BR112014028930B1 - cabo de potência e método para melhorar o desempenho de um cabo de potência - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA TRANSPORTAR UMA CORRENTE ALTERNADA. Um cabo blindado para transportar uma corrente alternada I a uma temperatura de condutor de trabalho permissível máxima T compreendendo: - pelo menos dois núcleos (12) trançados juntos de acordo com uma posição de trançamento de núcleo e um passo de trançamento de núcleo A; uma blindagem (16) cercando os pelo menos dois núcleos, dita blindagem compreendendo uma camada de uma pluralidade de fios de metal (16a) enrolados ao redor dos núcleos de acordo com uma posição de enrolamento de blindagem helicoidal e um passo de enrolamento de blindagem B; a posição de enrolamento de blindagem helicoidal tem a mesma direção como a posição de trançamento de núcleo; o passo de enrolamento de blindagem B é de 0,4A a 2,5A e difere do passo de trançamento de núcleo A por pelo menos 10%.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um método para transporter corrente alternada em um cabo blindado.

[002] Um cabo blindado é empregado geralmente em aplicação onde tensões mecânicas são previstas. Em um cabo blindado, o núcleo ou núcleos de cabo (tipicamente três núcleos trançados no caso anterior) são cercados por pelo menos uma camada de metal em forma de fios para reforçar a estrutura de cabo enquanto mantendo uma flexibilidade adequada.

[003] Quando corrente alternada (CA) é transportada em um cabo, a temperatura de condutores elétricos dentro do cabo se eleva devido a perdas resistivas, um fenômeno chamado efeito Joule.

[004] A corrente transportada e os condutores elétricos são tipicamente dimensionados a fim de garantir que a temperatura máxima em condutores elétricos seja mantida abaixo de um limiar prefixado (por exemplo, abaixo de 90°C) que garante a integridade do cabo.

[005] O padrão internacional IEC 60287-1-1 (segunda edição 12-2006) provê métodos para calcular avaliação de corrente permissível de cabos de elevação de temperatura permissível, resistência de condutor, perdas e resistividades térmicas. Em particular, o cálculo da avaliação de corrente em cabos elétricos é aplicável às condições da operação de estado estável a todas as tensões elétricas alternadas. O termo "estado estável" é pretendido significar uma corrente constante contínua (fator de carga de 100%) apenas suficiente para produzir assintoticamente a temperatura máxima de condutor, as condições ambientes circundantes sendo assumidas constantes. Fórmulas para o cálculo de perdas também são dadas.

[006] Em IEC 60287-1-1, a avaliação de corrente permissível de um cabo de CA é derivada da expressão para a elevação de temperatura de condutor permissível Δθ acima da temperatura ambiente Ta, em que Δθ = T-  Ta, T sendo a temperatura de condutor quando uma corrente I está fluindo no condutor e Ta sendo a temperatura do meio circunvizinho sob condições normais, a uma situação na qual cabos estão instalados, ou estão para serem instalados, incluindo o efeito de qualquer fonte local de calor, mas não o aumento de temperatura na vizinhança imediata dos cabos para calor surgindo deles. Por exemplo, a temperatura de condutor T deveria ser mantida mais baixa que aproximadamente 90°C.

[007] Por exemplo, de acordo com IEC 60287-1-1, no caso de cabos de CA enterrados onde secagem fora do solo não ocorre ou cabos de CA no ar, a avaliação de corrente permissível pode ser derivada da expressão para a elevação de temperatura acima da temperatura ambiente:

onde: I é a corrente que flui em um condutor (Ampere) Δθ é a elevação de temperatura de condutor acima da temperatura ambiente (Kelvin) R é a resistência de corrente alternada por comprimento unitário do condutor à temperatura operacional máxima (fl/m); Wd é a perda dielétrica por comprimento unitário para o isolamento cercando o condutor (W/m); T| é a resistência térmica por comprimento unitário entre um condutor e a envoltura (K.m/W); T2 é a resistência térmica por comprimento unitário da cobertura entre envoltura e blindagem (K.m/W); T3 é a resistência térmica por comprimento unitário da porção externa do cabo (K.m/W); T4 é a resistência térmica por comprimento unitário entre a superfície de cabo e o meio circunvizinho (K.m/W); N é o número de condutores portadores de carga no cabo (os condutores de tamanho igual e levando a mesma carga); Xi é a relação de perdas na envoltura de metal para perdas totais em todos os condutores nesse cabo; Â2 é a relação de perdas na blindagem para perdas totais em todos os condutores no cabo.

[008] No caso de cabos de três núcleos e blindagem de fio de aço, a relação X2 é dada, em IEC 60287-1-1, pela fórmula seguinte:

onde RA é a resistência de CA de blindagem à temperatura de blindagem máxima (íl/m); R é a resistência de corrente alternada por comprimento unitário de condutor à temperatura operacional máxima (Q/m); dA é o diâmetro médio de blindagem (mm); c é a distância entre o eixo de condutor e o centro de cabo (mm); o é a frequência angular da corrente nos condutores.

[009] O Requerente observa que, em geral, a redução de perdas redução significa redução da seção transversal dos condutores e/ou um aumento da avaliação de corrente permissível.

[0010] No caso de um cabo de CA blindado, a contribuição das perdas de blindagem para as perdas de cabo globais foi investigada.

[0011] J. J. Bremnes et al. ("Power loss and inductance of steel armored multi-core cables: comparison of IEC values with "2.5D" FEA results and measurements", Cigré, Paris, Bl-116-2010) analisam perda de blindagem em um cabo de três núcleos. Eles declaram que, para correntes de trifásicas equilibradas, a blindagem coletiva não permitirá qualquer fluxo de corrente induzido nos fios de blindagem devido a cancelamento por trançamento/torção. Qualquer exceção a isto requererá que os fios de blindagem tenham exatamente o mesmo passo como os núcleos, que o cabo seja muito curto, ou que todos os fios de blindagem estejam continuamente tocando ambos os fios vizinhos. Os autores declaram que isto está em contraste nítido às fórmulas para perda de blindagem de multinúcleo dadas em IEC 60287-1-1, em que a resistência de blindagem RA é um parâmetro importante. Os autores declaram que, tipicamente, para um cabo submarino de três núcleos, a fórmula de IEC nomeará 20-30% de perda de potência a uma blindagem de aço coletiva, enquanto seus modelos de elemento finito 2.5D e medições de escala completas ambos predizem perda de potência insignificante na blindagem.

