BR112019002211B1 - Cabo de alta tensão para enrolamento e dispositivo de indução eletromagnética compreendendo o mesmo - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um cabo (1) para o enrolamento de alta tensão de um dispositivo de indução eletromagnética. O cabo (1) compreende um condutor (5) com uma largura w, e uma blindagem (3) disposta em torno de pelo menos uma porção do condutor (5), sendo que, em qualquer seção transversal do condutor (5), o condutor tem arestas arredondadas (5a) com um raio r na faixa de w/5 r = w/3. Um dispositivo de indução eletromagnética de alta tensão compreendendo um cabo, formando um enrolamento de alta tensão, é também descrito no presente documento.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se de modo geral a equipamen tos de alta tensão. Em particular, a presente invenção se refere a um cabo para o enrolamento de alta tensão de um dispositivo eletromagnético.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Os dispositivos de indução eletromagnética, tais como trans formadores e reatores, são usados nos sistemas elétricos para o controle do nível de tensão. Até o momento, o transformador é um dispositivo de indução eletromagnética usado no sentido de intensificar e reduzir a tensão nos sistemas de energia elétrica que têm por objetivo gerar, transmitir e utilizar energia elétrica de maneira a propiciar uma boa relação custo benefício. Em um sentido mais genérico, um transformador tem duas partes principais, um circuito magnético, o núcleo, feito, por exemplo, de ferro laminado ou aço, e um circuito elétrico, enrolamentos, geralmente feitos de alumínio ou fio de cobre.

[0003] Um transformador maior usado nas redes de energia elétrica é de modo geral de modo geral projetado com alta eficiência e com um conjunto de critérios operacionais rigorosos, por exemplo, dielétricos, térmicos, mecânicos e critérios acústicos. Devido à capacidade cada vez maior no manuseio da energia elétrica, ou seja, na classificação de força e tensão, dos transformadores, o desenho dos transformadores enfrenta entraves cada vez maiores.

[0004] A prática moderna de desenho dos transformadores envolve, entre outras coisas, o equilíbrio entre o uso de materiais no núcleo e no enrolamento e suas perdas. Devido à grande quantidade de energia ma-nuseada por um grande transformador de energia e devido a sua longa vida de serviço, de tipicamente 40 anos, qualquer tipo de aperfeiçoamento na redução de perdas será bem-vindo, caso esse mesmo aperfeiçoamento possa ser justificado pelo custo.

[0005] A perda de energia nos transformadores devida a correntes de carga representa uma grande parte das perdas totais. A perda de carga (LL) consiste em três tipos notavelmente diferentes de perdas com base em sua origem, i) as perdas I2R devidas à inerente resistência dos condutores de enrolamento, também chamadas de perdas de corrente CC, ii) a perda de corrente parasita (ECL) nos enrolamentos em função do campo magnético variável no tempo que é criado pela corrente de carga em todos os condutores de enrolamento, ao campo de fuga, e iii) as perdas de corrente errática, ou seja, a perda ECL em outras partes estruturais do transformador devido ao campo de fuga.

[0006] As soluções atuais para a redução das perdas de corrente parasita incluem cabos de múltiplos fios continuamente transpostos (CTC). Esses cabos requerem um cobre mais forte para que sejam capazes de lidar com curtos circuitos em instalações de alta tensão. Além disso, a fabricação de cabos CTC dotados de uma pluralidade de fios suficientemente finos e transpostos vem a ser um processo muito caro e requer a colagem e o isolamento dos fios por meio de epóxi. O custo material em função dos materiais indutivos de alta tensão, por conseguinte, aumenta tremendamente.

[0007] Uma outra abordagem é apresentada na Publicação WO 2012136754. Esse documento descreve um cabo de enrolamento de um dispositivo de indução eletromagnética. O cabo compreende um condutor, e uma camada compreendendo um material magnético com uma relativa permeabilidade magnética na faixa de 2 a 100.000, sendo que a camada envolve o condutor pelo menos parcialmente. As perdas de corrente parasita poderão, portanto, ser reduzidas.

