal a Santa Fe, la primera electrificación de una línea de vía ancha realizada en nuestro país, en la que en 1911 se utilizó la corriente alterna trifásica a 6.000 voltios y 25 Hz. Pese a la complejidad de su línea aérea bifilar y la dificultad para regular la velocidad de sus motores de inducción, el sistema se adaptó bien al tráfico de minerales de la línea, en la que la corriente generada por el que el freno eléctrico de los trenes cargados descendentes permitía subir a los vacíos sin apenas más aportación energética. El segundo caso fue el del navarro ferrocarril del Irati, también electrificado en 1911, que empleó la corriente alterna monofásica,a 6.000 voltios y frecuencia especial de 25 Hz.
Todos los tranvías españoles se electrificaron en corriente continua con voltajes situados entre los 500 y 600 voltios y este sistema también se utilizó en numerosos ferrocarriles de vía métrica como el «Topo» donostiarra, el asturiano «Carreño» o el popular «trenet» valenciano. Por el contrario, únicamente se aplicó en una línea de vía ancha; el ramal de enlace entre la fábrica de los Altos Hornos del Mediterráneo y la estación de Sagunt (València).
Tras la singular experiencia del trayecto de Gergal a Santa Fe, la siguiente electrificación realizada en la vía ancha española fue la de la rampa de Pajares (Asturias), puesta en servicio por la Compañía de los Caminos de Hierro del Norte de España con el fin de agilizar el transporte, sobre todo de carbón, en este difícil trayecto, jalonado además por numerosos túneles que con el humo de las locomotoras de vapor se convertían en auténticos infiernos para ferroviarios y viajeros. En este caso, se optó por emplear el valor de 3.000 voltios en corriente continua, siguiendo el ejemplo de las recientes electrificaciones que había realizado en los Estados Unidos la empresa ferroviaria del Milwaukee Road en sus pasos de montaña. A partir de los planes de electrificación de la posguerra, este valor se convertiría en el normalizado en las nuevas realizaciones de Renfe.
Una vez inaugurada la electrificación de Pajares en 1924 y constatadas las virtudes del nuevo sistema de tracción en líneas de montaña plagadas de túneles, la Compañía del Norte decidió aplicar la electricidad en otros trazados en los que, además de incrementar el tonelaje y la velocidad de los trenes de mercancías y los de viajeros de largo recorrido, también pretendía establecer servicios de cercanías con los que podría competir con ventaja frente a otras alternativas como tranvías y trenes de vía estrecha, que habían proliferado en sus inmediaciones. Los trayectos seleccionados fueron, por una parte, el de Altsasu a Hendaia, tramo final de la línea internacional de Madrid a Irun en el que se atravesaba la divisoria de aguas entre el Mediterráneo y el Cantábrico, y, por otra, los que partían de Barcelona hacia Manresa o hacia Sant Joan de les Abadesses.
La elección de los 1.500 voltios
Pese a los magníficos resultados obtenidos con la electrificación de la rampa de Pajares a 3.000 voltios en corriente continua, para sus nuevas realizaciones los técnicos de la Compañía del Norte decidieron reducir el voltaje a la mitad; 1.500 voltios. Resulta sorprendente esta decisión, aunque bien es cierto que no había previsión alguna para que, en un futuro, pudieran llegar a conectarse entre sí todas las líneas electrificadas de la empresa, ya que, en principio, solo consideraban viable el nuevo sistema de tracción en los pasos de montaña o en los servicios de cercanías de las grandes ciudades, mientras que el vapor mantendría su reinado en los favorables trazados de la meseta. En consecuencia, nada impedía que pudieran convivir perfectamente dos sistemas diferentes de electrificación.
Más sorprendente resulta que se optara por una tensión más baja que la utilizada con éxito en Pajares, con los sobrecostes que ello conllevaba, al producirse mayores pérdidas en el transporte y caídas de tensión, lo que, a su vez, exigía una catenaria más pesada y cara, así como mayor número de subestaciones y un consumo global en la explotación más elevado. Para defender su decisión, los técnicos de la Compañía del Norte argumentaron que el mayor coste de las instalaciones y las pérdidas en el transporte se verían compensadas, por una parte, en el menor precio de los equipos de tracción necesarios, sobre todo en el caso de las unidades eléctricas para el servicio de cercanías en Barcelona y San Sebastián, y, por otra, por la posibilidad de utilizar conmutatrices en las subestaciones, más baratas y de mayor rendimiento que los grupos motor-dinamo que requerían las electrificaciones a 3.000 voltios.
En todo caso, es indudable la influencia que tuvieron en esta elección las grandes electrificaciones que, en aquel momento, se estaban realizando en Francia a la tensión de 1.500 voltios, país con el que la Compañía del Norte mantenía desde sus orígenes estrechas vinculaciones. Además, es preciso tener en cuenta que, tanto en la frontera de Irun/Hendaia como en la de Puigcerdá/La Tour de Carol, coincidirían las electrificaciones de su empresa con las de la vecina Compagnie des Chemins de Fer du Midi, con lo que se simplificarían notablemente las instalaciones.
La Compañía del Norte inició en 1926 las obras de sus nuevas electrificaciones, y en poco más de dos años éstas ya estaban finalizadas en la sección de 64 kilómetros en doble vía comprendida entre Barcelona a Manresa, con rampas de hasta 16 milésimas, y en los 106 kilómetros en vía única desde Montcada hasta Sant Joan de les Abadesses, en las que la pendiente alcanza las 18 milésimas. Ambas entraron en servicio el 2 de agosto de 1928.
Más tiempo requirió la electrificación de los 105 kilómetros de doble vía entre Alsasu y Hendaia, con rampas de 16 milésimas, que entró en servicio el 7 de junio de 1929. De inmediato, las locomotoras eléctricas tomaron el relevo a las de vapor en esta dura sección y, además, se implantó un intenso servicio de cercanías que logró arrebatar buena parte del tráfico que habían conquistado los vecinos tranvías San Sebastián a Tolosa y a Rentería, así como los ferrocarriles de vía estrecha que comunicaban la capital guipuzcoana con Hernani y con Hendaia. En Catalunya también se establecieron servicios similares en concurrencia con los trenes de vía estrecha de la Compañía General de Ferrocarriles Catalanes entre Barcelona y Manresa.