[0012] G. DelfAnna et al. ("HV submarine cables for renewable offshore energy", Cigré, Bolonha, 0241-2011) declaram que campo magnético de CA induz perdas na blindagem e que histerese e corrente de remoinho são responsáveis pelas perdas geradas na blindagem. Os autores mostram resultados experimentais obtidos medindo as perdas em um cabo de 12,3 m de comprimento, com um condutor de cobre de 800 mm2, e um diâmetro exterior de 205 mm. As medições eram feitas para uma corrente variando de 20A a 1600A. Figura 4 mostra os valores medidos da resistência de fase, em duas condições com envolturas de chumbo curto-circuitadas e blindagem presente ou removida completamente. A resistência de fase (isso é, as perdas de cabo) é constante com a corrente na ausência de blindagem, enquanto aumenta com corrente na presença da blindagem. Os autores declaram que o valor numérico das perdas é importante, especialmente para grandes cabos de condutor, mas não é tão alto quanto informado em fórmulas de IEC 60287-1-1.

[0013] O Requerente nota que Bremnes et al. declaram que perdas de potência na blindagem são insignificantes. Porém, eles usam modelos de elemento finito 2.5D e executam as medidas de perda com cabos de 8,5 km e 12 km de comprimento com uma corrente de teste muito baixa de 51 A e condutores de 500 e 300 mm2. O Requerente observa que uma corrente de teste de 51 A não pode ser significante para dito tamanho de condutor transportando, tipicamente, valores de corrente padrão mais altos que 500 A.

[0014] Por outro lado, Dell'Anna et al. declaram que as perdas geradas na blindagem são devido à histerese e corrente de remoinho, elas aumentam com corrente na presença da blindagem e seu valor numérico é importante, especialmente para grandes cabos de condutor, mas não tão alto quanto informado em fórmula de IEC 60287-1-1.

[0015] Devido ao ensinamento contraditório nos documentos da técnica anterior, o Requerente investigou adicionalmente as perdas de blindagem em um cabo elétrico de CA compreendendo pelo menos dois núcleos trançados juntos de acordo com um passo de trançamento de núcleo A, cada núcleo compreendendo um condutor elétrico, e uma blindagem compreendendo uma camada de fios enrolados helicoidalmente ao redor do cabo de acordo com um passo de enrolamento de blindagem B.

[0016] Durante sua investigação, o Requerente observou que as perdas de blindagem mudam altamente dependendo do fato que a passo de enrolamento de blindagem B é 'unilay'ou 'contralay'ao passo de trançamento de núcleo A.

[0017] Em particular, o Requerente observou que as perdas de blindagem são altamente reduzidas quando o passo de enrolamento de blindagem B é 'unilay' ao passo de trançamento de núcleo A, comparado com a situação em que o passo de enrolamento de blindagem B é ao invés 'contralay'ao passo de trançamento de núcleo A, e quando o passo B tem um valor predeterminado com respeito a passo A.

[0018] O Requerente assim achou que, usando um cabo de CA blindado compreendendo uma camada de blindagem com um passo de enrolamento de blindagem B que é 'unilay'ao passo de trançamento de núcleo A e tem um valor predeterminado com respeito a passo A, as perdas de blindagem são reduzidas. Deste modo, é possível obedecer as exigências de IEC 60287-1-1 para avaliação de corrente permissível transmitindo no condutor de cabo um valor de corrente aumentado e/ou usando condutores de cabo com um valor reduzido da área de seção transversal S (a resistência de CA por comprimento unitário R na fórmula (1) anterior sendo proporcional a p/S, em que p é a resistividade elétrica de material de condutor).

[0019] Em um primeiro aspecto, a presente invenção assim relaciona- se a um método para transportar uma corrente alternada I a uma temperatura de condutor de trabalho permissível máxima T, compreendendo: - prover um cabo de potência compreendendo pelo menos dois núcleos trançados juntos de acordo com uma posição de trançamento de núcleo e um passo de trançamento de núcleo A, cada núcleo compreendendo um condutor elétrico tendo uma área de seção transversal S e perdas de condutor quando a corrente I é transportada; - prover uma blindagem cercando os pelo menos dois núcleos, dita blindagem compreendendo uma camada de uma pluralidade de fios de metal enrolados ao redor dos núcleos de acordo com uma posição de enrolamento de blindagem helicoidal e um passo de enrolamento de blindagem B, dita blindagem tendo perdas de blindagem quando a corrente I é transportada; ditas perdas de condutor e perdas de blindagem contribuindo para perdas de cabo globais determinando a temperatura de condutor de trabalho permissível máxima T; - fazer a corrente alternada I fluir no cabo; em que: - a posição de enrolamento de blindagem helicoidal tem a mesma direção como a posição de trançamento de núcleo, - passo de enrolamento de blindagem B é de 0,4A a 2,5A e  difere de A por pelo menos 10%, e - a área de seção transversal S é tal a fazer o cabo operar à temperatura de condutor permissível máxima T enquanto transportando a corrente alternada 1 com perdas de blindagem iguais a ou mais baixas de 30% das perdas de cabo globais.

[0020] Na descrição presente e reivindicações, o termo "núcleo" é usado para indicar um condutor elétrico cercado por pelo menos uma camada isolante e, opcionalmente, pelo menos uma camada semicondutora. Opcionalmente, dito núcleo adicionalmente compreende uma tela de metal.

[0021] Na descrição presente e reivindicações, o termo "unilay"é usado para indicar que o enrolamento dos fios de uma camada de cabo (no caso, a blindagem) ao redor do cabo e o trançamento dos núcleos têm uma mesma direção, com um mesmo passo ou diferente.

[0022] Na descrição presente e reivindicações, o termo "contralay"é usado para indicar que o enrolamento dos fios de uma camada de cabo (no caso, a blindagem) ao redor do cabo e o trançamento dos núcleos têm uma direção oposta, com um mesmo passo ou diferente.

[0023] Na descrição presente e reivindicações, o termo " temperatura de condutor de trabalho permissível máxima" é usado para indicar a temperatura mais alta que um condutor é permitido alcançar em operação em uma condição de estado estável, a fim de garantir integridade do cabo. Tal temperatura depende substancialmente das perdas de cabo globais, incluindo perdas de condutor devido ao efeito Joule e fenômenos de dissipação.

[0024] As perdas de blindagem são outro componente significante das perdas de cabo globais.

[0025] Na descrição presente e reivindicações, o termo "avaliação de corrente permissível" é usado para indicar a corrente máxima que pode ser transportada em um condutor elétrico a fim de garantir que a temperatura de condutor elétrico não exceda a temperatura de condutor de trabalho permissive! máxima em condição de estado estável. Estado estável é alcançado quando a taxa de geração de calor no cabo é igual à taxa de dissipação de calor da superfície do cabo.