[0008] A Patente dos Estados Unidos N. 5.545.853 descreve um cabo protegido contra pico de energia para uso nos fios condutores e nos estatores de motores elétricos bobinados com fio. O cabo é do tipo "filtro de linha" e reduz as falhas nos enrolamentos do estator de motores de transmissão de frequência variável (VFD) por meio da atenuação das tensões de pico e dos picos de energia transientes. O chamado tipo "filtro de linha" de isolamento de cabo impede que uma energia "suja" se movimente ininterruptamente ao longo do eixo. O cabo de filtro de linha descreve um elemento de núcleo de um ou mais fios de material condutor sobreposto a uma camada de isolamento primária contendo ferritas e/ou magnetitas. Essa camada é em seguida ainda sobreposta a uma camada de camisa de isolamento retardadora de chama feita de um material de alta temperatura. Tanto o isolamento primário como também a camada de camisa externa são reticulados.

[0009] A Patente dos Estados Unidos N. 2010/294531 descreve um cabo de ligação de veículo motorizado que compreende pelo menos um primeiro elemento condutor plano que é envolvido por pelo menos um primeiro elemento de isolamento. O cabo de ligação de veículo motorizado compreende ainda pelo menos um segundo elemento condutor plano que é envolvido por pelo menos um segundo elemento de isolamento, e pelo menos um elemento de blindagem que envolve o pelo menos um primeiro elemento de isolamento e o pelo menos um segundo elemento de isolamento. Além disso, o primeiro elemento condutor plano envolvido pelo primeiro elemento de isolamento e o segundo elemento condutor plano envolvido pelo segundo elemento de isolamento são dispostos de tal maneira que as superfícies largas dos elementos condutores planos se assentem uma sobre a outra.

[0010] A Patente Europeia EP 1.453.068 descreve um cabo plano condutor de uma seção transversal longitudinal retangular, consistindo de duas superfícies paralelas ao longo do lado mais comprido dentre os lados retangulares e duas superfícies ao longo do lado retangular mais curto, sendo que uma das duas superfícies tem uma blindagem de cobertura constituída em um fio.

[0011] A Patente da China CN 202.720.954 é um modelo de utili dade que descreve um cabo de fonte de alimentação de sistema de telefonia com alto desempenho contra interferência. O cabo compreende uma pluralidade de fios de núcleo torcidos por uma pluralidade de condutores de cobre. A pluralidade de fios de núcleo é disposta em um mesmo plano e os fios são dispostos em paralelo. A pluralidade de fios de núcleo é enrolada em uma camada isolante livre de halogênio e baixa emissão de fumaça com uma seção transversal retangular. Uma camada de blindagem de folha de alumínio com uma seção transversal retangular é enrolada ao redor da superfície externa da camada isolante livre de halogênio e baixa emissão de fumaça. Uma camada de blindagem de fio de cobre tecido é enrolada em torno da superfície externa da camada de blindagem de folha de alumínio. Uma camada de revestimento com uma seção transversal retangular é enrolada em torno da superfície externa da camada de blindagem de fio de cobre tecido.

[0012] A Patente dos Estados Unidos N. 4.383.225 descreve um cabo elétrico compreendendo uma pluralidade de filtros separados imunizados contra parasitas externos, particularmente de alta amplitude, sendo que os filtros são separados por uma ou mais camadas isolantes ou camadas magnéticas levemente condutoras, feitas de composições magnéticas e aplicadas por extrusão.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0013] Os presentes inventores descobriram que as perdas de cor rentes parasitas poderão ser ainda mais reduzidas com relação ao que seria possível por meio do desenho apresentado na Publicação WO 2012136754.

[0014] Um objeto da presente invenção é, portanto, prover um cabo para o enrolamento de alta tensão de um dispositivo de indução eletromagnética, cujo cabo reduz perdas no enrolamento quando em uma condição carregada.

[0015] Por conseguinte, em um primeiro aspecto da presente inven ção, é provido um cabo para o enrolamento de alta tensão de um dispositivo de indução eletromagnética, compreendendo: um condutor com uma largura w, e uma blindagem disposta em torno de pelo menos uma porção do condutor, sendo que, em qualquer seção transversal do condutor, o condutor tem arestas arredondadas com um raio r na faixa de w/8 < r ≤ w/2.

[0016] Foi observado pelos inventores que as perdas de corrente parasita são prevalecentes nas arestas de um condutor de um cabo de enrolamento. Ao se enrolar as arestas do condutor, essas áreas de alta perda poderão ser removidas. A faixa de valores de raio w/8 < r ≤ w/2 inclui uma faixa ideal de raio tendo em vista a opção de se obter a provisão de uma redução de uma perda tangível de corrente parasita ao mesmo tempo sem aumentar demais a perda de corrente CC. A perda de corrente CC é uma função que aumenta à medida que a área em seção transversal do condutor diminui.

