Proyecto de Grado SC - Biblioteca Digital Universidad del Valle

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Esta forma viene de un elemento basado en una doble hélice sobre un tubo de material superconductor con el objeto de ser utilizado en un limitador de corriente superconductor. Se tiene un problema adicional. Hay que tener en cuenta que los materiales superconductores de alta temperatura son materiales cerámicos y, en consecuencia de esto, son materiales aislantes térmicos. Este hecho es importante nombrarlo pues interviene a la hora de describir cómo se inicia la transición al estado resistivo. Habitualmente este proceso se inicia en el punto en que el material presenta las peores propiedades, ese punto al generar resistencia se va calentando. En situaciones como las ya antes descritas y denominadas puntos calientes, el limitador de corriente no vendría siendo efectivo y este es el segundo reto de los investigadores, lograr que cuando se produce la transición sea todo el material el que transita y genera resistencia y no solamente estos primeros puntos. Para ello se ha estado trabajando en lograr materiales con propiedades más uniformes y en opciones que beneficien que una vez que se ha iniciado la transición en un punto, esta transición se distribuya a toda la muestra lo más rápido posible. Una solución que se está manejando habitualmente es cubrir el material superconductor con una pequeña capa metálica que ayude a distribuir el calor generado en estos puntos calientes y actúe como resistencia en paralelo [27]. Existe una segunda opción de limitadores de corriente conocido como inductivo, mostrado en la figura 19. El limitador viene siendo un transformador en el que el primario es una bobina metálica conectada a la red, acoplada a un secundario superconductor cortocircuitado. Este último en condiciones normales, está en estado superconductor, lo que significa que es capaz de compensar el campo magnético establecido por el primario. Contrario a lo anterior, al producirse un cortocircuito, el superconductor pasa al estado resistivo y cambia completamente el acoplamiento del transformador incrementando la impedancia del sistema y limitando la corriente. Si la corriente aumenta exageradamente o el campo H aumenta, provoca la transición al estado normal del secundario aumentando la 68
impedancia y limitando la corriente del cortocircuito. Existe un gran problema al conseguir muestras superconductoras con el tamaño requerido. Se necesitan cilindros o anillos de 50 a 70 centímetros [39]. Figura 19. Limitador de corriente. Existen los diseños llamados Híbridos. En ellos el secundario del transformador es fabricado con una bobina metálica de material común, pero que está cortocircuitada a través de un material superconductor. En estado normal, el superconductor no presenta resistencia, mientras que al producirse el cortocircuito la impedancia del secundario aumenta porque el superconductor empieza a generar resistencia. Tenemos otro semblante significativo de un limitador de corriente superconductor. Una vez que ya se ha producido la limitación en el sistema, este puede volver por sí solo de nuevo al estado superconductor, sin que necesite ninguna mediación externa [50]. Dispositivos limitadores de corriente basados en superconductores de alta temperatura debe ser capaz de manejar una potencia de 20 MW o más, con el fin de ser económicamente competitivos. Recientemente, los dispositivos limitadores de corriente inductiva y resistiva en el nivel de potencia de alrededor de 1 MVA han 69
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