SuperRail

La supraconductivité
en milieu ferroviaire

Le projet SuperRail sera l’une des premières installations de supraconducteurs dans les systèmes ferroviaires au monde.

La supraconductivité, utile à l’électrification ferroviaire 

La supraconductivité, utile à l’électrification ferroviaire

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Le consortium comprenant Absolut System, Nexans, CentraleSupelec & l’Université de Lorraine, porté par SNCF Réseau permettra aux industriels de maitriser le déroulage d’un câble supraconducteur dans l’environnement ferroviaire avec des rayons de courbure contraignants et d’installer une technologie innovante pour le système de refroidissement, à haute efficience énergétique.

Le projet SuperRail consiste à promouvoir la technologie du transport d’énergie dans les systèmes ferroviaires par câbles supraconducteurs. Ces matériaux sont capables de transporter des courants 100 fois plus élevés que ceux en cuivre pur. En ce sens, les câbles DC haute puissance fabriqués avec des matériaux supraconducteurs sont bien adaptés pour les applications nécessitant le transport d’une grande puissance sous une tension modérée.

La majorité des grandes gares du réseau ferré national ont été électrifiées avant 1950 et il est nécessaire de renforcer les systèmes d’électrification par des câbles. L’intérêt majeur du câble supraconducteur est sa capacité de transport nettement plus élevée dans un encombrement nettement plus restreint y compris en tenant compte des contraintes nécessaires pour le refroidir.

Le réseau SNCF est aujourd’hui confrontée à des défis notamment dans l’électrification des zones ultra-denses. Cette technologie est une réponse pour augmenter la densité dans des zones géographiques hyper contraignantes ne permettant pas d’utiliser des solutions conventionnelles de renforcement par câbles en cuivre.

Grâce à son expertise cryogénique, Absolut System fournit le système de refroidissement nécessaire pour refroidir les câbles à très basses témpératures permettant la supraconductivité. 

Cette technologie innovante permet également une réduction de la ressource cuivre et une diminution de la part travaux. Les autres intérêts du développement de cette solution technique pour le ferroviaire sont de proposer des liaisons d’énergie sans émission de champ électromagnétique (plus de contraintes vis-à-vis des riverains, pas d’impact sur le déploiement de technologies type 5G) et l’absence de rayonnement thermique, ces deux aspects permettent de proposer une pose de la puissance (le câble supraconducteur) à proximité immédiate du câble de commande (signalisation ferroviaire), cohabitation impossible à réaliser avec les solutions conventionnelles.

Cette technologie participe donc de façon active à la stratégie nationale de décarbonation. 

La supraconductivité,
utile à l’électrification ferroviaire

La supraconductivité,
utile à l’électrification ferroviaire

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Le consortium comprenant Absolut System, Nexans, CentraleSupelec & l’Université de Lorraine, porté par SNCF Réseau permettra aux industriels de maitriser le déroulage d’un câble supraconducteur dans l’environnement ferroviaire avec des rayons de courbure contraignants et d’installer une technologie innovante pour le système de refroidissement, à haute efficience énergétique.

Le projet SuperRail consiste à promouvoir la technologie du transport d’énergie dans les systèmes ferroviaires par câbles supraconducteurs. Ces matériaux sont capables de transporter des courants 100 fois plus élevés que ceux en cuivre pur. En ce sens, les câbles DC haute puissance fabriqués avec des matériaux supraconducteurs sont bien adaptés pour les applications nécessitant le transport d’une grande puissance sous une tension modérée.

La majorité des grandes gares du Réseau ferré national ont été électrifiées avant 1950 et il est nécessaire de renforcer les systèmes d’électrification par des câbles. L’intérêt majeur du câble supraconducteur est sa capacité de transport nettement plus élevée dans un encombrement nettement plus restreint y compris en tenant compte de la place nécessaire pour le refroidir.

La SNCF est aujourd’hui confrontée à des défis notamment dans l’électrification des zones ultra-denses. Cette technologie est une réponse pour augmenter la densité dans des zones géographiques hyper contraignantes ne permettant pas d’utiliser des solutions conventionnelles de renforcement par câbles en cuivre. Cette technologie innovante permet également une réduction de la ressource cuivre et une diminution de la part travaux. Les autres intérêts du développement de cette solution technique pour le ferroviaire sont de proposer des liaisons d’énergie sans émission de champ électromagnétique (plus de contraintes vis-à-vis des riverains, pas d’impact sur le déploiement de technologies type 5G) et l’absence de rayonnement thermique, ces deux aspects permettent de proposer une pose de la puissance (le câble supraconducteur) à proximité immédiate du câble de commande (signalisation ferroviaire), cohabitation impossible à réaliser avec les solutions conventionnelles. Cette technologie participe donc de façon active à la stratégie nationale de décarbonation.

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Le réseau SNCF est aujourd’hui confrontée à des défis notamment dans l’électrification des zones ultra-denses. Cette technologie est une réponse pour augmenter la densité dans des zones géographiques hyper contraignantes ne permettant pas d’utiliser des solutions conventionnelles de renforcement par câbles en cuivre.

Grâce à son expertise cryogénique, Absolut System fournit le système de refroidissement nécessaire pour refroidir les câbles à très basses témpératures permettant la supraconductivité. 

Cette technologie innovante permet également une réduction de la ressource cuivre et une diminution de la part travaux. Les autres intérêts du développement de cette solution technique pour le ferroviaire sont de proposer des liaisons d’énergie sans émission de champ électromagnétique (plus de contraintes vis-à-vis des riverains, pas d’impact sur le déploiement de technologies type 5G) et l’absence de rayonnement thermique, ces deux aspects permettent de proposer une pose de la puissance (le câble supraconducteur) à proximité immédiate du câble de commande (signalisation ferroviaire), cohabitation impossible à réaliser avec les solutions conventionnelles.

Cette technologie participe donc de façon active à la stratégie nationale de décarbonation. 

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Absolut System :
un refroidisseur Stirling
de nouvelle génération

Absolut System :
un refroidisseur Stirling
de nouvelle génération

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Dans un premier temps, afin de rendre la solution supraconductrice viable à court terme, Absolut System fournira un PTC1000 pour le démonstrateur.

Ce refroidisseur cryogénique est basé sur la technologie Pulse-Tube à haute puissance. Cette solution, actuellement disponible, sera utilisée pour démontrer le transport d’énergie dans des zones hypercontraintes. Elle peut également être utilisée en dehors du secteur ferroviaire. Parallèlement à l’installation du démonstrateur de supraconductivité, et afin d’offrir une solution à long terme plus rentable et plus fiable, Absolut System développera une nouvelle génération de refroidisseurs de type Stirling.

L’innovation proposée par Absolut System permet de lever des verrous technologiques afin de concevoir un refroidisseur moins énergivore, de type Turbo-Brayton, très fiable et nécessitant peu de maintenance, entièrement adaptés à un usage intensif.

Ce projet a été financé par le gouvernement dans le cadre du Plan
de Relance et du Programme d’investissements d’avenir.

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