[0017] O cabo de acordo com a presente invenção pode ser parti cularmente vantajoso em instalações de alta tensão nas quais altas correntes se encontram presentes, o que resulta, portanto, em grandes perdas. Deve-se notar, no entanto, que o cabo poderá também ser usado em instalações de média tensão ou ainda em instalações de baixa tensão.

[0018] De acordo com uma modalidade, o espaço formado no lado de fora de qualquer aresta arredondada é enchido com um material magnético. O material magnético provê uma redução ainda maior de perdas de corrente parasita em combinação com as arestas arredondadas do condutor.

[0019] De acordo com uma modalidade, o raio se encontra na faixa de w/6 < r ≤ w/2.

[0020] De acordo com uma modalidade, o raio se encontra na faixa de w/5 < r ≤ w/2.

[0021] De acordo com uma modalidade, o raio se encontra na faixa de w/5 < r ≤ w/3. Foi observado que a redução ideal de valores de raio fica em algum ponto nas faixas acima indicadas, com relação à redução de correntes parasitas, no caso de nenhuma compensação de área do condutor ser provida tendo em vista a área reduzida obtida como resultado das arestas arredondadas do condutor.

[0022] De acordo com uma modalidade o material magnético possui uma relativa permeabilidade magnética μr> 1.

[0023] De acordo com uma modalidade, o material magnético é um ímã com ligante polimérico. Nesse caso, o encapsulamento que envolve o condutor e a blindagem poderão, nos dois casos, ser um ímã com ligante polimérico, resultando em um processo simples de fabricação, uma vez que o encapsulamento, nesse caso, terá duas funções; primeiro, o encapsulamento encherá os espaços obtidos em função das arestas arredondadas e agirá como um encapsulamento para o condutor.

[0024] De acordo com uma modalidade, o material magnético é um gel magnético.

[0025] De acordo com uma modalidade, o material magnético com preende poeira magnética ou cola misturada com epóxi.

[0026] De acordo com uma modalidade, o material magnético é um fluido magnético.

[0027] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é provido um dispositivo de indução eletromagnética de alta tensão compreendendo: um núcleo magnético que possui um membro, e um cabo de acordo com o primeiro aspecto descrito no presente documento, sendo que o cabo é enrolado em torno do membro, formando um enrolamento de alta tensão.

[0028] De acordo com uma modalidade, o dispositivo de indução eletromagnética de alta tensão é um transformador de alta tensão ou um reator de alta tensão.

[0029] De modo geral, todos os termos usados nas reivindicações deverão ser interpretados de acordo com o seu significado usual no campo da técnica, a menos que explicitamente de outra maneira indicado no presente documento. Todas as referências aos termos "um / uma / o, a com relação aos elementos, aparelhos, componentes, meios citados, etc. deverão ser interpretadas latu sensu, tais como se referindo a pelo menos uma instância dos elementos, aparelhos, componentes, meios citados, etc., a menos que explicitamente de outra maneira indicado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0030] Modalidades específicas de conceito da presente invenção serão a seguir descritas, a título de exemplo, com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

[0031] A Figura 1 mostra as perdas de corrente parasita para um cabo de enrolamento de um dispositivo de indução eletromagnética da técnica anterior;

[0032] A Figura 2 mostra uma vista em seção transversal de um exemplo de um cabo de enrolamento de um dispositivo de indução ele-tromagnética;

[0033] A Figura 3 ilustra uma vista em seção transversal de um exemplo de um cabo para um dispositivo de indução eletromagnética;

[0034] A Figura 4a mostra um gráfico de perda de potência em um cabo de enrolamento de um dispositivo de indução eletromagnética, cujo cabo não tem nenhuma blindagem e sem nenhum material magnético atuando como carga nos terminais, para diferentes raios de aresta;

[0035] A Figura 4b mostra um gráfico da perda de potência em um cabo de enrolamento de um dispositivo de indução eletromagnética, cujo cabo inclui uma blindagem, porém não tem nenhum material magnético atuando como carga nos terminais, para diferentes raios de aresta;

