Publicação
Desenvolvimento e Caracterização de Cabos e Barramentos Supercondutores para Distribuição de Energia Elétrica
| Resumo: | A crescente densidade populacional nas grandes cidades representa um grande desafio na distribuição de energia elétrica. Nessas zonas, os espaços subterrâneos, onde muitas vezes se encontra a infraestrutura elétrica, encontram-se sobrelotados, sendo assim desafiante a instalação de novos equipamentos para responder à crescente procura por eletricidade. Os materiais supercondutores de alta temperatura são vistos como uma potencial solução que pode ajudar a atenuar este problema. As suas perdas nulas em corrente contínua ou residuais em corrente alternada e o tamanho reduzido dos dispositivos fabricados com estes materiais, comparativamente aos de cobre ou alumínio, fazem com que estes sejam atrativos do ponto de vista da distribuição de energia, apesar do seu custo mais elevado e da necessidade de operação a temperaturas criogénicas. Dentro das aplicações dos materiais supercondutores de alta temperatura, aquela que muitas vezes é vista como a mais desenvolvida é a de cabos fabricados com fitas desses materiais. Existem diversos tipos de cabos, que se distinguem entre si pela disposição e número de fitas utilizadas, capacidade de transporte de corrente, perdas e aplicações. Esta dissertação pretende fazer um agregado de alguns destes tipos de cabos presentes na literatura, bem como a apresentação de alguns projetos já implementados na rede elétrica ou de demonstração. Outra aplicação emergente nos últimos anos é a de barramentos supercondutores. Estes apresentam volumes reduzidos, para a mesma capacidade, quando comparados com barramentos convencionais de cobre. Neste trabalho desenvolveram-se três barramentos supercondutores, com um número de fitas utilizadas diferente, com o objetivo de verificar as suas perdas em corrente alternada, comparando-os não só entre si como também com barramentos de cobre. Verificaram-se perdas 24 vezes menores num dos barramentos supercondutores desenvolvidos, quando comparadas com as perdas de barramentos de cobre com o mesmo volume, sendo necessário um barramento de cobre com volume 25 vezes maior para se obterem perdas semelhantes às desse barramento supercondutor. |
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| Autores principais: | Damas, Gonçalo Moreno |
| Assunto: | Supercondutividade de alta temperatura Cabos supercondutores Barramentos supercondutores Perdas AC Corrente crítica |
| Ano: | 2025 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade Nova de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Institucional da UNL |
| Resumo: | A crescente densidade populacional nas grandes cidades representa um grande desafio na distribuição de energia elétrica. Nessas zonas, os espaços subterrâneos, onde muitas vezes se encontra a infraestrutura elétrica, encontram-se sobrelotados, sendo assim desafiante a instalação de novos equipamentos para responder à crescente procura por eletricidade. Os materiais supercondutores de alta temperatura são vistos como uma potencial solução que pode ajudar a atenuar este problema. As suas perdas nulas em corrente contínua ou residuais em corrente alternada e o tamanho reduzido dos dispositivos fabricados com estes materiais, comparativamente aos de cobre ou alumínio, fazem com que estes sejam atrativos do ponto de vista da distribuição de energia, apesar do seu custo mais elevado e da necessidade de operação a temperaturas criogénicas. Dentro das aplicações dos materiais supercondutores de alta temperatura, aquela que muitas vezes é vista como a mais desenvolvida é a de cabos fabricados com fitas desses materiais. Existem diversos tipos de cabos, que se distinguem entre si pela disposição e número de fitas utilizadas, capacidade de transporte de corrente, perdas e aplicações. Esta dissertação pretende fazer um agregado de alguns destes tipos de cabos presentes na literatura, bem como a apresentação de alguns projetos já implementados na rede elétrica ou de demonstração. Outra aplicação emergente nos últimos anos é a de barramentos supercondutores. Estes apresentam volumes reduzidos, para a mesma capacidade, quando comparados com barramentos convencionais de cobre. Neste trabalho desenvolveram-se três barramentos supercondutores, com um número de fitas utilizadas diferente, com o objetivo de verificar as suas perdas em corrente alternada, comparando-os não só entre si como também com barramentos de cobre. Verificaram-se perdas 24 vezes menores num dos barramentos supercondutores desenvolvidos, quando comparadas com as perdas de barramentos de cobre com o mesmo volume, sendo necessário um barramento de cobre com volume 25 vezes maior para se obterem perdas semelhantes às desse barramento supercondutor. |
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