[0026] Na descrição presente e reivindicações, o termo "ferromagnético" indica um material, por exemplo aço, que abaixo de uma dada temperatura pode possuir magnetização na ausência de um campo magnético externo.

[0027] Na descrição presente e reivindicações, o termo "passo de cruzamento C" é usado para indicar o comprimento de cabo levado pelos fios da blindagem para fazer uma única volta completa ao redor dos núcleos de cabo. O passo de cruzamento C é dado pela relação seguinte:

em que A é o passo de trançamento de núcleo e B é o passo de enrolamento de blindagem. A é positivo quando os núcleos trançados juntos viram à direita (rosca direita) e B é positivo quando os fios de blindagem enrolados ao redor do cabo viram à direita (rosca direita). O valor de C sempre é positivo. Quando os valores de A e B são muito semelhantes (ambos em módulo e sinal) o valor de C se toma muito grande.

[0028] De acordo com a invenção, os desempenhos do cabo de potência são vantajosamente melhorados em termos de corrente alternada aumentada e/ou área de seção transversal reduzida de condutor elétrico S com respeito àquela provida em exigências de avaliação de corrente permissive! de Padrão IEC 60287-1-1.

[0029] A corrente alternada I feita fluir no cabo e a área de seção transversal S vantajosamente obedecem as exigências de avaliação de corrente permissive! de acordo com Padrão IEC 60287-1-1, com perdas de blindagem iguais a ou mais baixas que 30% das perdas de cabo globais.

[0030] Preferivelmente, as perdas de blindagem são iguais a ou mais baixas que 20% das perdas de cabo globais. Preferivelmente, as perdas de blindagem são iguais a ou mais baixas que 10% das perdas de cabo globais. Por uma seleção correta dos parâmetros de passo, as perdas de blindagem podem chegar até 3% das perdas de cabo globais.

[0031] Preferivelmente, passo B >0,5A. Mais preferivelmente, passo B >0,6A. Preferivelmente, passo B <2A. Mais preferivelmente, passo B < 1,8A.

[0032] Vantajosamente, o passo de trançamento de núcleo A, em módulo, é de 1000 a 3000 mm. Preferivelmente, o passo de trançamento de núcleo A, em módulo, é de 1500 mm. Preferivelmente, o passo de trançamento de núcleo A, em módulo, não é mais alto que 2600 mm.

[0033] De acordo com a presente invenção, preferivelmente o passo de cruzamento C >A. Mais preferivelmente, C >5A. Até mesmo mais preferivelmente, C >10A. Convenientemente, C pode ser até 12A.

[0034] Convenientemente, a blindagem cerca os pelo menos dois núcleos juntos, como um todo.

[0035] Em uma concretização, os pelo menos dois núcleos são trançados helicoidalmente juntos.

[0036] Em uma concretização, a blindagem adicionalmente compreende uma primeira camada exterior de uma pluralidade de fios de metal, cercando dita camada de uma pluralidade de fios de metal. Os fios de metal de dita primeira camada exterior são enrolados adequadamente ao redor dos núcleos de acordo com uma primeira posição de enrolamento de camada exterior e um primeiro passo de enrolamento de camada exterior B'. Preferivelmente, a primeira posição de enrolamento de camada exterior é helicoidal.

[0037] Preferivelmente, a primeira posição de enrolamento de camada exterior tem uma direção oposta com respeito à posição de trançamento de núcleo (quer dizer, a primeira posição de enrolamento de camada exterior é 'contralay'com respeito à posição de trançamento de núcleo e com respeito à posição de enrolamento de blindagem). Esta configuração de 'contralay'da primeira camada exterior é vantajosa em termos de desempenhos mecânicos do cabo.

[0038] Preferivelmente, o primeiro passo de enrolamento de camada exterior B' é mais alto, em valor absoluto, do passo de enrolamento de blindagem B. Mais preferivelmente, o primeiro passo de enrolamento de camada exterior B' é mais alto, em valor absoluto, de B por pelo menos 10% de B.

[0039] Na concretização em que a blindagem também compreende a primeira camada exterior, a área de seção transversal S do condutor elétrico é tal a fazer o cabo operar à temperatura de condutor permissível máxima T enquanto transportando a corrente alternada I com perdas de blindagem iguais a ou mais baixas que 30% das perdas de cabo globais, as perdas de blindagem compreendendo ambas as perdas em dita camada e em dita primeira camada exterior.

[0040] Em uma concretização, a blindagem adicionalmente compreende uma segunda camada exterior de uma pluralidade de fios de metal, cercando dita primeira camada exterior. Os fios de metal de dita segunda camada exterior são enrolados adequadamente ao redor dos núcleos de acordo com uma segunda posição de enrolamento de camada exterior e um segundo passo de enrolamento de camada exterior B". Preferivelmente, a segunda posição de enrolamento de camada exterior é helicoidal. Preferivelmente, a segunda posição de enrolamento de camada exterior tem a mesma direção como a posição de trançamento de núcleo (quer dizer, a segunda posição de enrolamento de camada exterior é 'unilay'com respeito à posição de trançamento de núcleo e com respeito à posição de enrolamento de blindagem). Preferivelmente, o segundo passo de enrolamento de camada exterior B" é diferente do passo de enrolamento de blindagem B. Preferivelmente, o módulo |B"-A| é mais alto que |B-A|.

[0041] Na concretização em que a blindagem também compreende a segunda camada exterior de uma pluralidade de fios de metal, a área de seção transversal S do condutor elétrico é tal a fazer o cabo operar à temperatura de condutor permissível máxima T enquanto transportando a corrente alternada I com perdas de blindagem iguais a ou mais baixas que 30% das perdas de cabo globais, as perdas de blindagem compreendendo as perdas em dita camada, em dita primeira camada exterior e em dita segunda camada exterior.

[0042] Em uma concretização, os fios da blindagem são feitos de material ferromagnético. Por exemplo, eles são feitos de aço de construção, aço inoxidável ferrítico ou aço carbono.

[0043] Em outra concretização, os fios da blindagem podem ser ferromagnéticos e não ferromagnéticos misturados. Por exemplo, na camada de fios, fios ferromagnéticos podem alternar com fios não ferromagnéticos e/ou os fios podem ter um núcleo ferromagnético cercado por um material não ferromagnético (por exemplo, plástico ou aço inoxidável).

[0044] Vantajosamente, os fios de blindagem têm um diâmetro de seção transversal de 2 a 10 mm. Preferivelmente, o diâmetro é de 4 mm. Preferivelmente, o diâmetro não é mais alto que 7 mm. Os fios de blindagem podem ter seção transversal poligonal ou, preferivelmente, redonda.

