Professores pesquisadores da UTFPR Campus Pato Branco desenvolveram um dispositivo de fibra óptica que permite a identificação antecipada de falhas em transformadores elétricos, garantindo maior estabilidade e segurança no fornecimento de energia elétrica. Esta solução inovadora não tem equivalente no mercado.
O dispositivo é resultado da pesquisa de doutorado do professor Gustavo Gomes Kuhn (UTFPR-PB) no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial (CPGEI) da UTFPR Campus Curitiba, sob orientação do professor Jean Carlos Cardozo da Silva (UTFPR-CT) e em colaboração com o professor Cícero Martelli (UTFPR-CT) e do doutorando José Rodolfo Galvão (UTFPR-CM), concluído em 2020.
Antes disso, entretanto, em 2018, foi iniciado o processo de requerimento de patente junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI). Recentemente, os pesquisadores receberam a concessão de patente para o dispositivo, capaz de medir simultaneamente a vibração e a temperatura no núcleo de transformadores.
O professor Gustavo explica que a ideia surgiu da necessidade de tornar os sensores ópticos mais robustos, encapsulando o sensor FBG (Fiber Bragg Gratings) e facilitando sua aplicação com um clipe de engate rápido. O desenvolvimento do dispositivo, que inclui sensores de temperatura e deformação/vibração, foi inspirado pelo trabalho com compósitos de fibra de carbono devido à sua leveza, flexibilidade, resistência e propriedades isolantes. Estudos foram conduzidos para entender e aproveitar as características do material de fibra de carbono, culminando no encapsulamento dos sensores ópticos para medição dos parâmetros desejados.
Produção e comercialização
Entretanto, o professor Gustavo esclarece que, embora o dispositivo seja ideal para transformadores de alta potência, onde falhas podem acarretar prejuízos significativos, a perspectiva para produção comercial é baixa no momento. Uma das estratégias possíveis seria divulgar o projeto em espaços destinados ao fomento de pesquisas e desenvolvimentos, buscando atrair o interesse de empresas do setor elétrico. “Esta seria uma forma de tentarmos acelerar a visualização do produto/dispositivo, e tentar chamar atenção de empresas de energia ou de medição de parâmetros eletromecânicos para máquinas elétricas”, salientou o pesquisador.
Atualmente, não há no mercado nenhum dispositivo que possa medir simultaneamente a vibração e a temperatura em transformadores elétricos. Além disso, o dispositivo desenvolvido pelos pesquisadores é fixado diretamente no núcleo do transformador, de forma que se potencialize as medições e se consiga parâmetros mais ajustados dos indicadores de falhas iminentes. A maioria dos dispositivos existentes é colada na parte externa do transformador. Ter medições em tempo real poderia prever falhas em máquinas elétricas, como os transformadores de distribuição.
Gustavo destaca a satisfação pessoal em realizar um projeto relevante socialmente. Ele lembra que ao longo do doutorado, houve um progresso significativo na pesquisa, desde a apresentação inicial do estudo em 2017 até a publicação do artigo final em 2020. Durante este período, ocorreram eventos importantes que marcaram o desenvolvimento do estudo. “Em 2017, o orientador professor Jean Cardozo, apresentou um artigo em Zurique, Suíça, que deu início ao projeto. No ano seguinte, em 2018, protocolamos o pedido de patente. Em 2019, apresentei outro artigo em Aveiro, Portugal, com mais resultados obtidos. Em 2020, ano da minha defesa de doutorado, publicamos um artigo na revista científica IEEE Sensores (qualis A1), que consolidou todos os resultados como um resumo da minha tese. Durante esse tempo, eu viajava semanalmente para Curitiba e retornava a Pato Branco a cada 10 ou 11 dias. Apesar da distância, minha família em Pato Branco ofereceu todo o suporte necessário para que eu me concentrasse nos estudos. Concluir o doutorado foi extremamente gratificante, e agora, seis anos depois, ainda estamos colhendo os frutos”, finalizou Gustavo.
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