engenharia elÉtrica desenvolvimento dos cabos

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1 ENGENHARIA ELÉTRICA DESENVOLVIMENTO DOS CABOS SUPERCONDUTORES HTS Emmanuel Geraldo Antunes¹ Adilson Massa² Resumo: Este artigo tem por finalidade o estudo e demonstração de dois tipos de cabos Supercondutores HTS (High Temperature Superconducting) especificados como dielétrico quente e dielétrico frio. A supercondutividade de alta temperatura (HTS) tem o potencial de alcançar uma mudança fundamental nas tecnologias de transmissão de energia elétrica. A proposta de se utilizar cabos supercondutores HTS se torna viável, pois sua utilização pode nos oferecer os seguintes benefícios: 1) grande capacidade de transmissão em dimensão compacta, 2) pequena perda de transmissão, 3) nenhum vazamento de campo eletromagnético para a parte externa do cabo, 4 )pequena impedância e 5) redução da poluição visual. Esses recursos são eficazes para melhorar a confiabilidade e a competitividade econômica das redes elétricas, além de serem de grande importância quando se trata de eficiência energética. Palavras-chave: Supercondutores, HTS, Nitrogênio Líquido. ___________________________ ¹ Graduando da Universidade Araraquara-UNIARA do curso de Engenharia de Elétrica. E-mail: [email protected] ² Professor Orientador do curso de Engenharia Elétrica pela Universidade Araraquara-UNIARA. E-mail: [email protected]

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Page 1: ENGENHARIA ELÉTRICA DESENVOLVIMENTO DOS CABOS

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ENGENHARIA ELÉTRICA

DESENVOLVIMENTO DOS CABOS SUPERCONDUTORES HTS

Emmanuel Geraldo Antunes¹

Adilson Massa²

Resumo: Este artigo tem por finalidade o estudo e demonstração de dois tipos de cabos

Supercondutores HTS (High Temperature Superconducting) especificados como dielétrico

quente e dielétrico frio. A supercondutividade de alta temperatura (HTS) tem o potencial de

alcançar uma mudança fundamental nas tecnologias de transmissão de energia elétrica. A

proposta de se utilizar cabos supercondutores HTS se torna viável, pois sua utilização pode

nos oferecer os seguintes benefícios: 1) grande capacidade de transmissão em dimensão

compacta, 2) pequena perda de transmissão, 3) nenhum vazamento de campo eletromagnético

para a parte externa do cabo, 4 )pequena impedância e 5) redução da poluição visual. Esses

recursos são eficazes para melhorar a confiabilidade e a competitividade econômica das redes

elétricas, além de serem de grande importância quando se trata de eficiência energética.

Palavras-chave: Supercondutores, HTS, Nitrogênio Líquido.

___________________________

¹ Graduando da Universidade Araraquara-UNIARA do curso de Engenharia de Elétrica. E-mail:

[email protected]

² Professor Orientador do curso de Engenharia Elétrica pela Universidade Araraquara-UNIARA. E-mail: [email protected]

Page 2: ENGENHARIA ELÉTRICA DESENVOLVIMENTO DOS CABOS

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INTRODUÇÃO

Uma rede elétrica envelhecida e inadequada hoje é vista como um dos maiores

obstáculos diante dos esforços para reestruturar o mercado de energia elétrica.

Concessionárias enfrentam pressões convergentes, incluindo crescimento constante de carga,

adições não planejadas de nova capacidade de geração, aumento dos requisitos de

confiabilidade, forte volatilidade de preços resultante de novas forças competitivas e barreiras

severas à implantação de novas instalações, particularmente em equipamentos de extra-alta

tensão (EHV). Uma das tecnologias promissoras para atender essas preocupações é o cabo

supercondutor (HTS) de alta capacidade, capaz de atender extensos requisitos de energia em

classificações de média tensão.