[0036] A Figura 4c mostra um gráfico da perda de potência em um cabo de enrolamento de um dispositivo de indução eletromagnética, cujo cabo inclui uma blindagem e um material magnético que atua como carga nos terminais, para diferentes raios de aresta;

[0037] A Figura 5 é um gráfico da perda de potência em um cabo de enrolamento de um dispositivo de indução eletromagnética de acordo com as mesmas instalações mostradas na Figura 4c, no entanto, como uma compensação de área; e

[0038] A Figura 6 é uma vista em seção de uma porção de um dis positivo de indução eletromagnética de alta tensão compreendendo um enrolamento feito de um cabo tal como mostrado na Figura 2 ou 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0039] O conceito da presente invenção será descrito a seguir de maneira mais detalhada com referência aos desenhos em anexo, nos quais são mostradas modalidades exemplares. O conceito da presente invenção poderá, no entanto, ser incorporado de muitas formas diferentes e não deverá ser construído de modo a ficar limitado às modalidades descritas no presente documento; mas, sim, ao invés disso, essas modalidades são providas a título de exemplo de maneira que a presente invenção seja tratada de forma minuciosa e completa, e de maneira que a mesma possa comunicar o âmbito de aplicação do conceito da presente invenção às pessoas versadas na técnica. Referências numéricas similares se referem a elementos similares ao longo de todo o relatório descritivo.

[0040] A presente invenção refere-se a um cabo para o enrolamento de alta tensão de um dispositivo de indução eletromagnética, tal como um transformador de alta tensão ou um reator de alta tensão. O desenho do cabo reduz as perdas de corrente parasita. As perdas de corrente parasita podem ser reduzidas por meio da provisão de arestas arredondadas em qualquer seção transversal do cabo. As arestas arredondadas podem ter um raio na faixa de w/8 < r ≤ w/2, sendo que w é a largura do condutor que faz parte do cabo. Tipicamente, todas as arestas arredondadas possuem o mesmo raio.

[0041] Ao se arredondar as pontas do cabo, a área em seção trans versal diminui, resultando em perdas mais altas de corrente CC quando o raio das arestas arredondadas é grande demais. A perda de corrente CC é uma função da área em seção transversal de um cabo de enrolamento; portanto, quanto maior a área em seção transversal, tanto menor será a perda de corrente CC.

[0042] De acordo com um aspecto descrito no presente documento, a compensação da perda de corrente CC para os condutores de ponta arredondada é provida ao se compensar, na fase de desenho, qualquer redução de área em seção transversal obtida devido ao arredondamento das arestas. A compensação da perda de corrente CC é obtida, na fase de desenho, ao se selecionar condutores de dimensões maiores, em particular, uma dentre as dimensões de altura e de largura do condutor, ou ambas as coisas, com uma quantidade correspondente que foi removida em função do arredondamento das arestas ou que será removida em função do arredondamento das arestas. A área em seção transversal poderá, portanto, na fase de desenho, ser selecionada de modo que a mesma, depois de ter sido provida com arestas arredondadas, corresponda à área em seção transversal de um condutor dotado de arestas retangulares. Desta maneira, tanto a perda reduzida de corrente parasita como também a perda mantida de corrente CC poderão ser providas.

[0043] A Figura 1 mostra uma simulação por computador na qual altas correntes fluem através de uma pluralidade de condutores C1-C4 com uma seção transversal retangular e que fazem parte de um enrolamento de alta tensão. Tal como se pode observar, existem altas perdas nas arestas. Essas perdas ocorrem devido à indução das correntes parasitas pelo fluxo de fuga.

[0044] Com referência às Figuras 2 e 3, exemplos de um cabo para o enrolamento de alta tensão de um dispositivo de indução eletromagnética serão descritos a seguir.

[0045] A Figura 2 mostra uma vista em seção transversal de um exemplo de um cabo para um enrolamento de alta tensão. O cabo exemplificado 1 compreende uma blindagem 3, e um condutor 5.

[0046] O cabo 1 poderá incluir ainda um encapsulamento configu rado de modo a encapsular a blindagem 3 e o condutor 5, e o isolamento sólido provido ao redor do encapsulamento. O encapsulamento pode, por exemplo, compreender um epóxi, e o isolamento sólido pode, por exemplo, compreender um material a base de celulose, tal como papel.

