I fisici elettrici dell'Università tecnica ceca hanno fornito ulteriori prove del fatto che i nuovi sensori di corrente introducono errori durante la valutazione della corrente attraverso i conduttori di ferro. È fondamentale correggere questo difetto nei nuovi sensori in modo che gli operatori della rete elettrica possano rispondere correttamente alle minacce al sistema. I ricercatori mostrano come una differenza nella permeabilità magnetica di un conduttore, il grado di risposta alla magnetizzazione del materiale in un campo magnetico, influisce sulla precisione dei nuovi sensori. Forniscono inoltre consigli per migliorare la precisione del sensore. I risultati sono pubblicati questa settimana in I progressi dell'AIP .

Con l'aggiunta di nuove fonti di energia rinnovabile e case intelligenti che richiedono maggiori informazioni, la rete elettrica sta diventando più complessa. L'autore Pavel Ripka ha detto:"Se hai [una] griglia al limite della capacità, bisogna stare attenti a monitorare tutti i transitori (sbalzi di tensione)." I picchi sono sovraccarichi o guasti al sistema, che può essere causato da qualcosa di semplice come una linea elettrica rotta, o eventi più drammatici come fulmini o tempeste geomagnetiche.

Ripka ha spiegato l'importanza del monitoraggio delle correnti elettriche:"Ogni giorno si verificano molti di questi piccoli eventi (sovratensioni) all'interno di una grande rete elettrica, e a volte è difficile interpretarli. Se è qualcosa di veramente serio, dovresti spegnere parti della rete per evitare danni catastrofici, ma se si tratta di un breve transitorio che finirà velocemente non è necessario disconnettere la rete. È un affare rischioso distinguere tra questi eventi, perché se si sottovaluta il pericolo allora parti degli impianti di distribuzione possono danneggiarsi causando gravi black out. Ma se sopravvaluti e disconnetti, è un problema perché ricollegare queste griglie è piuttosto complicato, " Egli ha detto.

Per affrontare la crescente complessità delle minacce alla rete e alle interruzioni di corrente, c'è stato un aumento nell'uso di sensori di corrente di terra negli ultimi due anni. I nuovi sensori di corrente senza giogo sono popolari grazie al loro basso costo e alle dimensioni compatte. Questi sensori sono utili per valutare le correnti in conduttori non magnetici come rame e alluminio. Però, i conduttori di terra sono solitamente in ferro a causa della sua resistenza meccanica, e il ferro ha un'elevata permeabilità magnetica.

Usare questi nuovi sensori per misurare le correnti di terra in presenza di ferro è un po' come usare un termometro per valutare se è necessario accendere il riscaldamento, non tenendo conto di dove è posizionato esattamente il termometro. Vicino a una porta o una finestra, la lettura del termometro può essere influenzata in modo diverso che altrove. Nello stesso modo, questo studio ha dimostrato che non tenere conto della permeabilità magnetica di un conduttore distorce l'accuratezza di una lettura con un sensore senza giogo.

Ripka e il suo team hanno abbinato misurazioni sperimentali a simulazioni teoriche per evidenziare la differenza nelle letture dei sensori senza giogo tra conduttori non magnetici e magnetici.

"Possiamo mostrare come progettare sensori di corrente (senza giogo) in modo che non siano così suscettibili a questo tipo di errore, " ha detto Ripka. "[Questo studio è] solo un piccolo promemoria per fare in modo che [gli ingegneri] progettino sensori in modo sicuro".

Per dimostrare ulteriormente il punto, Il gruppo di Ripka sta iniziando a fare letture a lungo termine nelle centrali elettriche, confronto dei risultati con sensori commerciali non calibrati. Nel futuro, Ripka prevede di collaborare con i geofisici per correlare le correnti di terra e l'attività geomagnetica, per capire meglio come queste correnti sono distribuite all'interno della terra e persino prevedere future interruzioni della rete.