O cabo HTS é feito de materiais supercondutores que resfriados abaixo de sua

temperatura de transição possuem resistência elétrica zero. Muitas vezes o supercondutor está

em forma de filamento ou em um substrato de metal plano encapsulado em uma matriz de

cobre ou alumínio que transporta a corrente elétrica. Todos os cabos HTS têm uma densidade

de potência muito maior que os cabos baseados em cobre, por serem ativamente resfriados e

termicamente independentes do ambiente circundante, eles podem ser instalados em

instalações mais compactas do que os cabos de cobre convencionais sem a preocupação de

espaçamento ou materiais especiais para assegurar a dissipação do calor.

Essas vantagens reduzem os impactos ambientais e permitem instalações de cabos

compactos com maior capacidade do que os circuitos convencionais com as mesmas

especificações, além disso, os cabos HTS exibem perdas resistivas muito menores do que os

condutores convencionais de cobre ou alumínio.

Será efetuada pesquisa buscando uma tecnologia de cabo com alta eficiência para

transmissão de energia elétrica sem perdas ao longo da rede, demonstrando seus benefícios

operacionais, econômicos e ambientais, comparativo das especificações técnicas do cabo

supercondutor HTS em relação ao cabo XLPE convencional de cobre.

As referências utilizadas foram artigos, livros, data sheet e sites de fabricantes de

cabos supercondutores HTS e XLPE convencionais.

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1 SUPERCONDUTIVIDADE

Em 1911, o físico holandês Heike Kamerlingh Onnes descobriu que a resistência do

mercúrio, resfriada com hélio líquido, cai para zero em temperaturas de -269 ºC ou menos.

Ele chamou esse efeito, que também encontrou em outros metais de supercondutividade. Em

materiais supercondutores, o estado supercondutor existe desde que a temperatura, corrente e

campo magnético estão abaixo de seus valores críticos.

Desde 1911, muitos materiais supercondutores foram descobertos. Em 1986, Johannes

Georg Bednorz e Karl Alexander Müller descobriram o primeiro supercondutor de cerâmica

(La1.85 Ba0.15 CuO4) com uma temperatura crítica de -238,15 ºC. Materiais supercondutores

de cerâmica, que podem ser resfriados com o nitrogênio líquido economicamente viável e

com disponibilidade satisfatória, em vez do hélio líquido de custo elevado. Os cabos HTS

usam fitas ou fios feitos de materiais supercondutores como elementos transportadores atuais.

Bi2 Sr2 Ca2 Cu3 O10 (BSCCO) com uma temperatura crítica de -163,15 ºC e YBa2 Cu3 O7

(YBCO) com uma temperatura crítica de -181,15 ºC são supercondutores comercialmente

disponíveis usados em cabos HTS. Em 2001, o diboreto de magnésio do material

supercondutor (MgB2) foi encontrado com uma temperatura crítica de -234,15 ºC.

Para cabos supercondutores operados em temperaturas inferiores, MgB2 é usado

alternativamente, está disponível comercialmente e sua boa relação custo/benefício o torna

muito atraente para aplicações de alta capacidade de corrente .

2 FIOS SUPERCONDUTORES DE ALTA TEMPERATURA HTS

Existem dois tipos de fio supercondutor de alta temperatura (HTS): o BSCCO,

conhecido como fio de primeira geração (1G), e o ReBCO, conhecido como fio de segunda

geração (2G). ReBCO significa: terras raras, bário, óxido de cobre para o composto

supercondutor. BSCCO significa: Bismuto, Estrôncio, Cálcio, Cobre e Oxigênio, sua

temperatura crítica é -163 ºC.

Devido à característica de resistência quase nula de materiais no estado supercondutor,

torna-se possível o desenvolvimento de fios capazes de transportar energia com perdas

resistivas desprezíveis. Considerando a diminuição de perdas, é possível a redução da área da

secção transversal necessária ao transporte de energia elétrica.

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A Figura 1 exibe cabos convencionais ao lado das fitas supercondutoras HTS. Ambos

possuem a mesma capacidade de transmissão de energia elétrica, porem as fitas com uma

seção visivelmente menor de material que os cabos convencionais.

Figura 1. Cabo convencional X Fitas HTS (Renewableenergyfocus, 2019).

2.1 Fio HTS de primeira geração (1G)

O Fio HTS de Primeira Geração (1G) está comercialmente disponível desde 1990.

