Supraconductivité

superconducting cable

Transmission d’énergie maximale et très compacte

Nous sommes le leader mondial de la conception et de la fabrication de systèmes de câbles supraconducteurs et de limiteurs de courant de défaut supraconducteurs (SFCL).

La supraconductivité est la perte de résistance électrique qui se produit dans certains matériaux lorsqu’ils sont refroidis à une température extrêmement basse. Ce phénomène, découvert en 1911, a des conséquences majeures sur la manière avec laquelle l’électricité est transmise et distribuée.

En intégrant des fils ou rubans supraconducteurs dans les câbles, il est possible de créer des conducteurs électriques quasi parfaits et très compacts. Les câbles supraconducteurs destinés à la transmission de l’électricité sont fabriqués à partir de matériaux connus sous le nom de supraconducteurs à haute température (HTS).

Dans ce contexte, le qualificatif “haute” est relatif car la supraconductivité nécessitait un refroidissement à très basse température, typiquement à -269°C avec de l’hélium liquide, avant la découverte des HTS à la fin des années 80. Un refroidissement à -200°C, une température facilement accessible avec de l’azote liquide, suffit pour les supraconducteurs à haute température. L’azote liquide est un fluide peu coûteux, abondant et inoffensif pour l’environnement. Le conducteur supraconducteur d’un câble est immergé dans un flux continu d’azote liquide et placé dans une enveloppe cryogénique qui garantit une excellente isolation thermique.

Avec plus de 20 ans d’expérience, nous sommes les leaders innovateurs dans les systèmes supraconducteurs. Notre bilan éprouvé atteste de notre expertise avancée en ingénierie et de nos capacités dans les câbles HTS et les limiteurs de courant de défaut. Nous ne façonnons pas seulement l’avenir ; nous aidons à alimenter le réseau électrique, à révolutionner la fiabilité de la transmission d’énergie, à élever la résilience du réseau énergétique et à minimiser les impacts sur l’infrastructure et l’environnement.

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Défis liés aux systèmes de câbles supraconducteurs

Les transports, le chauffage et l’industrie vont tous avoir besoin d’être électrifiés dans les années à venir pour permettre d’atteindre les objectifs de neutralité carbone. L’augmentation de la demande d’électricité sera plus importante en milieu urbain. C’est pourquoi le renforcement des réseaux d’approvisionnement urbains constitue une priorité.

Nos câbles supraconducteurs compacts, éprouvés sur le marché, transforment les réseaux urbains d’énergie en permettant à leurs opérateurs d’augmenter le courant transporté, tout en réduisant l’emprise au sol et l’investissement nécessaire et en éliminant le long du câble les dégagements de chaleur et les champs électromagnétiques.

10 %

cela correspond à la perte de puissance des systèmes de transmission longue distance conventionnels utilisant des conducteurs en aluminium et en cuivre

-200°C

refroidissement nécessaire pour les supraconducteurs à haute température, température accessible avec de l’azote liquide

Solutions Nexans

Fournir des solutions supraconductrices de bout en bout, du concept initial au déploiement et à la mise en service tout en nous appuyant sur des services et une assistance spécialisés.

Protéger les actifs du réseau avec nos limiteurs de courant de défaut supraconducteurs (SFCL), une protection rapide contre les courants de défaut. Les limiteurs de courant de défaut supraconducteurs peuvent être utilisés dans tout type de réseau de distribution et en conjonction avec n’importe quel type de câblage, notamment les câbles conventionnels en cuivre et en aluminium. Ils permettent de développer les réseaux actuelles et de connecter des sources d’énergie renouvelable distribué sans remettre à niveau des ouvrages existants.

Transformer l’énergie urbaine avec des câbles supraconducteurs à haute température (HTS) qui ont des caractéristiques exceptionnelles :

  • Empreinte au sol minimale : les emprises des câbles HTS sont jusqu’à dix fois plus moindres que celles des câbles conventionnels. Moins de câbles sont nécessaires et il n’y a pas besoin d’espacement entre les phases. Cela réduit le besoin en droits de passage, minimise les perturbations pour les riverains, accélère le déploiement et contribue à limiter les coûts.
  • Efficience énergétique : les câbles supraconducteurs sont des conducteurs ultra-efficaces à résistance nulle ou quasi nulle. L’économie d’énergie ainsi obtenue est supérieure à l’énergie dépensée pour maintenir les conducteurs à basse température.
  • Impact thermique nul : les câbles supraconducteurs n’émettent pas de chaleur, quelle que soit la puissance transportée. Ils peuvent être enfouis directement dans le sol ou enterrés profondément, ce qui accélère la livraison du projet et réduit les coûts en évitant du génie civil sur les installations existantes. Il n’y a pas de réduction de la capacité de transmission lorsque d’autres câbles sont installés à proximité. Enfin, il n’y a pas l’assèchement du sol que peut générer le dégagement de chaleur des câbles conventionnels.
  • Pas besoin de nouveaux tunnels : si des tunnels ou tuyaux existent déjà, l’installation ultérieure de câbles HTS en complément ou en remplacement de câbles conventionnels augmente considérablement la capacité de transmission de ces éléments.
  • Champs Electro Magnétiques (CEM) réduits : les câbles HTS génèrent un champ électromagnétique quasi nul par construction, minimisant donc les effets sur les infrastructures environnantes et apaisant les préoccupations du public concernant les CEM.
Nos objectifs

Aider nos clients à tirer parti des opportunités offertes par les systèmes supraconducteurs en utilisant nos capacités uniques en matière de R&D, d’innovation, de test, de fabrication et de déploiement.

Maintenir notre position de leader technologique mondial dans le domaine de la technologie des enveloppes cryogéniques flexibles, un atout essentiel pour les systèmes de câbles supraconducteurs.

Continuer de jouer un rôle clé dans le développement de nouvelles normes en tant que membre et président du TC 90, le comité de la Commission Electrotechnique Internationale (CEI) dédié à la préparation de normes internationales relatives aux matériaux et dispositifs supraconducteurs.

Les câbles supraconducteurs offrent des solutions commerciales permettant de renforcer les réseaux électriques fortement chargés dans toutes les zones urbaines dans le monde. Ils relèvent d’une technologie d’avenir mise au point par Nexans et extrêmement performante au service des entreprises et du grand public.

Christopher Guérin
Christopher Guérin

Directeur général, Nexans

Interview

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Qu’est-ce que la supraconductivité ? avec Jacques Lewiner

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Questions les plus fréquentes sur les câbles supraconducteurs

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Les supraconducteurs pour les réseaux électriques

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