Los físicos eléctricos de la Universidad Técnica Checa han aportado pruebas adicionales de que los nuevos sensores de corriente introducen errores al evaluar la corriente a través de conductores de hierro. Es crucial corregir esta falla en los nuevos sensores para que los operadores de la red eléctrica puedan responder correctamente a las amenazas al sistemaLos investigadores muestran cómo la diferencia en la permeabilidad magnética de un conductor, el grado de respuesta de magnetización del material en un campo magnético, afecta la precisión de los nuevos sensores. También proporcionan recomendaciones para mejorar la precisión del sensor. Los resultados se publican esta semana en Avances AIP , de AIP Publishing.
Con la adición de nuevas fuentes de energía renovables y hogares inteligentes que exigen más información, la red eléctrica se está volviendo más compleja. El autor Pavel Ripka dijo: "Si tiene [una] red al límite de su capacidad, debe tener cuidado desupervise todos los transitorios sobretensiones. "Las sobretensiones son sobrecargas o fallas en el sistema, que pueden ser causadas por algo tan simple como una línea de alimentación rota o eventos más dramáticos como rayos o tormentas geomagnéticas".
Ripka explicó la importancia de monitorear las corrientes eléctricas: "Todos los días se producen muchos de estos pequeños eventos sobretensiones dentro de una gran red eléctrica, y a veces es difícil interpretarlos. Si es algo realmente serio, debe cambiarfuera de las partes de la red para evitar daños catastróficos, pero si es un transitorio corto que terminará rápido, no hay necesidad de desconectar la red. Es un negocio arriesgado distinguir entre estos eventos, porque si subestimas el peligro, entonces partes de la distribuciónlas instalaciones pueden dañarse y causar apagones graves. Pero si sobreestimas y desconectas, es un problema porque conectar estas redes de nuevo es bastante complicado ", dijo.
Para abordar la creciente complejidad de la red y las amenazas de corte de energía, ha habido un aumento en el uso de sensores de corriente de tierra en los últimos años. Los nuevos sensores de corriente sin yugo son populares debido a su bajo costo y tamaño compacto. Estos sensoresson buenos para evaluar las corrientes en conductores no magnéticos como el cobre y el aluminio. Sin embargo, los conductores de tierra suelen ser de hierro debido a su resistencia mecánica, y el hierro tiene una alta permeabilidad magnética.
El uso de estos nuevos sensores para medir las corrientes de tierra cuando hay hierro es un poco como usar un termómetro para evaluar si es necesario encender la calefacción, sin tener en cuenta dónde se coloca exactamente el termómetro. Cerca de una puerta o ventana, elLa lectura del termómetro puede verse afectada de manera diferente que en otros lugares. De la misma manera, este estudio ha demostrado que no tener en cuenta la permeabilidad magnética de un conductor distorsiona la precisión de una lectura con un sensor sin yugo.
Ripka y su equipo combinaron mediciones experimentales con simulaciones teóricas para resaltar la diferencia en las lecturas de sensores sin yugo entre conductores magnéticos y no magnéticos.
"Podemos mostrar cómo diseñar sensores de corriente sin yugo para que no sean tan susceptibles a este tipo de error", dijo Ripka. "[Este estudio es] solo un pequeño recordatorio para que los [ingenieros] diseñen sensores de manera segura."
Para demostrar aún más el punto, el grupo de Ripka está comenzando a tomar lecturas a largo plazo en las centrales eléctricas, comparando los resultados con sensores comerciales no calibrados. En el futuro, Ripka prevé cooperar con geofísicos para correlacionar las corrientes de tierra y la actividad geomagnética, para comprender mejor cómoestas corrientes se distribuyen dentro de la tierra e incluso predicen futuras interrupciones en la red.
Este trabajo fue apoyado por la Agencia Grant de la República Checa a través del proyecto "Nuevos métodos para la medición de corrientes eléctricas" GACR 17-19877S.
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Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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