[0045] Preferivelmente, os pelo menos dois núcleos são núcleos monofásicos. Vantajosamente, os pelo menos dois núcleos são núcleos polifásicos.

[0046] Em uma concretização preferida, o cabo compreende três núcleos. Em sistemas de CA, o cabo vantajosamente é um cabo trifásico. O cabo trifásico vantajosamente compreende três núcleos monofásicos.

[0047] O cabo de CA pode ser um cabo de baixa, média ou alta tensão (LV, MV, HV, respectivamente). O termo baixa tensão é usado para indicar tensões mais baixas que 1 kV. O termo média tensão é usado para indicar tensões de 1 a 35 kV. O termo alta tensão é usado para indicar tensões mais altas que 35 kV.

[0048] O cabo de CA pode ser terrestre ou submarino. O cabo terrestre pode ser enterrado pelo menos em parte ou posicionado em túneis.

[0049] As características e vantagens da presente invenção serão feitas aparentes pela descrição detalhada seguinte de algumas concretizações exemplares dela, providas somente por meio de exemplos não Hmitantes, descrição que será conduzida fazendo referência aos desenhos anexos, em que: - Figura 1 mostra esquematicamente um cabo de potência exemplar que pode ser usado para implementar o método da invenção; - Figura 2 mostra a resistência de fase medida em um cabo de três núcleos contra a corrente de CA fluindo nele, dito cabo tendo um número variado de fios de blindagem; - Figura 3 mostra que a resistência de fase medida em um cabo de três núcleos contra a corrente CA fluindo nele, com ou sem fios de blindagem; - Figura 4 mostra as perdas de blindagem computadas para um cabo de três núcleos contra o passo de enrolamento de blindagem B, considerando as perdas de blindagem inversamente proporcionais ao passo de cruzamento C; - Figura 5 mostra as perdas de blindagem contra o passo de enrolamento de blindagem B computado para o mesmo cabo da Figura 4 usando uma computação de FEM 3D; - Figura 6 relata as perdas induzidas em um fio cilíndrico de material ferromagnético contra o diâmetro de fio, com valores diferentes de resistividade elétrica e permeabilidade magnética relativa; - Figura 7 ilustra esquematicamente núcleos trançados e fios de blindagem enrolados, respectivamente com passo de trançamento de núcleo A e passo de enrolamento de blindagem B, de um cabo adequado para a invenção.

[0050] A Figura 1 mostra esquematicamente um cabo de três núcleos de CA 10 exemplarmente para aplicação submarina compreendendo três núcleos 12. Cada núcleo compreende um condutor de metal 12a tipicamente feito de cobre, alumínio ou ambos, em forma de uma haste ou de fios trançados. O condutor 12a é cercado sequencialmente por uma camada semicondutora interna e camada isolante e uma camada semícondutora exterior, ditas três camadas (não mostrado) sendo feitas de material polimérico (por exemplo, polietileno), papel embrulhado ou laminado de papel/polipropileno. No caso das camadas semicondutoras, o material delas é carregado com enchimento condutivo tal como negro de carbono.

[0051] Os três núcleos 2 são trançados helicoidalmente juntos de acordo com um passo de trançamento de núcleo A. Os três núcleos 12 são cada um envolvido por uma envoltura de metal 13 (por exemplo, feita de chumbo) e embutida em um enchimento polimérico 11 cercado, por sua vez, por uma fita 15 e por uma camada de amortecimento 14. Ao redor da camada de amortecimento 14, uma blindagem 16 compreendendo uma única camada de fios 16a é provida. Os fios 16a são enrolados helicoidalmente ao redor do cabo 10 de acordo com um passo de enrolamento de blindagem B. De acordo com a invenção, o passo de enrolamento de blindagem B é 'unilay'ao passo de trançamento de núcleo A, como mostrado na Figura 7.

[0052] Os fios 16a são metálicos, preferivelmente são feitos de um material ferromagnético tal como aço carbono, aço de construção, aço inoxidável ferrítico.

[0053] O condutor 12a tem uma área de seção transversal S, em que S = π(d/2)2, d sendo o diâmetro de condutor.

[0054] Durante atividades de desenvolvimento executadas pelo  Requerente a fim de investigar as perdas de blindagem em um cabo elétrico de CA, o Requerente analisava um primeiro cabo de CA tendo três núcleos trançados juntos de acordo com um passo de trançamento de núcleo A de 2570 mm; uma única camada de oitenta e oito (88) fios enrolados ao redor do cabo de acordo com um passo de enrolamento de blindagem B 'contralay' ao passo de trançamento de núcleo A, B sendo -1890 mm, e passo de cruzamento C igual a aproximadamente 1089 mm; um diâmetro de fio d de 6 mm; uma área de seção transversal S de 800 mm2.

[0055] O Requerente também analisava um segundo cabo de CA tendo três núcleos trançados juntos de acordo com um passo de núcleo A de 1442 mm; uma única camada de sessenta e um (61) fios enrolados ao redor do cabo de acordo com um passo de enrolamento de blindagem B 'unilay' ao passo de núcleo A, B sendo 1117 mm, e passo de cruzamento C igual a aproximadamente 4956 mm; um diâmetro de fio d de 6 mm; uma área de seção transversal S de 500 mm2.

[0056] O Requerente media experimentalmente a resistência de fase (Ohm/m) do primeiro e segundo cabos com e sem fios de blindagem, para uma corrente de CA em cada condutor variando de 20 A a 1600 A. A resistência de fase era obtida de perdas de cabo medidas dividindo por 3 (número de condutores) e pelo quadrado da corrente I circulando nos condutores. A resistência de fase era medida para os dois cabos com uma redução progressiva do número de fios, começando com a blindagem completa com 88/61 fios, e então removendo progressivamente os fios distribuídos igualmente ao redor do cabo.

[0057] A Figura 2 mostra a resistência de fase medida para o primeiro cabo (cabo de 'contralay'). Em particular, as medidas foram feitas com uma redução progressiva do número dos fios, começando com a blindagem completa com 88 fios, e então removendo 1 fio todo 8 fios distribuídos igualmente ao redor do cabo. Medidas com blindagem completa (88 fios), 66 fios de blindagem e com fios de blindagem removidos completamente são relatadas na Figura 2.

[0058] A Figura 3 mostra a resistência de fase medida para o segundo cabo (cabo de 'unilay'). Os valores de resistência de fase obtidos para este cabo blindado eram bem mais baixos que aquele obtido para o primeiro cabo blindado e a variação da resistência de fase na ausência de fios de blindagem não era tão notável para este segundo cabo. Por esta razão, só a primeira e a última medida (com blindagem de 61 fios completa e sem blindagem) são mostradas na Figura 3, até mesmo se as medidas foram feitas com uma redução progressiva do número dos fios também para este segundo cabo.