Durante sua fabricação, o material supercondutor em pó preenche os tubos de liga de prata,

são posteriormente processados em um fio HTS de múltiplos filamentos por meio de uma

tecnologia especial de laminação. Os materiais mais comuns utilizados no início do HTS eram

baseados em bismuto, especificamente: Bismuto, Estrôncio, Cálcio, Óxido de Cobre

(BSCCO), e foram usados para construir uma variedade de dispositivos de energia HTS,

incluindo cabos de transmissão, transformadores, controladores de corrente de falta de fase,

motores e geradores.

Embora o fio 1G HTS operar a temperaturas mais altas e resolver o problema da

custosa criogenia, a forte dependência da prata como matéria-prima tornava o custo das fitas

HTS muito elevado para ser produzida comercialmente.

2.2 Fios HTS de segunda geração (2G)

O fio HTS de segunda geração (2G) utiliza compostos de terras raras, óxido de cobre e

bário (ReBCO). Os materiais 2G HTS são reconhecidos como um supercondutor superior,

oferecendo melhor desempenho em um campo magnético e propriedades mecânicas

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aprimoradas. O fio HTS fabricado com tecnologia 2G ultrapassa o fio 1G no mercado dos

cabos supercondutores HTS, e a indústria atualmente utiliza uma variação de compostos de

terras raras (ítrio, samário, neodímio, gadolínio) com óxido de cobre-bário (ReBCO) como

materiais de escolha para o fio e dispositivos HTS de segunda geração (HOWE, 2003).

3 TIPOS DE CABOS SUPERCONDUTORES HTS

3.1 Cabo HTS dielétrico quente axial

Há dois tipos principais de cabos de potência supercondutores, distinguidos pelo tipo

de dielétrico usado. O chamado "dielétrico quente" é baseado em um suporte flexível com

fitas HTS trançadas em uma ou várias camadas que formam o condutor, e poucos compostos

de terras raras são do cabo.

Este condutor, resfriado pelo fluxo de nitrogênio líquido, é envolvido por um envelope

criogênico que emprega dois tubos corrugados de aço inoxidáveis flexíveis concêntricos. O

isolamento dielétrico externo, a blindagem do cabo e a bainha externa do cabo estão à

temperatura ambiente e oferece uma alta densidade de potência usando a menor quantidade de

fio HTS para um dado nível de transferência de potência. A figura 2 demonstra a estrutura do

de um cabo HTS dielétrico quente.

Tubo Flexível Fitas HTS

Dielétrico de alta tensão Nitrogênio Liquido

Figura 2. Cabo coaxial HTS dielétrico quente (Nexans, 2019)

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3.2 Cabo HTS dielétrico frio axial

Na Figura 3 o segundo tipo de cabo HTS é o "dielétrico frio". Utilizando o condutor

monofásico como dielétrico quente, o isolamento de alta tensão é agora formado por um

arranjo em camadas de fita impregnado com nitrogênio líquido. (LN2). O mesmo também é

usado como parte do sistema dielétrico no projeto do cabo dielétrico frio, o isolamento é

cercado por uma camada de tela formada com fios supercondutores com a finalidade de

proteger totalmente o cabo e evitar a geração de campos eletromagnéticos dispersos. Três

dessas fases do cabo podem ser colocadas individualmente ou, alternativamente, em um único

envelope criogênico (SHEAHEN, 2002).

Tubo Flexível Nitrogênio Líquido Fitas HTS

Estabilização de escudo capsulado Dielétrico de alta tensão

Figura 3. Cabo coaxial dielétrico frio. O dielétrico entre o núcleo e o escudo é mantido em temperatura

criogênica (Nexans, 2019)

3.3 Cabo HTS dielétrico frio triaxial

Na Figura 4 um tipo especial de cabo dielétrico frio é representado pelo “Cabo

Triaxial”. Os três condutores de fase são dispostos concentricamente em um único elemento

de suporte dividido por dielétrico envolvido, que deve suportar a tensão de fase. As diferenças

nos projetos de cabos de potência supercondutores têm implicações significativas em termos

de eficiência, geração de campo eletromagnético perdido e características de potência reativa.