[0047] O condutor 65 poderá, por exemplo, ser feito de cobre ou alumínio. Em uma vista em seção transversal, cada aresta 5a do condutor 5 é arredondada, com um raio r. O raio r de cada aresta 5a se encontra na faixa de w/8 < r ≤ w/2. O raio r de cada aresta 5a poderá, por exemplo, se encontrar na faixa de w/6 < r ≤ w/2, tal como w/5 < r ≤ w/2, ou w/4 ≤ r≤ w/2, ou w/4 ≤ r≤ w/3.

[0048] De acordo com o presente exemplo, o condutor 5 tem um formato em seção transversal de modo geral alongado. O formato em seção transversal é substancialmente retangular, com exceção das arestas 5a. O condutor 5 tem uma largura w, a qual é definida como a distância entre os lados longos do condutor 5. O condutor 5 tem ainda uma altura h definida como a distância entre os lados curtos. De acordo com o presente exemplo, a largura w é menor que a altura h. A altura h do condutor 5 faz parte da altura do disco de enrolamento de um enrolamento que é criada pelo cabo 1. A largura w do condutor 5 faz parte da largura da volta de enrolamento de um enrolamento que é criada pelo cabo 1.

[0049] A blindagem 3 pelo menos parcialmente envolve o condutor 5. A blindagem 3 é de preferência disposta na direção do fluxo de fuga, ou seja, paralela ao fluxo de fuga. Isso tipicamente significa que a blindagem 3 é disposta ao longo de um lado comprido do condutor 5. A blindagem 3 compreende um material magnético. A blindagem 3 é configurada de modo a prover a blindagem magnética do condutor 5. O material magnético da blindagem 3 de preferência descreve uma relativa permeabilidade magnética μr na faixa de 2 a 100.000. A blindagem 3 poderá, por exemplo, ter uma espessura de pelo menos 100 μm, de preferência na faixa de 200 a 800 μm. Exemplos de materiais adequados e de características apropriadas para a blindagem 3 são providos na Publicação WO 2012136754.

[0050] De acordo com o presente exemplo, a blindagem 3 é provida ao longo de ambos os lados do condutor 5. A blindagem 3 poderá, de maneira alternativa, ser provida em torno de todo o condutor, ou poderá ser provida ao longo dos lados curtos do condutor, ao invés de ao longo dos lados compridos, ou ser provida apenas ao longo de um dos lados compridos ou apenas ao longo de um dos lados curtos.

[0051] Uma vez que as arestas 5a do condutor 5 são arredondadas com um raio r, um espaço 7 será obtido do lado de fora de cada aresta arredondada 5a. De acordo com uma variação, esse espaço 7 é enchido com um material magnético 9. O material magnético 9 atua como um espaço de carga, ou de enchimento 7. O material magnético 9 é de preferência um material magnético “macio”, por meio do qual os materiais que são deformáveis facilmente se adaptarão ao formato do espaço 7. O material magnético 9 poderá ser qualquer material magnético macio que apresente uma relativa permeabilidade magnética μr maior que 1. O material magnético poderá, por exemplo, ser um gel magnético, ou poderá compreender poeira magnética ou cola misturada com epóxi, ou poderá ainda ser um fluido magnético, tal como um ferro fluido. O material magnético 9 poderá ser também um ímã com ligante polimérico. Nesse caso, o encapsulamento poderá, de acordo com uma variação, ser um ímã com ligante polimérico que enche os espaços 7.

[0052] A Figura 3 mostra uma vista em seção transversal de um ou tro exemplo de um cabo de enrolamento. O cabo 11 é um cabo de múltiplos fios e compreende uma pluralidade de condutores 5 dispostos em uma pluralidade de fileiras. De acordo com o presente exemplo, o número de fileiras é dois, mas, evidentemente, poderá haver um número maior de fileiras em vez de dois, ou um número menor de fileiras que dois. Cada condutor 5 forma um fio do cabo 11. Cada condutor 5 é pelo menos parcialmente envolvido por uma blindagem 3, e todos os condutores 5 têm arestas arredondadas, tal como descrito na Figura 1. O cabo 11 compreende ainda um encapsulamento 13, por exemplo, um encapsulamento com epóxi, que encerra os condutores 5, e um isolamento sólido 15 que encerra o encapsulamento 13.