[0059] Nas Figuras 2 e 3, símbolo "E" significa "elevado" e "E-05" significa "1*10'5".

[0060] Comparando os resultados das Figuras 2 e 3, o Requerente adicionalmente observou que o valor da diferença da resistência de fase medida para o segundo cabo com blindagem completa e sem blindagem é da ordem de 1*10'6Ohm/m, que está ao redor de 10 vezes menos que aquela medida para o primeiro cabo com blindagem completa, e de qualquer maneira notavelmente mais baixa que aquela do primeiro cabo com um número semelhante de fios de blindagem (61 no segundo cabo contra 66 no primeiro cabo blindado).

[0061] Analisando os resultados da Figura 2, o Requerente adicionalmente observou que a resistência de fase diminui reduzindo o número de fios.

[0062] O Requerente notou que esta última observação conflita com a fórmula (veja fórmula 2 descrita acima) dada pelo IEC 60287-1-1 para À.2 (isto é, a relação de perdas na blindagem para perdas totais em todos os condutores). Na realidade, de acordo com IEC 60287-1-1, a camada de fios de blindagem é modelada cumulativamente como um tubo sólido tendo resistência RA (em regime de CA) dado por (p'L)/(S*Nfí0S), em que p é a resistividade elétrica do material de fio, S é a área de seção transversal do fio, Léo comprimento de fio e Nf10Sé o número total de fios na blindagem. Como de acordo com IEC 60287-1-1, a resistência de blindagem RA aumenta com um número decrescente de fios, de acordo com IEC 60287-1-1, À.2 (e assim a supracitada resistência de fase) deveria aumentar (e não diminuir como mostrado na Figura 2) com um número decrescente de fios.

[0063] Observando que a resistência de fase depende da corrente I circulando nos condutores e que é bastante baixa para baixos valores de corrente, o Requerente adicionalmente achou que os resultados mencionados acima, obtidos por J. J. Bremnes et al. com cabos de 8,5 km e 12 km de comprimento e uma corrente de teste de 51 A, não podem ser aplicados a cabos de MV/HV transportando valores de corrente padrão, tipicamente mais altos que 500 A.

[0064] Realmente, o Requerente acredita que correntes de remoinho e histerese são responsáveis pelas perdas geradas na blindagem. Porém, baixos valores de corrente de CA (por exemplo, corrente de teste de 51 A usada por J. J. Bremnes et al.) não ativam histerese e induzem correntes de remoinho muito baixas.

[0065] Além disso, sobre o resultado que o valor da diferença da resistência de fase medida para o segundo cabo com blindagem completa (61 fios) e sem blindagem é ao redor de 10 vezes menos que aquela medida para o primeiro cabo (com blindagem completa de 88 fios), o Requerente observou que uma tal diferença não pôde ser atribuída (pelo menos somente) ao fato que o segundo cabo tem uma seção transversal menor e um número menor de fios na blindagem.

[0066] O Requerente assim adicionalmente investigou as perdas de blindagem em um cabo de CA computando a porcentagem de perdas de blindagem como uma função do passo de enrolamento de blindagem B.

[0067] Em particular, as perdas de blindagem eram computadas as assumindo como inversamente proporcionais ao passo de cruzamento C. As condições seguintes eram consideradas: um cabo de três núcleos de CA com os núcleos trançados juntos de acordo com um passo de trançamento de núcleo A, com A=2500 mm; só um fio de blindagem, enrolado ao redor do cabo de acordo com um passo de enrolamento de blindagem variável B; uma hipótese que as perdas no fio de blindagem são inversamente proporcionais ao passo de cruzamento C; uma corrente de 800 A nos condutores; área de seção transversal de condutor S de 800 mm2.

[0068] A Figura 4 mostra os resultados da computação da porcentagem de perdas de blindagem como uma função do passo de enrolamento de blindagem B de acordo com as condições mencionadas. A computação considerava perdas a 100% daquelas medidas empiricamente com o primeiro cabo da Figura 2. Valor negativo do passo de enrolamento de blindagem significa direções de enrolamento 'contralay' dos fios de blindagem com respeito aos núcleos; valor positivo do passo de enrolamento de blindagem significa direções de enrolamento 'unilay'dos fios de blindagem com respeito aos núcleos.

[0069] Como visível na Figura 4, na hipótese feita que o valor das perdas de blindagem no fio de blindagem é inversamente proporcional ao passo de cruzamento C, as perdas de blindagem são altas quando passo de enrolamento de blindagem B - tanto 'unilay' ou 'contralay'com respeito a passo de trançamento de núcleo A - é muito curto (e, como uma consequência, passo de cruzamento C é aproximadamente 1/3 de passo de trançamento de núcleo A).

[0070] Um aumento de passo de enrolamento de blindagem B - tanto 'unilay' ou 'contralay'com respeito a passo de trançamento de núcleo A - traz à redução das perdas de blindagem, a tendência de tal redução sendo golpear no caso que passo de enrolamento de blindagem B é 'unilay' com respeito a passo de trançamento de núcleo A. Por exemplo, um passo de enrolamento de blindagem de 'unilay' B de cerca de 1500 mm resulta em porcentagem de perda de blindagem de cerca de 25% (-75% com respeito ao valor empírico obtido para o primeiro cabo da Figura 2), enquanto um passo de enrolamento de blindagem de 'contralay' B de cerca de 1500 mm (aproximadamente -1500 mm) resulta porcentagem de perda de blindagem de cerca de 105% (+5% com respeito a dito valor empírico).

[0071] Perdas de blindagem têm um mínimo quando passo de trançamento de núcleo A e passo de enrolamento de blindagem B são substancialmente iguais ('unilay' e com aproximadamente o mesmo passo).

[0072] Em vista dos resultados recém mencionados, o Requerente investigou adicionalmente as perdas de blindagem para um cabo de CA nas mesmas condições como aquela da Figura 4, mas usando uma computação de FEM 3D (Método de Elemento Finito) para verificar a hipótese feita na computação da Figura 4.

[0073] Como no caso da computação da Figura 4, a computação de FEM considerava perdas a 100% daquelas medidas empiricamente com o primeiro cabo da Figura 2 (valor marcado com um círculo na Figura 5).