No projeto do cabo dielétrico quente não há proteção supercondutora, portanto,

nenhum efeito de blindagem magnética pode ser esperado durante a operação. Como

consequência, maiores perdas elétricas e maior indutância de cabos são desvantagens

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significativas em relação aos outros projetos de cabos supercondutores. Espaçamento

adicional das fases é necessário na configuração dielétrica quente devido a perdas elétricas

influenciadas pelo campo magnético circundante. O cabo dielétrico frio é mais ambicioso,

pois envolve um novo desenvolvimento no campo de materiais dielétricos e também precisa

de acessórios, como terminações ou juntas.

Nitrogênio Liquido Fitas HTS

Tubo Flexível Dielétrico de Alta Tensão

Figura 4. Cabo triaxial HTS dielétrico frio (Nexans, 2019)

4. COMPARATIVO DAS TECNOLOGIAS DE CABOS ELÉTRICOS

4.1 Cabo XLPE

O XLPE é um polietileno reticulado, e seu processo de reticulação ou vulcanização

consiste em produzir ligações químicas em intervalos entre as longas cadeias moleculares

para dar um efeito de "escada" que evita o deslizamento entre as moléculas. Como resultado

do processo, o material torna-se resistente ao calor e não amolece a altas temperaturas,

desenvolve resistência ao stress, envelhecimento, suporta vibrações e impactos quentes.

Os cabos XLPE têm uma classificação de corrente mais alta e maior vida útil em

comparação com cabos de PVC, podem suportar condições de curto-circuito à temperaturas

de até 250ºC. São ideais para transmissão e distribuição de energia, pois possuem alta

resistência à corrosão em atmosfera poluída, juntamente com melhor resistência contra

produtos químicos e álcalis corrosivos (AGUIAR JUNIOR, 2012).

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4.2 Cabo supercondutor HTS e Cabo XLPE convencional

A impedância muito baixa dos cabos HTS resulta em perdas de energia muito menores

comparadas as com cabos XLPE convencionais, considerando a rede elétrica em

funcionamento, a impedância inferior do cabo atrai o fluxo de corrente dos circuitos paralelos

contribuindo consideravelmente na redução de perdas nas linhas de transmissão, embora o

sistema de refrigeração exigido pela configuração a cabo compense alguns dos ganhos de

eficiência. Uma fração substancial de energia elétrica é perdida como calor através

da resistência associada às linhas de transmissão elétricas tradicionais e fossem substituídas

por supercondutores, essas perdas poderiam ser drasticamente reduzidas.

A Tabela 1 demonstra especificações de cabo supercondutor HTS comparadas com

cabo convencionais XLPE.

Comparação de tecnologia de cabos elétricos

Tecnologia Resistência

(Ohms/km)

Indutância

(mH/Km)

Capacitância

(nF/Km) (MVAR/Km)

Supercondutor HTS 0,0001 0,06 200 1,08

XLPE Convencional 0,03 0,36 257 1,4

Tabela 1. Exemplo de características de cabo classe de 120 KV (Aguiar Junior, 2012)

Os supercondutores transportam a corrente de uma forma mais compacta do que é

possível com o cobre. Isso significa que seus fios podem ser de seção nominal bem menor,

beneficiando a redução da poluição visual das redes elétricas convencionais, além de obter

grandes ganhos quando se trata de eficiência energética.

A Tabela 2 exibe as especificações de capacidade de corrente nominal dos cabos

supercondutores HTS e cabos XLPE convencionais.

Supercondutores HTS Cabo XLPE Convencional

BITOLA(mm) CORRENTE(A) BITOLA(mm) CORRENTE(A)

120 12.840 120 350

240 25.680 240 530

Tabela 2. Comparação da corrente nominal de Cabos XLPE Convencionais e Supercondutores HTS

(Autor, Nexans, 2019)

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5 BENEFÍCIOS DOS CABOS SUPERCONDUTORES HTS

5.1 BENEFICIOS ECONÔMICOS E FINANCEIROS

A utilização dos cabos supercondutores HTS oferece novas soluções para problemas

de fluxo de energia e podem trazer reduções significativas de custos. Os principais fatores que

levam estas reduções, com base nos sistemas instalados são a possibilidade de implantação de

circuitos elétricos curtos utilizando recursos de instalações subterrâneas. Inserções

estratégicas do cabo HTS podem obter o mesmo benefício de fluxo de energia que circuitos

mais longos da linha aérea.

