Dimensionnement et réalisation d'un SMES impulsionnel de 500 J^*

¹ GEC ALSTHOM, 3 avenue des Trois Chênes, 90018 Belfort, France
² Institut de Génie Énergétique, Parc Technologique, 2 avenue Jean Moulin, 9000 Belfort, France

Reçu : 8 Juillet 1997
Révisé : 3 Décembre 1997
Accepté : 19 Janvier 1998
15 Avril 1998

Résumé

L'objectif final de cette étude est de réaliser un transformateur impulsionnel supraconducteur aux performances proches de celles calculées pour une transition instantanée du primaire supraconducteur. Nous avons construit un transformateur torique de 500 J, associé à un système de déclenchement destiné à provoquer une transition massive de l'enroulement primaire. Cet article décrit les étapes ayant conduit à la réalisation de ce transformateur et de son système de déclenchement. Lors d'une transition réelle, des points chauds et de fortes tensions entre spires peuvent apparaître au sein de l'enroulement primaire. Pour notre transformateur de 500 J, le calcul de ces tensions a montré qu'elles peuvent dépasser les 3 kV entre spires de couches adjacentes. La connaissance des vitesses de propagation de fronts résistifs a permis de montrer que la température maximale pouvant être atteinte en un point du primaire est de 80 K. Ce point correspond au départ d'une zone résistive supposée être la seule à se développer. Nous avons étudié l'influence de la transition réelle du primaire sur l'impulsion générée dans le secondaire. Pour la charge que nous avons choisie, une transition de 50 % du primaire est suffisante pour obtenir une impulsion de courant très proche de celle calculée dans l'hypothèse d'une transition instantanée du primaire. Nous espérons obtenir une transition complète du primaire grâce à notre système de déclenchement. Ce dernier est constitué de cinq chaufferettes placées sous chacune des couches du priMayre. Alimentées en parallèle par une décharge capacitive très brève (< 40 µs), elles permettent d'envisager un début de transition sur chacune des spires du priMayre 3,5 ms plus tard.