[0074] Os resultados das computações de FEM são relatados na Figura 5, em que as porcentagens de perda de blindagem como uma função do passo de enrolamento de blindagem B são mostrados. Também neste caso, as perdas de blindagem têm um mínimo quando passo de trançamento de núcleo A e passo de enrolamento de blindagem B são iguais (cabo de 'unilay' com núcleos e fio de blindagem com o mesmo passo) enquanto eles são muito altos quando B está perto de zero (positivo ou negativo). Além disso, as porcentagens de perda de blindagem podem ser tão baixas quanto 25% ou menos quando B é positivo (cabo de 'unilay') enquanto tais porcentagens são pelo menos aproximadamente 75% quando B é negativo (cabo de 'contralay').

[0075] O padrão das perdas de blindagem na Figura 5 é muito semelhante àquele mostrado na Figura 4. A computação de FEM executada pelo Requerente assim confirmava que a hipótese feita nas computações da Figura 4 (que o valor das perdas de blindagem no fio de blindagem é inversamente proporcional ao passo de cruzamento C) está correta.

[0076] O Requerente assim achou que as perdas de blindagem mudam altamente dependendo do fato que o passo de enrolamento de blindagem B é 'unilay' ou 'contralay' ao passo de trançamento de núcleo A. Em particular, as perdas de blindagem são altamente reduzidas quando o passo de enrolamento de blindagem B é 'unilay' ao passo de trançamento de núcleo A, comparado com a situação em que o passo de enrolamento de blindagem B é 'contralay' ao passo de trançamento de núcleo A.

[0077] Vantajosamente, o passo de enrolamento de blindagem B é mais alto que 0,4A. Preferivelmente, B >0,5A. Mais preferivelmente, B > 0,6A. Vantajosamente, o passo de enrolamento de blindagem B é menor que 2,5 A. Mais preferivelmente, o passo de enrolamento de blindagem B é menor que 2A. Até mesmo mais preferivelmente, o passo de enrolamento de blindagem B é menor que 1,8A,

[0078] Vantajosamente, o passo de enrolamento de blindagem B é diferente do passo de trançamento de núcleo A(B ± A). Uma tal diferença é pelo menos igual a 10% de passo A. Embora aparentemente favorável em termos de redução de perda de blindagem, a configuração com B = A seria desvantajosa em termos de resistência mecânica.

[0079] Vantajosamente, o passo de trançamento de núcleo A, em módulo, é de 1000 a 3000 mm. Mais vantajosamente, o passo de trançamento de núcleo A, em módulo, é de 1500 a 2600 mm. Valores baixos de A são desvantajosos economicamente como comprimento de condutor mais alto é necessário para um dado comprimento de cabo. Por outro lado, valores altos de A são desvantajosos em termos de flexibilidade de cabo.

[0080] Vantajosamente, passo de cruzamento C é preferivelmente mais alto do que o passo de trançamento de núcleo A, em módulo. Mais preferivelmente, C >3A, em módulo. Até mesmo mais preferivelmente, C > 10A, em módulo.

[0081] Sem o objetivo de ser ligado a qualquer teoria, o Requerente acredita que o achado presente (que as perdas de blindagem são altamente reduzidas quando B é ’unilay' a A) é devido ao fato que quando A e B são do mesmo sinal (mesma direção) e, em particular, quando A e B são iguais ou muito semelhantes um ao outro, os núcleos e os fios de blindagem são paralelos ou quase paralelos um ao outro. Isto significa que o campo magnético gerado pela corrente de CA transportada pelos condutores nos núcleos é perpendicular ou quase perpendicular aos fios de blindagem. Isto faz as correntes de remoinho induzidas nos fios de blindagem serem paralelas ou quase paralelas ao eixo longitudinal de fio de blindagem.

[0082] Por outro lado, quando A e B são de sinal oposto ('contralay'), os núcleos e os fios de blindagem são perpendiculares ou quase perpendiculares um ao outro. Isto significa que o campo magnético gerado pela corrente de CA transportada pelos condutores nos núcleos é paralelo ou quase paralelo aos fios de blindagem. Isto faz as correntes de remoinho induzidas nos fios de blindagem serem perpendiculares ou quase perpendiculares com respeito ao eixo longitudinal de fio de blindagem.

[0083] A luz das observações anteriores, o Requerente achou que é possível reduzir as perdas de blindagem em um cabo de CA usando uma passo de enrolamento de blindagem B 'unilay' ao passo de trançamento de núcleo A, com 0,4A <B <2,5A. Em particular, o Requerente achou que, usando um passo de enrolamento de blindagem B 'unilay' ao passo de trançamento de núcleo A, com 0,4A <B <2,5A, a relação 7,2 de perdas na blindagem para perdas totais em todos os condutores no cabo elétrico é muito menor do que o valor 7.2 como computado de acordo com a fórmula (2) supracitada de Padrão IEC 60287-1-1.

[0084] Em particular, e vantajosamente, T,? <0,757,2. Preferivelmente, À2* <0,50À,2. Mais preferivelmente, À2- <0,25Ài. Até mesmo mais preferivelmente, À2- < 0,1 OÀ2.

[0085] Levando em conta a fórmula (1) anterior provida por IEC 60287-1-1, a configuração de 'unilay' de fios de blindagem e núcleos habilita aumentar a avaliação de corrente permissível de um cabo. A elevação de avaliação de corrente permissível conduz a duas melhorias em um sistema de transporte de CA: aumentar a corrente transportada por um cabo e/ou prover um cabo com uma área de seção transversal reduzida S, o aumento/redução sendo considerado com respeito ao caso em que as perdas de blindagem são computadas ao invés de acordo com fórmula (2) supracitada.

[0086] Isto é muito vantajoso porque habilita fazer um cabo mais poderoso e/ou reduzir o tamanho dos condutores com redução consequente de tamanho, peso e custo de cabo.

[0087] Por exemplo, no caso do cabo de 'unilay' da Figura 3 (com A=1442 mm, B=1117 mm, S=500 mm2), 0 Requerente computou o parâmetro À2 usando a fórmula (2) anterior provida por IEC 60287-1-1. Usando o valor de À2 assim computado (À2=0,317), o Requerente calculou a avaliação de corrente permissível usando a fórmula (1) anterior provida por IEC 60287-1-1 e, considerando uma profundidade de assentamento de 1,5 m, uma temperatura ambiente de 20°C, e resistividade térmica de solo de 0,8 K»m/W, um valor de avaliação de corrente permissível de 670 A era obtido.

[0088] Por outro lado, a relação "kr de perdas na blindagem para perdas totais em todos os condutores do mesmo cabo elétrico, medida experimentalmente pelo Requerente aplicando a inserção de Aron (P. P. Civallerí, Lezioni di Elettrotecnica, Libreria editrice Levrotto&Bella, Torino, 1981) resultou ser igual a aproximadamente 0,025. Quer dizer, a relação À2- medida experimentalmente pelo Requerente resultou ser mais de dez vezes menos que o valor de À2 computado de acordo com a fórmula (2) supracitada (isso é, À2'<0,1 OÀ2).

