First tests of a 800 kJ HTS SMES

SMES using high critical temperature superconductors are interesting for high power pulsed sources. Operation at temperatures above 20 K makes cryogenics easier, enhances stability and improves operation as pulsed power source. In the context of a DGA (Delegation Generate pour l'Armement) project, we have designed and constructed a 800 kJ SMES. The coil is wound with Nexans conductors made of Bi-2212 PIT tapes soldered in parallel. The coil consists in 26 superposed simple pancakes wound and bonded on sliced copper plates coated with epoxy. The rated current is 315 A for an energy of 814 kJ. The external diameter of the coil is 814 mm and its height 222 mm. The cooling at 20 K is only performed by conduction from cryocoolers to make cryogenics very friendly and invisible for the SMES users. The cooling down has been successfully carried out and the thermal system works as designed. After a brief description of the SMES design and construction, some tests will be presented. From a current of 244 A, the SMES delivered 425 kJ to a resistance with a maximum power of 175 kW.Comment: 5 page

Optimisation et contrôle de la transition dynamique de percolation au sein de matériaux nanostructurés

International audienceL'ajout de charges carbonées au sein de matrices polymères permet la mise en œuvre de composites aux propriétés électriques optimisées. La conductivité de ces matériaux dépend en grande partie de l'organisation des charges dans la matrice, notamment de la présence de réseaux percolants. L'objectif du présent travail est de comprendre les mécanismes de structuration des nanotubes de carbone au sein de différents milieux. L'architecture de ces réseaux de charges a principalement été révélée par le biais de mesures électriques et diélectriques. L'originalité de nos travaux réside dans l'utilisation de matrices liquides, notamment des huiles de silicone, a?n de s'affranchir des contraintes présentes dans les plastiques d'une part, et de simpli?er les processus de mise en œuvre d'autre part. Nos travaux révèlent une agrégation des charges au cours du temps, plus connue sous le nom de percolation dynamique. La conductivité de ces matériaux a ensuite été modélisée en fonction du temps et du taux de charge à partir de l'équation statique de Kirkpatrick. L'application d'un champ électrique a permis une augmentation de la conductivité ainsi qu'une diminution du seuil de percolation. En?n, une étude des paramètres intrinsèques de la matrice a révélé une forte in?uence de la viscosité et de la tension de surface sur la dispersion et la vitesse d'agrégation des nanotubes de carbone

Contrôle par percolation dynamique de la conductivité de nanocomposites polymères-nanotubes de carbone

L'effet de la percolation dynamique sur la conductivité de composites polymères chargés en nanotubes de carbone a été étudié. La réalisation d'étapes de recuits thermiques à l'état fondu a permis de mettre en évidence une augmentation graduelle de plusieurs ordres de grandeurs de la conductivité. Du point de vue applicatif la maitrise de la cinétique de percolation dynamique autorise le contrôle fin et localisé de la structuration du réseau de charges. Ceci a notamment conduit à une réduction des taux de charges critiques, une augmentation de la conductivité maximale des systèmes ainsi qu'à l'invention et la réalisation de matériaux à gradient de conductivité électrique

Modélisations numériques des pertes en régime variable dans des tubes supraconducteurs

Les pertes AC dans les câbles supraconducteurs générées par un environnement variable dans le temps impactent la cryogénie et donc la faisabilité industrielle des dispositifs supraconducteurs. Nexans est aujourd'hui sur le point de réaliser des fils cylindriques supraconducteurs pour des câbles de forte puissance. Aucune étude numérique n'a pour l'instant porté sur le calcul des pertes AC dans un ou plusieurs tubes. Cet article présente les étapes de création d'un modèle de calcul de pertes à l'aide d'un logiciel d'éléments finis pour une nouvelle géométrie :tube ou cylindre supraconducteur. La non-linéarité des formules E-J ainsi que les problèmes de convergence ont été traités par l'implémentation d'une formulation en H pour la résolution numérique. Les résultats ont été comparés aux formules analytiques. Dans le but de vérifier l'exactitude du modèle, une série de mesures expérimentales a aussi été réalisée sur un ruban supraconducteur industriel.</p

High-Yielding Diastereoselective syn -Dihydroxylation of Protected HBO: An Access to D-(+)-Ribono-1,4-lactone and 5- O -Protected Analogues

International audienceA diastereoselective chemoenzymatic synthetic pathway to D‐(+)‐ribono‐1,4‐lactone, a versatile chiral sugar derivative widely used for the synthesis of various natural products, has been designed from cellulose‐based levoglucosenone (LGO). This route involves a sustainable Baeyer‐Villiger oxidation of LGO to produce enantiopure (S)‐γ‐hydroxymethyl‐α,β‐butenolide (HBO) that is further functionalized with various protecting groups to provide 5‐O‐protected γ‐hydroxymethyl‐α,β‐butenolides. The latter then undergo a diastereoselective and high‐yielding syn‐dihydroxylation of the α,β‐unsaturated lactone moiety followed by a deprotection step to give D‐(+)‐ribono‐1,4‐lactone. Through this 4‐step synthetic route from LGO, D‐(+)‐ribono‐1,4‐lactone is obtained with d.r. varying from 82:18 to 97:3 and in overall yields between 32 and 41 % depending on the protecting group used. Moreover, valuable synthetic intermediates 5‐O‐tert‐butyldimethylsilyl‐, 5‐O‐tert‐butyldiphenylsilyl‐ as well as 5‐O‐benzyl‐ribono‐1,4‐lactones are obtained in 3 steps from LGO in 58, 61 and 40 %, respectively

SCARLET – A European Effort to Develop HTS and MgB2 Based MVDC Cables

Superconducting cables have been proven in a variety of pilot projects and utility installations, demonstrating several of their advantages, including compact size and low energy losses, which can make the technology economically attractive for certain applications. It is clear though that different applications impose different requirements and challenges, but also opportunities for the cables. An interesting application is high-power DC transfer at medium voltage (MVDC). The high-current capability of the superconductor allows for a reduction in voltage while maintaining or increasing the power transfer level. In this way, one MVDC superconducting cable can replace one or more conventional high-voltage DC cables. In the European project SCARLET (Superconducting cables for sustainable energy transition), two types of MVDC cables will be developed, one based on HTS and one on MgB2 materials. Additionally, protection requirements will be considered, including the development of a modular DC fault current limiter for 10 kA. A main motivation for the development is the elimination of costly high-voltage converter stations when going from high to medium voltage, e.g., for offshore wind power plants. Another feature is the combined hydrogen and electricity transmission from generation sites to industry or mobility end users. This paper describes the superconducting MVDC cable concept as well as the main challenges and research needed to develop and type test the cables.SCARLET – A European Effort to Develop HTS and MgB2 Based MVDC CablesacceptedVersio

DC Networks on the Distribution Level – New Trend or Vision?

"DC networks on Distribution Level – are they a new trend or a Vision?" That is the question that has focused the efforts of the Working Group the last two years, and whose consideration is summarized in this report. This report represents the first phase evaluation of this topic and is focused primarily on medium (MVDC) and low voltage (LVDC) level applications

Mise en forme de fils supraconducteurs (études expérimentales et numériques)

PARIS-MINES ParisTech (751062310) / SudocSudocFranceF

Effet d'échelle et de chimie sur la percolation de charges carbonées dans des matrices isolantes : compréhension et conséquences

National audienc

Optimization and control of dynamic percolationin nanostructured silicon oils

International audienc