Was ist Arcing Ground？

Was ist ein Bogenleiter?

Definition: Ein Bogenleiter bezieht sich auf einen Spannungssprung, der auftritt, wenn der Neutralleiter nicht geerdet ist. Dieses Phänomen tritt in ungeerdeten Drehstromsystemen aufgrund des Flusses von Kapazitätsströmen auf. Kapazitätsströme sind die Ströme, die zwischen Leitern fließen, wenn eine Spannung angewendet wird. Die Spannung über den Kapazitäten wird als Phasenspannung bezeichnet. Bei einem Fehler fällt die Spannung über die Kapazität in der fehlerhaften Phase auf Null, während in den anderen Phasen die Spannung um den Faktor √3 ansteigt.

Phänomene des Bogenleiters

In einer Drehstromleitung hat jede Phase eine Kapazität zur Erde. Wenn in einer der Phasen ein Fehler auftritt, fließt der kapazitive Fehlerstrom zur Erde. Wenn der Fehlerstrom 4-5 Ampere überschreitet, ist er ausreichend, um einen Bogen im ionisierten Fehlerpfad aufrechtzuerhalten, selbst nachdem der Fehler selbstständig beseitigt wurde.

Wenn der kapazitive Strom 4-5 Ampere überschreitet und durch den Fehler fließt, entsteht ein Bogen im ionisierten Fehlerpfad. Sobald der Bogen gebildet ist, fällt die Spannung über ihm auf Null, was dazu führt, dass der Bogen erlischt. Anschließend wird das Potential des Fehlerstroms wiederhergestellt, was zur Bildung eines zweiten Bogens führt. Dieses intermittierende Bogenphänomen wird als Bogenleiter bezeichnet.

Das abwechselnde Erlöschen und Wiederentzünden des durch den Bogen fließenden Ladestroms baut das Potential der beiden gesunden Leiter auf, da hohe Frequenzoszillationen eingesetzt werden. Diese Hochfrequenzoszillationen werden auf das Netzwerk überlagert und können Spannungsspitzen bis zu sechsmal dem Normalwert erzeugen. Solche Überspannungen können die gesunden Leiter an anderen Stellen im System beschädigen.

Wie kann ein Bogenleiter eliminiert werden?

Die durch den Bogenleiter verursachte Spannungsspitze kann durch Verwendung eines Bogenunterdrückungsspulen, auch bekannt als Peterson-Spule, eliminiert werden. Die Bogenunterdrückungsspule ist ein eisengekapselter, gestufter Reaktor, der zwischen dem Neutralleiter und der Erde verbunden ist.

Der Reaktor innerhalb der Bogenunterdrückungsspule unterdrückt den Bogenleiter, indem er den kapazitiven Strom ausgleicht. Konkret funktioniert die Peterson-Spule, um das System zu isolieren. Auf diese Weise können die gesunden Phasen weiterhin Energie liefern. Dies ermöglicht es dem System, einen vollständigen Stillstand zu vermeiden, bis der Fehler genau lokalisiert und isoliert wird.