[0089] O Requerente observa que usando a fórmula (1) anterior na mesma condição de assentamento como mencionado acima, mas com % reduzido a 0,0317 (um décimo de 0,317), a avaliação de corrente permissível se toma 740 A. Isto significa que uma corrente muito mais alta que aquela calculada considerando % como computado de acordo com IEC 60287 pode ser transportada por um dado cabo tendo, de acordo com a invenção, passo de enrolamento de blindagem B 'unilay' ao passo de trançamento de núcleo A, com 0,4A <B <2,5A.

[0090] Por outro lado, na mesma condição de assentamento e com % reduzido a 0,0317 (um décimo de 0.317), a mesma avaliação de corrente permissível de 670 A pode ser alcançada com um condutor de 400 mm2 no lugar de um condutor de 500 mm2 (80% de redução de área de seção transversal S). Isto significa que uma dada corrente pode ser transportada por um cabo com um tamanho de condutor muito mais baixo que aquele requerido por IEC 60287, quando tal cabo tem, de acordo com a invenção, passo de enrolamento de blindagem B 'unilay' ao passo de trançamento de núcleo A, com 0,4A <B <2,5.

[0091] Figura 6 relata computação de FEM de perdas (em unidade arbitrária) induzidas em um fio cilíndrico de material ferromagnético contra o diâmetro de fio, com valores diferentes de resistividade elétrica e permeabilidade magnética relativa. Dois casos para resistividade elétrica, respectivamente de 20-10'8 Ohnrm e de 24-10’8Ohm-m, e dois casos para permeabilidade magnética relativa, respectivamente de mur = 300 e mur - 900 foram considerados. A combinação dos casos prévios conduz a quatro casos representativos, listados na Figura 6.

[0092] As gamas indicadas na Figura 6 são típicas para aço de construção.

[0093] Da Figura 6, é evidente que, a fim de reduzir as perdas, para diâmetros de fio abaixo de 6 mm é melhor escolher materiais com permeabilidade magnética relativa mais baixa.

[0094] Por outro lado, para diâmetros de fio acima de 6 mm é melhor escolher materiais com permeabilidade magnética relativa mais alta.

[0095] Além disso, para qualquer diâmetro de fio, com um valor igual de permeabilidade magnética relativa, é melhor escolher materiais com resistividade elétrica mais alta.

[0096] Considerando que valor típico de resistividade para fios de blindagem é de cerca de 14-10'8 Ohm-m, de acordo com a invenção, o fio de blindagem tem preferivelmente pelo menos uma resistividade igual a 14-10'8 Ohm-m, mais preferivelmente pelo menos igual a 20-10'8 Ohm-m.

[0097] Além disso, considerando que o valor típico de permeabilidade magnética relativa para fios de blindagem é de cerca de 300, de acordo com a invenção, o fio de blindagem tem preferivelmente uma permeabilidade magnética relativa mais alta ou menor que 300 dependendo do fato que o diâmetro de fio está acima ou abaixo de 6 mm.

[0098] E observado adicionalmente que de acordo com a invenção, devido aos resultados mostrados na Figura 2, o número de fios ferromagnéticos é preferivelmente reduzido com respeito a uma situação em que fios ferromagnéticos de blindagem cobrem todo o perímetro externo do cabo.

[0099] Número de fios em uma camada de blindagem pode ser, por exemplo, computado como o número de fios que enchem o perímetro do cabo e um vazio de aproximadamente 5% de um diâmetro de fio é deixado entre fios adjacentes.

[00100] A fim de reduzir o número de fios ferromagnéticos, a blindagem pode vantajosamente compreender fios ferromagnéticos alternando com fios não ferromagnéticos (por exemplo, plástico ou aço inoxidável). Além disso, ou em alternativa, os fios de blindagem podem compreender um núcleo ferromagnético cercado por um material não ferromagnético.

[00101] É notado que até mesmo se na descrição anterior e figuras cabos compreendendo blindagem com uma única camada de fios foram descritos, a invenção também se aplica a cabos em que a blindagem compreende uma pluralidade de camadas, sobrepostas radialmente.

[00102] Em tais cabos, a blindagem de múltiplas camadas preferivelmente compreende uma camada de fios (interna) com uma posição de enrolamento de blindagem e um passo de enrolamento de blindagem B, uma primeira camada exterior de fios, cercando a camada (interna), com uma primeira posição de enrolamento de camada exterior e um primeiro passo de enrolamento de camada exterior B' e, opcionalmente, uma segunda camada exterior de fios, cercando a primeira camada exterior, com uma segunda posição de enrolamento de camada exterior e um segundo passo de enrolamento de camada exterior B".

[00103] Sobre as características da camada (interna), a posição de enrolamento de blindagem, o passo de enrolamento de blindagem B, a posição de trançamento de núcleo e o passo de trançamento de núcleo A, as mesmas considerações feitas acima com referência a uma blindagem com uma única camada de fios se aplicam. Em particular, a posição de enrolamento de blindagem da camada interna é 'unilay' à posição de trançamento de núcleo.

[00104] Sobre a primeira camada exterior, a primeira posição de enrolamento de camada exterior é preferivelmente 'contralay' com respeito à posição de trançamento de núcleo (e à posição de enrolamento de blindagem). Isto vantajosamente melhora os desempenhos mecânicos do cabo.

[00105] Quando também a segunda camada exterior de fios está presente, a segunda posição de enrolamento de camada exterior é preferivelmente 'unilay' à posição de trançamento de núcleo (e à posição de enrolamento de blindagem).

[00106] Como explicado em detalhes acima, quando a posição de enrolamento de blindagem da camada (interna) de fios é 'unilay' à posição de trançamento de núcleo, as perdas na blindagem são altamente reduzidas como também o campo magnético (como gerado pela corrente de CA transportada pelos condutores de cabo) fora da camada (interna) da blindagem, que é blindada pela camada interna. Deste modo, a primeira camada exterior, cercando a camada (interna), experimenta um campo magnético reduzido e gera perdas de blindagem mais baixas, até mesmo se usada em uma configuração de 'contralay' com respeito à posição de trançamento de núcleo.

[00107] Para cabos compreendendo blindagem de múltiplas camadas, as mesmas considerações feitas acima com referência à relação À.21, (perdas na blindagem para perdas totais em todos os condutores no cabo elétrico) se aplicam, em que as perdas na blindagem são computadas como as perdas na camada (interna), na primeira camada exterior e, quando presente, na segunda camada exterior.

