Brevet FR2280993A1 — publié le 19760227

La présente invention concerne un dispositif limiteur de courant comportant une bobine supraconductrice passant de Itetat de supraconduction à l'état de conduction normale sous l'effet de son propre champ magnétique, et comportant, agen cés au voisinage de la bobine > des éléments magnétiques formant écran qui sont en une matière capable d'etre supraconductrice et qui obligent les lignes de force magnétiques engendrées par le courant dans la bobine t suivre un trajet plus long que celui qu'il y aurait en l'absence d'écran, ce dispositif étant, en outre, tel qu'après une suppression au moins partielle de l'effet d'écran desdits éléments, la bobine supraconductrice est amenée d passer de ltétat de supraconduction a l'état de conduction normale sous l'effet de l'augmentation de son propre champ magnétique consécutive au raccourcissement du trajet des lignes de force. Un tel dispositif limiteur de courant est connu par le brevet RFA 1 962 704. Dans ce dispositif connu de limitation de courant les lignes de force magnétiques sont contraintes par les éléments formant écran d suivre un trajet allongé. Si un champ magnétique-limite, propre aux éléments formant écran, est dépassé sous l'effet d'une surintensité correspondante dans le supraconducteur, les éléments formant écran deviennent normalement conducteurs, ce qui a pour effet de leur faire perdre leur caractère d'écran, de sorte que le trajet des lignes de force se trouve brusquement raccourci. Ce raccourcissement du trajet des lignes de force conduit à un accroissement brutal du champ magnétique, ce qui provoque alors une commutation subite du supraconducteur de itétat de supraconduction R l'état de conduction normale, Ce dispositif connue limitation de courant présente l'in convénient que le supraconducteur ne commute ou change d'état que pour une surintensité déterminée.Ce dispositif connu doit donc être dimensionné pour une surintensité donnée et invariable. La présente invention a, par conséquent, pour objet de réaliser un dispositif limiteur de courant qui comporte une bobine supraconductrice et dans lequel une commutation du supraconducteur de l'état de supraconduction R l'état de conduction normale soit possible pour diverses surintensités, c'est-à- dire qui permette un déclenchement quelconque. Selon l'invention, ce résultat est atteint par le fait que les éléments formant écran sont conçus et agencés de façon à recevoir au moins partiellement une impulsion de courant. Le déclenchement automatique de la bobine supraconductrice, pour une surintensité donnée, est obtenu, selon une forme de réalisation de l'invention, par le fait que les élé ment s formant écran sont raccordés à un condensateur par un dispositif de mesure de courant. Il est avantageux que la valeur de déclenchement du dispositif de mesure de courant soit réglable. Un exemple non limitatif de réalisation de l'objet de l'invention est décrit ci-après en se référant à la figure unique du dessin annexé. Un ruban supraconducteur est enroulé sur des plaques porteuses 1 pour former une bobine supraconductrice 2. Le sens d'enroulement du ruban supraconducteur est choisi de façon que les flux magnétiques soient orientés dans la direction indiquée par les flèches 3. La bobine supraconductrice est subdivisée en deux moitiés entre lesquelles est prévu un élément 4 formant blindage ou écran. Tant que l'élément 4 est supraconducteur, il s'oppose au passage direct des lignes de force d'une moitié de bobine à l'autre. A l'élément 4 formant écran, qui est placé entre les deux moitiés de bobine, se raccorde, en outre, un élément 4a formant écran.Dans le présent exemple de réalisation, cet élément a est parallèle à la bobine supraconductrice 2, Cet élément formant écran 4a est lui aussi supraconducteur, de sorte que les lignes de force ne peuvent pas le traverser. Les lignes de force doivent suivre un chemin longeant l'élément formant écran 4a, comme le montrent les flèches 3a. Les éléments 4 formant écran et saillant entre les deux moitiés de la bobine supraconductrice 2 sont branchés en série par l'intermédiaire d'un conducteur de liaison 5. Un des éléments formant écran 4, est relié directement à un pôle d'un condensateur 7 par l'intermédiaire d'un autre conducteur de liaison 5a. L'autre élément 4 formant écran peut être relié à l'autre pôle du condensateur 7 par l'intermédiaire d'un conducteur de liaison 5b et d'un dispositif de mesure de courant 6. De plus, le condensateur 7 est raccordé a une source de tension continue U par l'intermédiaire d'une diode de découplage 8. Le dispositif limiteur de courant décrit ici fonctionne comme suit : la bobine supraconductrice 2 est insérée dans une phase du réseau. Le courant passant dans cette phase du réseau est mesuré par le dispositif de mesure 6. Dès que le courant passant dans la phase du réseau excède une valeur réglable sur le dispositif de mesure du courant, ce dernier agit sur un composant qui raccorde au condensateur 7 les éléments formant écran. Le condensateur 7 se décharge alors par les élé ments 4 formant écran, Par suite du courant de décharge du condensateur 7, les éléments formant écran 4 basculent de l'état supraconducteur à l'état de conduction normale. De ce fait, l'effet d'écran des éléments 4 disparalt, de sorte que les lignes de force peuvent se refermer directement entre les deux moitiés de bobine. Le raccourcissement subit du trajet des lignes de force provoque une augmentation brusque de l'intensité du champ magnétique. Cette augmentation du champ magnétique provoque à son tour une diminution du courant maximum que la bobine 2 peut supporter en étant supraconductrice. Ce courant maximum est abaissé suffisamment pour se trouver en dessous de la valeur nécessaire pour le courant passant dans la phase du réseau. Il en résulte que la bobine supraconductrice passe de l'état supraconducteur à l'état de conduction normale. L'accroissement de résistance (de la bobine supraconductrice) lié S ce changement d'état limite le courant dans la phase du réseau. En réglant la valeur de déclenchement sur le dispo sitif de mesure de courant la bobine supraconductrice peut être amenée à se déclencher pour des courants différents. Le dispositif limiteur de courant n'a donc pas à être dimensionné pour une intensité déterminée et fixe. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif limiteur de courant comportant une bobine supraconductrice passant de l1état de supraconduction à l'état de conduction normale sous l'effet de son propre champ magnétique, et comportant, agencés au voisinage de la bobine, des éléments magnétiques formant écran qui sont en matière capable d'être supraconductrice et qui obligent les lignes de force magnétiques engendrées par le courant dans la bobine à suivre un trajet plus long que celui qu'elles suivraient en l'absence d'écran, ce dispositif étant, en outre, tel qu'après une suppression au moins partielle de 11 effet d'écran desdits éléments, la bobine supraconductrice est amenée à passer de l'état de supraconduction à l'état de conduction normale sous l'effet de l'augmentation de son propre champ magnétique consécutive au raccourcissement du trajet des lignes de force, caractérisé par le fait que les éléments formant écran sont conçus et agencés de façon à recevoir au moins partiellement une impulsion de courant. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac térisé par le fait que les éléments formant écran sont reliés à un condensateur par un dispositif de mesure de courant. 3. Dispositif selon la revendication 2, carac térisé par le fait que la valeur de déclenchement du dispositif de mesure de courant est réglable.