Limiteurs de courant de défaut

Un limiteur de courant de défaut est un élément de circuit non linéaire utilisé pour protéger des grilles en cas d’erreur. Il présente une impédance faible à des niveaux de courant normaux, mais dégage une impédance supérieure en cas de niveaux de courant de défaut plus importants. La commutation entre les deux états doit être extrêmement rapide à la fois pour protéger les autres dispositifs et pour garantir une alimentation sans interruption.

superconducting_props

Superconducting Props

Cette commutation rapide est souvent réalisée à l’aide d’un supraconducteur. Cela provoque un quenching lorsque l’erreur se produit et le passage de l’état supraconducteur à l’état résistif fournit la commutation nécessaire (très rapide).

Opera 3D utilise un modèle par éléments finis pour simuler la montée de température se produisant sur place et se propageant durant un quenching supraconducteur. La densité de courant critique de supraconducteurs est définie en fonction de la densité de flux magnétique et de la température sur place. Cela sert à déterminer les propriétés des matériaux pendant les transitions de l’état supraconducteur à l’état résistif. Les analyses électromagnétiques et thermiques sont couplées à une représentation du circuit de la bobine pour calculer les courants dans les enroulements. Lorsque des entités supplémentaires doivent être incluses, comme un blindage ou un gabarit conducteur, le module de quenching est également couplé au résolveur électromagnétique transitoire d’Opera 3D pour une solution complète. En couplant les analyses, le comportement non linéaire au cours du processus de quenching peut être modélisé et étudié en détail.

câble torsadé

Câble torsadé

La modélisation des propriétés de matériaux en fonction du champ et de température sur place est indispensable pour une simulation efficace du processus de quenching. C’est le cas, car le processus est fortement non linéaire (quelques propriétés de matériaux variant par ordre de grandeur lors d’un quenching). Sous Opera 3D, la densité de courant critique des matériaux supraconducteurs se définit en fonction de la température et du champ magnétique à l’aide de tableaux fonctionnels, qui permettent aux utilisateurs d’exercer un contrôle total sur les propriétés des matériaux. Opera 3d peut simuler des systèmes constitués de câbles supraconducteurs complexes avec des niveaux élevés de comportements non linéaires et anisotropes Les supraconducteurs basse température (BTS) et haute température (SHT) peuvent être modélisés. Le module de quenching est fourni avec les propriétés de matériaux pour les matériaux de SHT Sumitomo.

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