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Este documento desarrolla una arquitectura funcional avanzada para cables eléctricos basada en ingeniería de capas nanocompuestas, orientada a minimizar las pérdidas energéticas por efecto Joule, reducir el efecto corona y eliminar interferencias electromagnéticas externas (EMI) mediante fenómenos estructurales no convencionales.
El sistema propuesto consta de:
Núcleo conductor de cobre, optimizado para corriente alterna (AC), cuyo comportamiento resistivo es analizado con profundidad en términos de efecto pelicular y armónicas.
Primera capa funcional interna, compuesta por un polímero dieléctrico (XLPE o EPR) con nanopartículas superparamagnéticas de magnetita (Fe₃O₄, 20–30 nm), cuya función es reducir las pérdidas resistivas redistribuyendo los campos magnéticos y homogeneizando el campo eléctrico para mitigar descargas parciales (efecto corona).
Segunda capa funcional externa, formada por la misma matriz polimérica, pero con una combinación sinérgica de nanopartículas de magnetita y microesferas dieléctricas de sílice (100 nm–1 μm), diseñada para inducir un fenómeno estructural denominado cuasi superdiamagnetismo, que actúa como blindaje magnético pasivo-activo, confinando el campo magnético generado por el conductor y reduciendo la EMI hasta en un 90%.
La propuesta incluye:
Modelado físico de cada fenómeno (Joule, corona y EMI),
Simulaciones FEM preliminares,
Ecuaciones clásicas (Ley de Joule-Lenz, Biot-Savart, efecto pelicular, tensión crítica de corona),
Datos comparativos estimados:
• Pérdidas Joule: reducción del 5–15%
• Pérdidas por efecto corona: 20–35%
• Interferencias EMI y corrientes inducidas: 65–90%
Además, se introduce una variante aplicable en campo: una cinta helicoidal multifuncional de instalación tipo plug and play, que replica las mismas propiedades funcionales y permite actualizar redes sin reemplazo de cables.
Se analizan escenarios HV, MV y LV, y se cuantifica el impacto económico mediante cálculo de retorno de inversión (ROI), con amortización proyectada entre 2 y 5 años. El documento finaliza con una propuesta estructurada de validación experimental, plan de certificación bajo normas IEC/IEEE, y una proyección de impacto sobre sostenibilidad energética y compatibilidad electromagnética.
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Title Conductor Eléctrico con Doble Aislamiento, un Nanocompuesto Superparamagnético y un Nanocompuesto Cuasi SuperDiamagnético
Este documento desarrolla una arquitectura funcional avanzada para cables eléctricos basada en ingeniería de capas nanocompuestas, orientada a minimizar las pérdidas energéticas por efecto Joule, reducir el efecto corona y eliminar interferencias electromagnéticas externas (EMI) mediante fenómenos estructurales no convencionales.
El sistema propuesto consta de:
Núcleo conductor de cobre, optimizado para corriente alterna (AC), cuyo comportamiento resistivo es analizado con profundidad en términos de efecto pelicular y armónicas.
Primera capa funcional interna, compuesta por un polímero dieléctrico (XLPE o EPR) con nanopartículas superparamagnéticas de magnetita (Fe₃O₄, 20–30 nm), cuya función es reducir las pérdidas resistivas redistribuyendo los campos magnéticos y homogeneizando el campo eléctrico para mitigar descargas parciales (efecto corona).
Segunda capa funcional externa, formada por la misma matriz polimérica, pero con una combinación sinérgica de nanopartículas de magnetita y microesferas dieléctricas de sílice (100 nm–1 μm), diseñada para inducir un fenómeno estructural denominado cuasi superdiamagnetismo, que actúa como blindaje magnético pasivo-activo, confinando el campo magnético generado por el conductor y reduciendo la EMI hasta en un 90%.
La propuesta incluye:
Modelado físico de cada fenómeno (Joule, corona y EMI),
Simulaciones FEM preliminares,
Ecuaciones clásicas (Ley de Joule-Lenz, Biot-Savart, efecto pelicular, tensión crítica de corona),
Datos comparativos estimados:
• Pérdidas Joule: reducción del 5–15%
• Pérdidas por efecto corona: 20–35%
• Interferencias EMI y corrientes inducidas: 65–90%
Además, se introduce una variante aplicable en campo: una cinta helicoidal multifuncional de instalación tipo plug and play, que replica las mismas propiedades funcionales y permite actualizar redes sin reemplazo de cables.
Se analizan escenarios HV, MV y LV, y se cuantifica el impacto económico mediante cálculo de retorno de inversión (ROI), con amortización proyectada entre 2 y 5 años. El documento finaliza con una propuesta estructurada de validación experimental, plan de certificación bajo normas IEC/IEEE, y una proyección de impacto sobre sostenibilidad energética y compatibilidad electromagnética.
Work type Article
Tags superparamagnetismo superdiamagnetismo supercondu, tipo de obra: documento técnico / ingeniería elec
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Registry info in Safe Creative
Identifier 2508032681467
Entry date Aug 3, 2025, 10:40 AM UTC
License All rights reserved
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Copyright registered declarations
Author 100.00 %. Holder javier jerez fernández. Date Aug 3, 2025.
Information available at https://www.safecreative.org/work/2508032681467-conductor-electrico-con-doble-aislamiento-un-nanocompuesto-superparamagnetico-y-un-nanocompuesto-cuasi-superdiamagnetico
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Registration: 2508032681467
