Brevet FR2713012A1 — publié le 19950602

JONCTION A FAIBLES PERTES EN COURANT ALTERNATIF POUR SYSTèMES SUPRACONDUCTEURS A BASSE TKNPKRATURE CRITIQUE Les systèmes supraconducteurs fonctionnant à basse température (4,2 K par exemple) et à fréquence industrielle, tels que les limiteurs de courant ou les transformateurs, comportent des bobinages qui, même si des mesures ont été prises pour limiter leur inductance propre, produisent un champ magnétique de fuite non négligeable. Toute pièce conductrice massive se trouvant à proximité est alors le siège de courants de Foucault générateurs de pertes. C'est le cas par exemple des jonctions entre le conducteur supraconducteur et son amenée de courant , ou des jonctions entre deux conducteurs supraconducteurs. Les pertes se traduisent par un apport de chaleur susceptible de réduire localement la capacité de transport de courant du supraconducteur. Une solution à ce problème est d'éloigner les jonctions du système produisant le champ magnétique. Mais cette solution a pour inconvénient la nécessité d'agrandir l'espace à basse température, car les jonctions doivent impérativement être portées à la basse température de fonctionnement du système. Selon l'invention, la jonction est disposée à l'intérieur d'un écran en un matériau supraconducteur à haute température critique. De préférence, l'écran est un tube. En variante, l'écran comprend une pluralité de tubes dont les axes sont parallèles. De préférence, les axes des tubes sont parallèles à la direction générale dudit champ magnétique. En variante, l'écran a une forme sphérique. Avantageusement, l'écran est revêtu extérieurement d'une couche en matériau supraconducteur à haute température. L'invention est précisée par la description de plusieurs modes de réalisation, en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en perspective d'une jonction supraconductrice protégée par un écran en forme de tube, - la figure 2 est une vue en perspective d'une jonction supraconductrice protégée par un écran comprenant une pluralité de tubes, - la figure 3 est une vue en perspective d'une jonction protégée par un écran sphérique, - la figure 4 est une vue en perspective des jonctions entre les divers brins d'un conducteur supraconducteur et des conducteurs d'amenée, les jonctions étant placées dans des cavités cylindriques d'un bloc écran en matériau supraconducteur à haute température. Dans la figure 1, la référence 1 désigne la jonction entre un conducteur 2 d'amenée de courant et un conducteur supraconducteur 3 à basse température critique, relié à un système non représenté, tel qu'une bobine d'un limiteur de courant. Le conducteur d'amenée 2 est en cuivre ou en matériau supraconducteur à basse température. Pour éviter que la jonction soit perturbée par le flux de fuite du système, elle est entourée par une pièce massive en matériau supraconducteur à haute température constituant un écran auchamp magnétique. Les courants induits circulant perpendiculairement au champ à écranter , il est avantageux que son axe soit parallèle à la direction du champ magnétique perturbateur. Quand ceci ne sera pas possible, on pourra utiliser la variante de la figure 2. Dans la figure 2, l'écran est constitué d'une pluralité de tubes courts 4, disposés de manière que leurs axes soient parallèles. Il est plus facile dans cette variante d'orienter les axes des tubes 4 parallèlement à la direction générale H du champ perturbateur, pour limiter la dissipation de chaleur à l'intérieur des tubes. En outre, la disposition des tubes facilite la circulation autour de la jonction du fluide cryogénique. Un tel système peut être assemblé plus facilement lorsque l'espace disponible est limité. La figure 3 montre une autre variante de réalisation de l'invention dans laquelle l'écran a la forme d'une sphère 5 avec un orifice 5A pour l'introduction de la jonction et le passage des conducteurs. L'écraan peut également être constitué d'un tube isolant revêtu d'une couche d'un matériau supraconducteur à haute température critique. La figure 4 illustre la jonction entre un conducteur supraconducteur 6 formé de plusiurs brins 6A toronnés avec des conducteurs d'amenée 8 en métal normal ou supraconducteur. Les jonctions individuelles telles que 9 sont disposées dans des cavités cylindriques 10 pratiquées à l'intérieur d'un bloc cylindrique massif 11 en matériau supraconducteur à haute température. Grâce à l'invention, les jonctions métalsupraconducteur, et également les jonctions entre deux conducteurs supraconducteurs, peuvent être placées sans inconvénient dans des zones exposées au champ alternatif. Les jonctions peuvent être placées plus près du système qui crée le champ, ce qui a pour avantage de permettre de réduire le volume à refroidir à basse température. Il en résulte, grâce à des équipements plus légers et plus compacts, une économie des coûts de fabrication et d'utilisation. REVENDICATIONS 1/ Jonction à faibles pertes en courant alternatif pour un système supraconducteur fonctionnant à basse température critique, ladite jonction pouvant être soumise à un champ magnétique créé par le flux de fuite dudit système supraconducteur, caractérisée en ce qu'elle est disposée à l'intérieur d'un écran en un matériau supraconducteur à haute température critique. 2/ Jonction selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'écran est un tube. 3/ Jonction selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'écran comprend une pluralité de tubes dont les axes sont parallèles. 4/ Jonction selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que les axes des tubes sont parallèles à la direction générale dudit champ magnétique. 5/ Jonction selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'écran à une forme sphérique 6/ Jonction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'écran est revêtu extérieurement d'une couche en matériau supraconducteur à haute température.