O cabo HTS não precisa ser competitivo em termos de custo com a tecnologia

convencional de cabo ou linha aérea, para oferecer uma solução de custo total inferior. Os

utilitários do cabo podem resolver problemas de fluxo de energia com comprimentos de

circuito menores. Podem utilizar tensões inferiores, e devidas sua maior capacidade

(aproximadamente três a cinco vezes maiores do que os circuitos convencionais), as

concessionárias podem empregar equipamentos de baixa voltagem, evitando as perdas

elétricas típicas da operação de alta corrente e os custos capitais da etapa de transformadores

para alta e baixa (bem como as perdas sem carga nos próprios transformadores). Cabos HTS

de alta corrente a 115 kV ou até 69 kV podem resolver problemas que normalmente exigiriam

uma solução convencional de 230 kV ou 345 kV.

Considerando a sua implantação os benefícios obtidos podem ser em médio prazo,

evitando altos custos de manutenção de componentes elétricos do sistema (substituição de

transformadores e disjuntores) associados a up-ratings de tensão de área ampla. Oferecem

maior capacidade de controlar fluxos de energia com reatores em série convencionais,

gerando benefícios de mercado e confiabilidade normalmente associadas a outras formas de

transmissão controláveis, como FACTS (Sistemas de transmissão CA flexíveis) ou

transmissão DC. No entanto, esse controle nas extremidades de uma linha seria alcançado

com menores despesas e complexidade do que normalmente é necessário utilizando

tecnologias convencionais como estações conversoras DC grandes e inflexíveis ou

dispositivos eletrônicos de potência em larga escala geralmente associados a dispositivos

FACTS convencionais.

Como os fluxos ponto a ponto são limitados, os sistemas de cabos HTS podem ser

expandidos para fornecer melhor controle a muitos pontos em uma rede. Esse controle

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inerente tem implicações regulatórias importantes, como formar a base para investimentos

privados em risco em projetos de transmissão comercial com direitos de propriedade

atribuíveis em capacidade de transmissão, fora da estrutura de base tarifária, em situações em

que as soluções DC e FACTS convencionais não são competitivas em termos de custo. O

custo dos sistemas DC é altamente impactado pelo custo das estações conversoras.

Extensão da vida útil e melhor utilização de ativos são novos recursos para resolver os

problemas dos sistemas de transmissão urbana congestionados: o calor com o tempo, a

sobrecarga térmica envelhece e degrada o isolamento do cabo. As inserções estratégicas do

cabo HTS podem "tirar o calor" das redes urbanas de fornecimento de energia que estão cada

vez mais sujeitos a superaquecimento, e o resultado inevitável do aumento de cargas e

dificuldades agudas de localização associadas à localização de expansões de sistemas

convencionais (à base de cobre ou alumínio). Redução de carga sobre as vias elétricas

existentes prolongará a vida útil dos elementos do sistema convencional, essa abordagem

também melhora a utilização geral de ativos e adia a necessidade de capital em larga escala,

necessários para a substituição da infraestrutura de grade antiga e desgastada.

Opções ampliadas de localização do gerador, devido reduzir consideravelmente a

queda de tensão, o cabo HTS tem a capacidade de "diminuir a distância elétrica". Isso

significa que novos geradores podem estar localizados a uma distância maior das cargas

urbanas (onde terra, mão-de-obra e outros custos são baixos), ao mesmo tempo em que

fornece o grau de suporte de tensão como se eles estivessem localizados no centro da cidade.

Assim, as linhas de transmissão HTS poderiam ser implantadas como "geradores virtuais"

para resolver problemas de fonte de alimentação e de energia reativa.

