FCL est l’acronyme anglais pour « limiteur de courant de défaut » (Fault Current Limiter). C’est un appareil unique, sans équivalent classique, qui limite automatiquement et naturellement le courant dès qu’il dépasse une valeur prédéterminée. Il peut être comparé à un « super fusible » permanent puisqu’il se régénère automatiquement après un défaut d’alimentation (court-circuit par exemple). Le FCL est basé sur la transition intrinsèque et pratiquement instantanée d’un état sans résistance à un état fortement résistif d’un élément supraconducteur lorsque le courant franchit une certaine valeur, le courant critique.
Il suffit donc d’insérer dans la ligne électrique à protéger un élément supraconducteur avec un courant critique correctement choisi par rapport au courant assigné (normal) de la ligne. La longueur est déterminée en général par des considérations thermiques. L’arrangement de cette longueur doit être faite pour que l’inductance soit minimale : le limiteur doit être pratiquement invisible en régime normal. Un disjoncteur est associé à l’élément supraconducteur pour l’isolation indispensable du défaut. Par ailleurs une fois isolé, le supraconducteur récupère son état non dissipatif et peut être remis en service sur la ligne. Si la transition supraconducteur/dissipatif est extrêmement rapide (des millionièmes de secondes), la récupération est beaucoup plus longue et peut atteindre quelques minutes. Des schémas permettent de contourner cet inconvénient pour assurer la continuité de service (remise en service très rapide, de l’ordre de la centaine de millisecondes, de la ligne après défaut).
Actuellement les courants de défaut ne sont pas limités mais seulement coupés par des disjoncteurs. Cette situation actuelle n’est pas satisfaisante et apporte beaucoup de contraintes pour les réseaux électriques. Le limiteur supraconducteur de courant de défaut est l’appareil idéal dont les concepteurs de réseaux électriques ont rêvé. Il fait sauter le verrou des courants de défaut dans les réseaux permettant en particulier une sécurisation accrue et une meilleure qualité de l’énergie électrique, deux demandes actuelles fortes.
Deux limiteurs supraconducteurs de courant fonctionnent de manière très satisfaisante dans le réseau Européen, un au Royaume-Uni et l’autre en Allemagne.
Les limiteurs supraconducteurs de courant de défaut sont promis à un bel avenir que ce soit dans les réseaux actuels ou dans ceux du futur.
Évolution du courant lors d’un défaut avec et sans limiteur de courant.
