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European Journal of Electrical Engineering
2103-3641
Revue des Systèmes
Revue Internationale de Génie électrique (1295-490X)
 

 ARTICLE VOL 12/3 - 2009  - pp.311-335  - doi:10.3166/ejee.12.311-335
TITRE
Les pertes en champ propre dans les câbles supraconducteurs cylindriques

TITLE
Self field AC losses in cylindrical superconducting wires

RÉSUMÉ
Pour l'utilisation des supraconducteurs dans le transport du courant électrique, il est important d'évaluer les pertes en premier lieu pour déterminer le système de refroidissement. Dans cet article, une première partie présente des éléments de physique des supraconducteurs et la technologie des câbles de transport de courant supraconducteurs. Puis le calcul des pertes dans un câble supraconducteur est exposé. Le modèle de Bean permet de calculer les pertes analytiquement dans des cas simples. Ce modèle a deux limites. Premièrement, il ne tient pas compte de la caractéristique réelle E(J) du matériau. Or, si n vaut quelques unités, l'hypothèse de Bean semble forte. Deuxièmement, ce calcul n'est valable que pour des valeurs de courant maximum inférieures au courant critique. Le modèle E(Jn ) permet de calculer analytiquement les pertes pour un courant supérieur au courant critique et aussi le calcul numérique des pertes. Dans le cas des pertes en courant de transport, il y a deux cas. En pénétration incomplète de courant et pour des fréquences industrielles (50 Hz), la valeur de n n'est pas importante et le modèle de Bean suffit. En pénétration complète, les pertes dépendent fortement de la valeur de n.


ABSTRACT
To use superconductors for current transportation, it is important to evaluate their losses above all to design the cooling system. In this article, the physic and the technology of superconducting cables are presented then the calculation of the losses in a transport current superconducting cable is exposed. The Bean model allows to analytically calculate these losses in simple cases. This model has two limits. It does not take in account the real characteristic E(J) and the current cannot exceed the critical current IC. The model E(Jn ) allows an analytical study of the losses for current higher than IC and allows a numerical calculation of the losses. For AC transport current losses there are two different cases. For incomplete current penetration and industrial frequency (50 Hz) the n value is not important and the Bean mode is sufficient. For complete current penetration the losses highly depends on the n value.


AUTEUR(S)
Bruno DOUINE

Reçu le 28 mai 2008.    Accepté le 25 juin 2008.

MOTS-CLÉS
câbles supraconducteurs, pertes.

KEYWORDS
superconducting material, losses.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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