Electrotechnical prospects for superconducting applications

Centre de Recherches sur les Très Basses Températures, C.N.R.S., B.P. 166 X, 38042 Grenoble Cedex, France

Abstract

After a review of the classical limitations, due to iron and copper losses, we give the necessary superconducting properties, needed to achieve significant progresses, either in the size, or in the efficiency of electrotechnical plants. The successive achievement in SC will be explained, in relation with the physics of usual SC, and the needed properties for technology. The problems encountered in electrotechnics by decreasing interest are : networks losses and stability, storage of energy production, transformation and protection. In each case, SC solutions may be found or at least imagined. We shall review the limitations estimated in each case, generally by extrapolation of small scale experiments, with 4 K SC, and try to see what are the modifications which may be obtained by the use of high Tc SC. Special attention will be paid to energy storage and electrical machinery and the interest of completely superconducting plants will be shown.

Résumé

Une fois précisées les limitations actuelles des matériels électriques imposées essentiellement par l'utilisation de matériaux comme le fer ou le cuivre, nous détaillons les caractéristiques des supraconducteurs susceptibles d'améliorer les performances des installations électrotechniques. Les progrès successifs des conducteurs supraconducteurs sont expliqués en tenant compte de leur impact technologique. Les problèmes rencontrés en électrotechnique sont : les pertes et la stabilité des réseaux, le stockage et la production de l'énergie. Dans chaque cas des solutions supraconductrices existent ou peuvent être imaginées. Nous examinons notamment pour les machines électriques et le stockage de l'énergie, les solutions qui existent ou sont en cours de développement avec des supraconducteurs à basse température (∼ 4 K) et quelles sont les modifications apportées par l'utilisation de supraconducteurs à haut Tc.