Contribución al estudio de los limitadores de corriente superconductores inductivos, disipación e inhomogeneidades en los elementos superconductores

Resumo

Este trabajo está dedicado al estudio de un limitador de corriente superconductor inductivo, un dispositivo diseñado para reducir las altas corrientes y tensiones que surgen cuando se produce un fallo en una línea de distribución de energía eléctrica (bien sea un circuito local, que alimente aparatos delicados que se desea proteger, o bien las propias líneas de alta tensión). El dispositivo fue construido con una configuración tipo transformador (con núcleo magnético comercial), de forma que el elemento superconductor, un cilíndrico hueco de Bi1.8Pb0.26Sr2Cu3O10+x (Bi-2223), actúa como secundario, mientras que un bobinado metálilco actúa como primario, y se halla directamente conectado al circuito de alimentación. Se ha correlacionado la respuesta del limitador con la variación del estado resitivo y térmico del superconductor, en concreto con el papel que juegan las inhomogeneidades en el material durante el proceso de limitación de la corriente. Se ha observado que la existencia de fases secundarias, debidas a una deficiente cristalización de las fase dominante (Bi-2223), así como la posible presencia de defectos estructurales típicos de los superconductores cerámicos, tales como poros, grietas, etc, llevan a la formación de zonas débiles, caracterizadas por poseer unas propiedades superconductoras deficientes cuando se las compara con el resto del material (valores menores de la densidad de corriente crítica, Jc, o de la temperatura crítica, Tc). Estas regiones se calientan más durante la transición y experimentan una transición al régimen ónhico que reduce la corriente lo suficiente como para evitar que el resto de la muestra siga el mismo camino. Debido a ello, permanece en regímenes disipativos caracterizados por el movimiento de vórtices magnéticos, que no da lugar a una resistencia tan elevada. Estos disminuye las prestaciones del dispositivo, pero además acarrea una recuperación térmica más le