Perdas elétricas reduzidas em projetos, os cabos supercondutores HTS podem oferecer

redução no desperdício de energia líquida do que ocorre em linhas e cabos convencionais,

oferecendo um caminho de transmissão com alta eficiência elétrica. Como os circuitos tendem

a atrair fluxo de energia, eles naturalmente operam com um fator de alta capacidade,

reduzindo e contribuindo as perdas em outros circuitos, consequentemente ampliando ainda

mais sua vantagem e eficiência.

O tempo de instalação pode ser reduzido devido a menores obstáculos de localização

associados às instalações subterrâneas compactas e aos requisitos de localização menos

complexos para instalações de baixa tensão. Os cabos HTS podem ser passados através de

tubos subterrâneos.

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Embora seu custo de implantação seja superior aos dos cabos convencionais, o custo

líquido considerando manutenção e operação em médio prazo é inferior. A expansão das

opções de localização reduziria a necessidade de processos construtivos, e impactos indiretos

nos valores das propriedades resultantes da construção de linhas aéreas também seriam

evitados. As comunidades que hospedam projetos HTS obteriam o benefício de valorização

de propriedades, maiores recebimentos de impostos e opções mais amplas de

desenvolvimento.

Custos regionais reduzidos de congestionamento, capacidade de concluir projetos de

atualização da grade rapidamente se traduzirá na eliminação dos gargalos da grade. A solução

de problemas físicos de gargalo reduzirá drasticamente os custos de congestionamento da rede

que no atual mercado é instável e não competitivo, que podem gerar enormes penalidades aos

consumidores e à economia.

5.2 BENEFÌCIOS AMBIENTAIS

Além das vantagens de custo descritas acima, o cabo HTS trará vários benefícios

ambientais em relação à tecnologia convencional. Algumas dessas vantagens de redução de

custo é a instalação subterrânea, que eliminará o impacto visual das linhas aéreas.

Comprimentos de cabos menores oferecem a possibilidade de resolver problemas de fluxo de

energia e possibilitam instalação em lugares compactos, diminuindo circuitos e reduzindo

obras de construções.

As reduções de perdas nos circuitos de cabos HTS, bem como as nos circuitos

convencionais adjacentes que são descarregados devido aos efeitos de "sobrecarga de

corrente", o cabo HTS favorece na redução de consumo de combustível para geração.

Dielétrico ambientalmente benigno o nitrogênio líquido, o refrigerante dielétrico escolhido

para os cabos HTS é considerado economicamente viável, abundante e adequado aos aspectos

ambientais. Outros benefícios ambientais associados são menos diretos e mais difíceis de

quantificar, mas ainda podem ser decisivos na determinação da capacidade de uma empresa

de concluir um projeto. O design coaxial do cabo, juntamente com a blindagem HTS, suprime

completamente os campos eletromagnéticos (EMF). A blindagem das correntes de fase que

tipifica seu design e resulta em campos de neutralização e cancelamento mútuo. Os cabos

HTS geram EMF mínimo a zero (isto é, abaixo dos níveis ambientais) fora do conjunto de

cabos compactos. A eliminação de EMF tem os benefícios de evitar perdas de corrente de

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Foucault em conduites metálicos próximos ou outras estruturas metálicas, eliminando

interferências com quaisquer cabos elétricos ao redor, seja para energia ou telecomunicações,

e tornando a indutância do circuito do cabo completamente independente da configuração das

fases.

Envio aprimorado do gerador, benefício ambiental mais significativo associado ao uso

do HTS seja o relaxamento das restrições no despacho do gerador decorrentes da capacidade

expandida da rede. Ficaram evidentes nos últimos anos, as restrições de rede podem forçar a

dependência de unidades geradoras antigas e sujas, chamadas de "confiabilidade obrigatória"

(RMR), localizadas no coração de áreas urbanizadas e populosas. Esses geradores de RMR

normalmente apresentam taxas e emissões de calor mais altas do que os geradores de ponta. O

relaxamento dessas restrições de despacho se traduzirá em menores emissões regionais de ar e

custos de combustível, o que impactará positivamente as taxas de saúde pública e de serviços

públicos. Embora os reforços de transmissão de todos os tipos ofereçam esse benefício, as

atualizações de cabos HTS podem ser viáveis em situações em que outros tipos de

atualizações de rede não podem ser permitidos.