[0053] A Figura 4a mostra um gráfico que ilustra as perdas de um cabo para um enrolamento de alta tensão sem nenhuma blindagem e nenhum material magnético nos espaços 7. O eixo geométrico x mostra os diferentes raios das arestas 5a, desde essencialmente nenhum raio na origem, ou seja, um condutor de formato retangular, até um valor máximo de raio da metade da largura, e o eixo geométrico y mostra a perda de potência como uma função do raio, desde absolutamente nenhuma perda de potência na origem. A curva 17 mostra a perda de corrente CC no condutor. Tal como esperado, a perda de corrente CC aumenta de acordo com o aumento do raio r, uma vez que a área total em seção transversal do condutor diminui à medida que as arestas se tornam cada vez mais redondas. A curva 19 mostra a perda de corrente parasita, que diminui à medida que o raio r aumenta. A curva 21 mostra a perda total, ou seja, ambas as perdas de corrente parasita e as perdas de corrente CC. A perda total é levemente reduzida à medida que o raio de aresta do condutor é aumentado, até mesmo para o valor máximo de raio, embora a perda de corrente CC desloque ligeiramente a eficiência provida pelas arestas arredondadas.

[0054] A Figura 4b mostra um gráfico que ilustra as perdas de um cabo para um enrolamento de alta tensão que tem uma blindagem 3, porém nenhum material magnético nos espaços 7. O eixo geométrico x e o eixo geométrico y descrevem os mesmos parâmetros tais como indicados no exemplo anterior. A curva 23 mostra as perdas de corrente parasita na blindagem, e a curva 25 mostra as perdas por histerese na blindagem, ambas as quais são constantes com relação às alterações no raio r das arestas 5a. A curva 27 mostra a perda de corrente parasita no condutor, cuja perda mais uma vez diminui à medida que o raio aumenta. A curva 29 mostra a perda de corrente CC no condutor, cuja perda aumenta de acordo com o raio r. A curva 31 mostra a perda total, cuja perda diminui à medida que o raio aumenta. A combinação de uma blindagem e de um raio curvado, no entanto, provê uma perda total muito menor do que no caso mostrado na Figura 4b; no presente exemplo, a perda total para qualquer raio sendo aproximadamente a metade da perda total no exemplo da Figura 4a.

[0055] A Figura 4c mostra um gráfico que ilustra as perdas de um cabo para um enrolamento de alta tensão dotado de uma blindagem 3 e um material magnético nos espaços 7. O eixo geométrico x e o eixo geométrico y descrevem os mesmos parâmetros que os indicados nos dois exemplos anteriores. As curvas 33 e 35 mostram as perdas de corrente parasita e as perdas por histerese no material magnético, ou seja, no material de carga, respectivamente. A curva 37 mostra a perda de corrente parasita na blindagem, e a curva 39 mostra a perda por histe- rese da blindagem nesse caso. A curva 41 mostra a perda de corrente parasita no condutor, cuja perda mais uma vez diminui de acordo com um aumento do raio. A curva 43 é a perda de corrente CC no condutor, e a curva 45 é a perda total. Mais uma vez, a perda total diminui à medida que o raio r das arestas do condutor aumenta. No entanto, com ambos os materiais magnéticos atuando como cargas nos espaços 7 e com a blindagem 13 sendo disposta pelo menos parcialmente em torno do condutor 5, a perda total tem um mínimo que é substancialmente menor do que no caso mostrado na Figura 4b. Esse mínimo se situa em uma faixa de raio Δr, cuja faixa corresponde a aproximadamente w/5 a aproximadamente w/3 do condutor 5, ou seja, entre cerca de um quinto da largura w do condutor 5 para uma largura w de cerca de um terço do condutor 5.

[0056] A redução de área do condutor 5 obtida ao se prover o con dutor com arestas arredondadas durante sua fabricação poderá ser compensada. A redução de área poderá ser compensada ao se usar um material condutor com uma área em seção transversal um pouco maior do que a desejada para fins de perda de corrente CC, antes do arredondamento das arestas. Quando, por exemplo, o arredondamento das arestas reduz a área total em seção transversal em, por exemplo, 3%, será possível se iniciar com um condutor com uma área em seção transversal com aproximadamente 103,1% da área em seção transversal desejada. Quando as arestas são arredondadas, 100% da área em seção transversal desejada será obtida.

