Os físicos elétricos da Czech Technical University forneceram evidências adicionais de que os novos sensores de corrente introduzem erros ao avaliar a corrente através de condutores de ferro. É fundamental corrigir essa falha nos novos sensores para que os operadores da rede elétrica possam responder corretamente às ameaças ao sistema. Os pesquisadores mostram como a diferença na permeabilidade magnética de um condutor, o grau de resposta de magnetização do material em um campo magnético, afeta a precisão de novos sensores. Eles também fornecem recomendações para melhorar a precisão do sensor. Os resultados são publicados esta semana em AIP Advances .

Com a adição de novas fontes de energia renováveis ​​e casas inteligentes que exigem mais informações, a rede elétrica está se tornando mais complexa. O autor Pavel Ripka disse:"Se você tiver [a] grade no limite da capacidade, você deve ter cuidado para monitorar todos os transientes (picos de energia). "Picos são sobrecargas ou falhas no sistema, que pode ser causado por algo tão simples como uma linha de energia quebrada, ou eventos mais dramáticos, como relâmpagos ou tempestades geomagnéticas.

Ripka explicou a importância de monitorar as correntes elétricas:"Todos os dias você tem muitos desses pequenos eventos (picos) dentro de uma grande rede elétrica, e às vezes é difícil interpretá-los. Se for algo realmente sério, você deve desligar partes da rede para evitar danos catastróficos, mas se for um transiente curto que terminará rápido, não há necessidade de desconectar a rede. É um negócio arriscado distinguir entre esses eventos, porque se você subestimar o perigo, partes das instalações de distribuição podem ser danificadas causando sérios apagões. Mas se você superestimar e desconectar, é um problema porque conectar essas grades é bastante complicado, " ele disse.

Para lidar com a crescente complexidade da rede e ameaças de queda de energia, tem havido um aumento no uso de sensores de corrente de terra nos últimos dois anos. Os novos sensores de corrente sem guincho são populares devido ao seu baixo custo e tamanho compacto. Esses sensores são bons para avaliar correntes em condutores não magnéticos, como cobre e alumínio. Contudo, condutores de aterramento são geralmente de ferro devido à sua resistência mecânica, e o ferro tem uma alta permeabilidade magnética.

Usar esses novos sensores para medir correntes de solo quando o ferro está presente é um pouco como usar um termômetro para avaliar se o aquecimento precisa ser ligado, não levando em consideração onde exatamente o termômetro está colocado. Perto de uma porta ou janela, a leitura do termômetro pode ser afetada de forma diferente do que em qualquer outro lugar. Do mesmo jeito, este estudo mostrou que não levar em consideração a permeabilidade magnética de um condutor distorce a precisão de uma leitura com um sensor sem yokeless.

Ripka e sua equipe combinaram medições experimentais com simulações teóricas para destacar a diferença nas leituras do sensor sem yokee entre condutores magnéticos e não magnéticos.

"Podemos mostrar como projetar sensores de corrente (sem guincho) para que não sejam tão suscetíveis a esse tipo de erro, "Ripka disse." [Este estudo é] apenas um pequeno lembrete para fazer [engenheiros] projetar sensores com segurança. "

Para provar ainda mais o ponto, O grupo de Ripka está começando a fazer leituras de longo prazo em usinas de energia, comparando os resultados com sensores comerciais não calibrados. No futuro, Ripka prevê cooperar com geofísicos para correlacionar as correntes terrestres e a atividade geomagnética, para entender melhor como essas correntes são distribuídas dentro da Terra e até mesmo prever interrupções futuras na rede.