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磁通門傳感器在空間天氣和地磁感應電流中的應用

來源君億道

眾所周知,空間天氣(即太陽發出的各種粒子)對電氣和電子系統的影響。當粒子通量指向地球時,它們將與磁層和大氣的上層相互作用,并導致諸如極光之類的事件。它們還會引起快速的,有時是高振幅的磁場變化,稱為地磁干擾(GMD)。

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這些磁場變化的直接結果是,較高的地面電導率區域將產生電流GIC(地磁感應電流),該電流與長的人造導體(無論是管道,鐵路線還是電力線)耦合。盡管對管道和鐵路的影響很少有直接的即時影響,但另一方面對電力線的影響卻是即時的。

 

GIC通過傳輸線進入變壓器的循環會導致變壓器飽和并導致電源故障。例如,19893月魁北克水電網絡停電,多米諾骨牌效應失效使多臺變壓器脫機。

加深我們對地面電導率的了解可以幫助確定網絡中那些受到較高級別GIC威脅最大的部分。另外,沿著更敏感的網絡,磁場的監視同樣重要。這允許用戶實時獲取信息,以確定特定事件是否會導致足夠的GIC破壞其網絡。

 

Fluxgate傳感器是此類監視的理想選擇,與絕對精度相比,這種情況下的場變化dB / dt至關重要。為了進行空間天氣監視,需要將傳感器部署在變電站,道路,電力線和其他人為特征的遠端,以避免干擾。

 

然后可以將收集的磁數據集成到模型中,該模型將包括地面電導率信息和網絡結構,以預測GIC的幅度并采取必要的措施。為此目的而部署的傳感器示例包括Mag-03Mag-13以及一些低功率的Mag648 / Mag649

 

除了空間天氣監控之外,磁通門還可以以梯度設置部署在電源線旁邊,以便監控通過電源線運行的任何GIC產生的磁場。由于這些部署的遠程性,通常會實現低功耗傳感器,例如Mag648Mag649


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