Des câbles supraconducteurs pour l'approvisionnement en énergie électrique
L'idée d'une transmission d'électricité sans perte provient de la découverte de la supraconductivité au XXe siècle. En plus de la résistance zéro, les matériaux supraconducteurs supportent des densités de courant qui excèdent de loin les densités admises pour les conducteurs métalliques standard, tels que le cuivre ou l'aluminium. L'une des applications les plus prometteuses des matériaux supraconducteurs est leur utilisation dans des réseaux de distribution d'électricité, où les lignes aériennes de cuivre actuelles seront remplacées par des câbles souterrains. Les objectifs généraux du projet BIG-POWA consistaient à offrir la base de recherche et développement nécessaire pour la fabrication de câbles supraconducteurs qui amélioreront l'efficacité de la transmission d'énergie électrique. Avant le lancement du projet BIG-POWA, les applications industrielles à grande échelle des matériaux supraconducteurs à haute température faisaient l'objet de considérations importantes. Le problème des pertes en électricité lorsqu'un courant alternatif (CA) circulait dans ces câbles était très important, étant donné que leur ampleur était supérieure aux taux d'applications souhaités. Au cours du projet, qui s'étale sur quatre ans, des procédures de déformation ont été développées afin de fabriquer des matériaux supraconducteurs possédant des configurations plus appropriées que les rubans plats actuels utilisés pour les câbles et les bobines. Les taux de pertes de CA escomptés devaient être évalués à l'étape de la conception. Les partenaires du projet BIG-POWA ont utilisé à cet effet la technique expérimentale de l'étude de l'effet Hall. Plus spécifiquement, ils ont mesuré le profil du champ magnétique sur la surface des rubans supraconducteurs à haute température à l'aide de capteurs à effet Hall. Lorsqu'on les compare aux mesures magnéto-optiques, les capteurs de courant à effet Hall sont plus faciles à calibrer, bien qu'ils ne génèrent pas de carte à haute résolution. D'autre part, un ensemble de sept capteurs connectés à un amplificateur multiple canaux, programmé pour des mesures d'acquisition de données synchronisées et rapides, fournissait des mesures en temps réel. La vitesse du système est suffisamment élevée pour mesurer le profil du champ magnétique sur la surface de l'échantillon, et la fréquence du courant électrique qui le produit atteint les 50\;Hz. Afin d'obtenir une carte de densité de courant correspondant au profil de champ mesuré, le problème contraire a été résolu en utilisant certaines hypothèses relatives à la distribution de densité de courant et au théorème d'Ampère. Les informations relatives à la distribution du courant obtenues grâce à cette technique expérimentale nous permettront de mieux comprendre les propriétés des supraconducteurs et serviront aux contrôles de qualité.