Claims (14)

1. Cabo de potência para transporte de uma corrente alternada a uma temperatura máxima admissível do condutor de trabalho, caracterizadopelo fato de que compreende: pelo menos dois núcleos trançados juntos de acordo com uma posição de trançamento de núcleo e um passo de trançamento de núcleo A, cada núcleo compreendendo um condutor elétrico que possui uma área de seção transversal e perdas de condutor quando a corrente é transportada; e uma blindagem em torno dos pelo menos dois núcleos, a referida blindagem compreendendo uma camada de uma pluralidade de fios de metal enrolados em torno dos núcleos de acordo com uma posição de enrolamento de blindagem helicoidal e um passo de enrolamento de blindagem B, com a referida blindagem tendo perdas de blindagem quando a corrente é transportada, as referidas perdas de condutor e perdas de blindagem que contribuem para as perdas gerais de cabos determinam a temperatura máxima admissível do condutor de trabalho, em que: a posição de enrolamento helicoidal da blindagem tem a mesma direção que a posição de trançamento do núcleo, a área de seção transversal S é tal que faz com que o cabo opere na temperatura máxima admissível do condutor de trabalho T durante o transporte da corrente alternada I com perdas de blindagem iguais ou inferiores a 30% das perdas gerais de cabos, e o passo de enrolamento da blindagem B e o passo do trançamento do núcleo A são tais que um passo de cruzamento C é maior ou igual a 3A, o passo de enrolamento da blindagem B difere do passo de trançamento do núcleo A em pelo menos 10%, e o passo de cruzamento C é definido pela seguinte relação:

2. Cabo de potência para transporte de corrente alternada de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que C > 5A.

3. Cabo de potência para transporte de corrente alternada de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que C >10A.

4. Cabo de potência para transporte de uma corrente alternada, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que C não é maior que 12A.

5. Cabo de potência para transporte de corrente alternada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o passo de trançamento do núcleo A, em módulo, é de 1000 a 3000 mm.

6. Cabo de potência para transporte de corrente alternada, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o passo de trançamento do núcleo A, em módulo, é de 1500 mm.

7. Cabo de potência para transporte de corrente alternada, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o passo de trançamento do núcleo A, em módulo, não é superior a 2600 mm.

8. Cabo de potência para transporte de corrente alternada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as perdas de blindagem são iguais ou inferiores a 10% das perdas totais de cabos.

9. Cabo de potência para transporte de corrente alternada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as perdas de blindagem são iguais ou inferiores a 3% das perdas totais de cabos.

10. Cabo de potência para o transporte de uma corrente alternada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a blindagem compreende ainda uma primeira camada externa de uma pluralidade de fios de metal, circundando a referida camada de uma pluralidade de fios de metal, em que os fios de metal da referida primeira camada externa são enrolados em torno dos núcleos de acordo com uma posição de enrolamento da primeira camada externa e um passo de trançamento da primeira camada externa B'.

11. Cabo de potência para transporte de uma corrente alternada, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a posição de enrolamento da primeira camada externa tem uma direção oposta em relação à posição de trançamento do núcleo.

12. Cabo de potência para transporte de uma corrente alternada, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a área da seção transversal do condutor elétrico é tal que faz com que o cabo opere na temperatura máxima permitida do condutor enquanto transporta a corrente alternada com perdas de blindagem iguais ou inferiores a 30% das perdas totais de cabos, as perdas de blindagem compreendendo as perdas na referida camada e na referida primeira camada externa.

13. Método para melhorar o desempenho de um cabo de potência caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos dois núcleos trançados juntos de acordo com uma posição de trançamento de núcleo e um passo de núcleo A, cada núcleo compreende um condutor elétrico com uma área de seção transversal S e perdas de condutor quando o alternado corrente I é transportada; e uma blindagem circundando os pelo menos dois núcleos, a referida blindagem compreendendo uma camada de uma pluralidade de fios de metal enrolados em torno dos núcleos de acordo com uma posição de enrolamento de blindagem helicoidal e um passo de enrolamento de blindagem B, com a referida blindagem tendo perdas de blindagem quando a corrente alternada I é transportada; as referidas perdas de condutor e perdas de blindagem, contribuindo para as perdas gerais de cabos, determinando a temperatura máxima admissível do condutor de trabalho T, o método compreendendo: redução das perdas de blindagem para um valor igual ou inferior a 30% das perdas totais de cabos, construindo o cabo de potência de modo que: o enrolamento helicoidal da blindagem tem a mesma direção que a posição de trançamento do núcleo, o passo de enrolamento da blindagem B difere do passo de trançamento de núcleo A em pelo menos 10%, e o passo de enrolamento da blindagem B e o passo de trançamento do núcleo A são tais que o passo de cruzamento C é maior ou igual a 3A, em que o passo de cruzamento C é definido pelas seguintes relações:

e construção do cabo de potência com um valor reduzido da área de seção transversal S do condutor elétrico, conforme determinado pelo valor das perdas reduzidas de blindagem.

14. Método para melhorar o desempenho de um cabo de potência caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos dois núcleos trançados juntos de acordo com uma posição de trançamento de núcleo e um passo de núcleo A, cada núcleo compreendendo um condutor elétrico com uma área de seção transversal S e perdas de condutor quando a corrente alternada I é transportada; e uma blindagem circundando os pelo menos dois núcleos, a blindagem compreendendo uma camada de uma pluralidade de fios de metal enrolados em torno dos núcleos de acordo com uma posição de enrolamento de blindagem helicoidal e um passo de enrolamento de blindagem B, com a referida blindagem tendo perdas de blindagem quando a corrente alternada I é transportada; as referidas perdas de condutor e perdas de blindagem, contribuindo para as perdas gerais de cabos, determinando a temperatura máxima admissível do condutor de trabalho T, o método compreendendo: redução das perdas de blindagem para um valor igual ou inferior a 30% das perdas totais de cabos, construindo o cabo de potência de modo que: o enrolamento helicoidal da blindagem tem a mesma direção que a posição de enrolamento de núcleo, o passo do enrolamento da blindagem B difere do passo de enrolamento do núcleo A em pelo menos 10%, e o passo do enrolamento da blindagem B e o passo de trançamento do núcleo A são tais que o passo de cruzamento C é maior ou igual a 3A, o passo de cruzamento C sendo definido pelas seguintes relações:

e operação do cabo de potência na temperatura máxima admissível do condutor de trabalho T transportando a referida corrente alternativa I com um valor aumentado, conforme determinado pelo valor das perdas reduzidas de blindagem.

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