[0057] A Figura 5 mostra um gráfico que ilustra as perdas de um cabo para um enrolamento de alta tensão dotado de uma blindagem 3 e um material magnético nos espaços 7, e com uma compensação de área do condutor durante a produção do mesmo. O eixo geométrico x e o eixo geométrico y descrevem os mesmos parâmetros tais como indicados nos exemplos anteriores. As curvas 47 e 49 mostram as perdas de corrente parasita e as perdas por histerese no material magnético, ou seja, no material de carga, respectivamente. A curva 51 mostra a perda de corrente parasita na blindagem, e a curva 53 mostra a perda por histerese na blindagem, nesse caso. A curva 55 mostra a perda de corrente parasita no condutor, cuja perda mais uma vez diminui de acordo com um aumento do raio. A curva 57 mostra a perda de corrente CC no condutor, cuja perda no caso da área compensada é constante para qualquer raio r. Essa perda não aumenta de acordo com um aumento do raio, tal como no caso não compensado mostrado na Figura 4c. A perda total mostrada pela curva 59 será, portanto, menor para os raios maiores do que no caso em compensação de área tal como mostrado na Figura 4c.

[0058] A Figura 6 mostra uma porção de um dispositivo de indução eletromagnética de alta tensão 61 compreendendo um núcleo magnético 63 feito de, por exemplo, uma pluralidade de folhas de aço laminadas, e um enrolamento de alta tensão 65. O núcleo magnético 63 possui um membro em torno do qual o enrolamento de alta tensão 65 é enrolado. O enrolamento de alta tensão 65 compreende uma pluralidade de voltas e discos de enrolamento, e compreende um cabo com arestas arredondadas do tipo descrito no presente documento. O enrolamento de alta tensão 65 poderá, deste modo, compreender um cabo, tal como o cabo 1 ou o cabo 11.

[0059] O cabo descrito no presente documento poderá ser adap tado para uso na construção de um enrolamento de alta tensão de um dispositivo de indução eletromagnética de alta tensão no qual as perdas de corrente parasita não são negligenciáveis. Tal dispositivo de indução eletromagnética poderá, por exemplo, ser um transformador, tal como um transformador de energia, um transformador HVDC, um reator ou um gerador. Nesse caso, o cabo da presente invenção poderá ser usado com vantagem em instalações de alta tensão.

[0060] O conceito da presente invenção foi acima descrito com re ferência a alguns exemplos. No entanto, tal como será prontamente apreciado por uma pessoa versada na técnica, outras modalidades além das acima descritas serão igualmente possíveis dentro do âmbito de aplicação do conceito da presente invenção, tal como definida pelas reivindicações em apenso.

Claims (9)

1. Cabo (1; 11) para o enrolamento de alta tensão de um dispositivo de indução eletromagnética, em que: um condutor (5) com uma largura w, a forma em seção transversal do condutor (5) sendo retangular com exceção das arestas (5a), no qual a largura w é definida como a distância entre os lados compridos do condutor (5), e uma blindagem (3) disposta ao longo de pelo menos um dos lados do condutor (5), caracterizado pelo fato de que, em qualquer seção transversal do condutor (5), o condutor tem arestas arredondadas (5a) com um raio r na faixa de w/5 < r < w/3.

2. Cabo (1; 11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o espaço (7) formado no lado de fora de qualquer aresta arredondada (5a) é enchido com um material magnético (9).

3. Cabo (1; 11), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o material magnético (9) possui uma relativa permeabilidade magnética μr > 1.

4. Cabo (1; 11), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o material magnético (9) é um ímã com ligante polimérico.

5. Cabo (1; 11), de acordo com a reivindicação 2 ou 3, carac-terizado pelo fato de que o material magnético (9) é um gel magnético.

6. Cabo (1; 11), de acordo com a reivindicação 2 ou 3, carac-terizado pelo fato de que o material magnético (9) compreende poeira magnética ou cola misturada com epóxi.

7. Cabo (1; 11), de acordo com a reivindicação 2 ou 3, carac-terizado pelo fato de que o material magnético (9) é um fluido magnético.

8. Dispositivo de indução eletromagnética de alta tensão (61), que compreende: um núcleo magnético (63) que possui um membro, e um cabo (1; 11) enrolado em torno do membro, formando um enrolamento de alta tensão (65); caracterizado pelo fato de que o cabo (1; 11) é como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.

9. Dispositivo de indução eletromagnética de alta tensão (61), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de indução eletromagnética de alta tensão (61) é um transformador de alta tensão ou um reator de alta tensão.