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CONSIDERAÇÕES FINAIS

Embora tenha sido descoberta há muito tempo a supercondutividade tem ganhado

espaço recentemente nos mercados atuais e sua aplicações não estão limitadas apenas a uma

área em especifico, mas também em várias outras como: construção de magnetos

supercondutores que geram campo magnético extremamente forte, possibilitando a construção

de aceleradores de partículas, diminuição do tamanho e gasto de energia com aparelhos

eletrônicos que funcionam à base de eletricidade, em ímãs, permitindo que eles possam

flutuar sobre a superfície de um material supercondutor. Esse fato possibilita a construção e

operação dos chamados trens bala, os quais trafegam apenas flutuando sobre o trilho, fios

supercondutores utilizados em computadores, permitindo que os chips sejam cada vez

menores e mais rápidos no processamento de dados, fios supercondutores HTS para

transmissão de energia elétrica, eliminando perdas e desperdício de eletricidade.

Dados atuais níveis de preocupação com a confiabilidade dos sistemas elétricos e

novas pressões competitivas, empresas concorrentes pelos mercados de energia reconhecem

que as estratégias para controlar e redirecionar os fluxos de transmissão tem maior valor do

que nunca. Os cabos HTS constituem novas ferramentas para desenvolvimento de estratégias.

Ao tirar proveito de seus excelentes recursos, as concessionárias e as operadoras de

transmissão regionais encontrarão maneiras novas e mais econômicas de lidar com problemas

de congestionamento da rede, reduzir violações de segurança, melhorar a utilização geral de

ativos e prolongar a vida útil de seus equipamentos e sistemas existentes.

A ampla aceitação comercial desses dispositivos supercondutores para redes de

energia tem um grande potencial para gerar uma variedade de benefícios econômicos,

ambientais e de confiabilidade. No entanto, como geralmente ocorre com muitas tecnologias

inovadoras que são inicialmente de alto custo, desenvolvedores iniciais e usuários enfrentam

riscos elevados, que são agravados pelas próprias incertezas e falta de conhecimento sobre os

benefícios da utilização dos cabos supercondutores HTS, que ainda restringe sua utilização

em circuitos pequenos de alguns quilômetros.

É importante, portanto, tomar todas as medidas apropriadas para acelerar a

comercialização dessa tecnologia promissora, visando maior confiabilidade de nossos

sistemas e a máxima eficiência energética.

Page 14: ENGENHARIA ELÉTRICA DESENVOLVIMENTO DOS CABOS

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

HOWE, Cabos supercondutores de impedância muito baixa: conceitos, implicações

operacionais e benefícios financeiros, 2003.

BRANÍCIO, Introdução à Supercondutividade, Suas Aplicações e a Mini Revolução

Provocada Pela Redescoberta do 𝐌𝐠𝐁𝟐: Uma Abordagem Didática. Artigo - Departamento

de Física, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, São Paulo, 2001.

SHEAHEN, Introdução à supercondutividade em alta temperatura, primeira edição,

Kluwer Academics , 2002.

AGUIAR JUNIOR, Imagem da tabela de resistências dos cabos supercondutores HTS X

Convencionais Impacto Econômico das Aplicações de Supercondutividade de Alta

Temperatura no Sistema Elétrico Brasileiro. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) –

COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2012. HONOJ, Teste de verificação de um sistema de cabos supercondutores de alta tensão TC

de 66 kV para uso prático, CIGRE, 2002.

NEXANS, Imagem da tabela de capacidade de corrente elétrica de Supercondutores X cabos

convencionais, estrutura de cabos HTS, Supercondutividade, site nexans.com, 2019> Acesso

em: 10/09/2019.

RENEWABLEENERGYFOCUS, Imagem de supercondutor e fitas HTS, Cabo

Convencional X Supercondutor, site Renewableenergyfocus.com, 2019> Acesso em:

20/06/2019.