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Cable electrique: Fabrication de cables électriques industriels et cables à fibre optique

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Supraconductivité haute température

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CABLES SUPRACONDUCTEURS

 
Câble Supraconducteur Type 1Nexans développe une nouvelle génération de câbles d'énergie (ainsi que les accessoires associés) s'appuyant sur des fils supraconducteurs à haute température et sur la technologie des enveloppes cryogéniques flexibles. Ces câbles présentent une très faible impédance et de faibles pertes en ligne. Ils comprennent des rubans supraconducteurs à très haute densité de courant (lorsqu'ils sont refroidis à 77 K ou au-dessous). Le conducteur est intégré dans une enveloppe cryogénique et est refroidi par de l'azote liquide en circuit fermé. La puissance transmise, à volume identique, est trois fois plus élevée que dans un câble traditionnel souterrain. Selon les besoins des utilisateurs, plusieurs types de câbles sont disponibles avec un diélectrique à l'intérieur ou à l'extérieur de l'enveloppe cryogénique.

Câble Supraconducteur Type 2Nexans participe à un projet dont l'objectif est l'installation, au sein du réseau électrique géré par la Long Island Power Authority (dans l'Etat de New York aux Etats-Unis) d'un câble supraconducteur de 138 kV délivrant 574 MVA. Cette première mondiale à ce niveau de puissance et de tension sera mise en service en 2006.

 

ENVELOPES CRYOGENIQUES POUR CABLES HTS

 
Enveloppe CryogeniqueLes enveloppes cryogéniques flexibles CRYOFLEX(r) , conditionnées sous vide, sont constituées de deux tubes concentriques corrugués. Les tubes avec leurs extrémités et les divers composants sont assemblés, contrôlés et mis sous vide en usine. Ceci permet une installation chez le client aisée, sûre et à moindre coût.

Enveloppes CryogeniquesConception :

  • tubes en acier inoxydable à corrugation hélicoïdale soudés longitudinalement
  • gaine extérieure protectrice en polyéthylène
  • très faibles pertes thermiques
  • diamètre allant de 10 à 300 mm

 

MATERIAUX SUPRACONDUCTEURS HTS

 
Barreaux HTSPrécurseurs pour les phases BSCCO 2212 et B(P)SCCO 2223
Les précurseurs en cuprates de bismuth (plomb), strontium et calcium constituent le matériau de base pour la fabrication de fils et rubans supraconducteurs à haute température. Introduits dans des tubes en argent, ils réagissent pendant le processus thermomécanique de fabrication du conducteur pour former les phases B(P)SCCO 2223 ou BPSCCO 2212.

Tubes HTSPièces massives en BSCCO 2212
Des pièces massives en BSCCO 2212 sont élaborées par Nexans SuperConductors à l'aide d'un procédé breveté de fusion et moulage. Cette technique autorise la réalisation de pièces de formes variées : cylindres, tubes, plaques, anneaux, etc...Des pièces pouvant atteindre 400 mm de diamètre ou 1000 mm de longueur peuvent ainsi être rapidement coulées et recuites de façon à optimiser leurs propriétés.

Les cylindres et tubes sont utilisés commercialement depuis 1995 pour la fabrication d'amenées de courant. En outre, les tubes servent à la réalisation de limiteurs de courant et de pièges à champ magnétique.

Pièces Massives HTSCuprate d'yttrium et de baryum YBCO 123 et composés similaires
Le composé massif YBCO 123 permet la réalisation d'écrans refroidis à l'azote liquide pour des moteurs, des paliers sans contact et des appareils de lévitation. Des cibles en YBCO 123 sont utilisées pour le développement de la nouvelle génération de conducteurs s'appuyant sur la technologie des films minces.

 

RUBANS EN BSCCO 2212

 
Des rubans multifilamentaires de BSCCO 2212 de longueur supérieure à 1500 m sont fabriqués à l'aide du procédé poudre-en-tube. Une gaine en alliage d'argent permet une manipulation aisée. Le procédé de fabrication permet de réaliser des bobines en effectuant le traitement thermique avant ou après le bobinage. Des conducteurs constitués de rubans supraconducteurs assemblés et isolés électriquement, et donc prêts à être bobinés, sont aussi disponibles.

Galette de RubanCaractéristiques typiques des rubans :

  • Dimensions : 0,22 x 4,0 mm2
  • Courants critiques : 800 A à 4,2 K en champ propre, 400 A à 4,2 K dans un champ de 20 T et 450 A à 20 K en champ propre
  • Tenue mécanique : 5% de diminution du courant critique pour une contrainte appliquée de 120 MPa

 

COMPOSANTS HTS POUR LIMITEURS DE COURANT

 
Des tubes sont usinés en simple ou double hélice pour la génération de champ magnétique et la limitation du courant par un procédé résistif. Les bobines supraconductrices bifilaires sont les plus puissants composants pour limiteurs résistifs développés dans le monde. Ces bobines sont protégées par un shunt et elles sont dotées d'une isolation électrique pour les hautes tensions. La première introduction d'un limiteur de courant (10 kV, 10 MVA) dans le réseau électrique de RWE Energy vient d'être effectuée à Netphen (près de Siegen en Allemagne)

 

AMENEES DE COURANT

 
Amenées de CourantNexans Superconductors en association avec ACCEL Instruments GmbH propose des amenées de courant prêtes à l'emploi dans une gamme allant de 50 A à 13 kA. Nous pouvons concevoir toute amenée de courant pour des aimants secs ou humides et nous pouvons fournir aide et conseils pour les systèmes d'interfaçage.


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