Peterson Coil Erdung

Eine Peterson-Spule, im Wesentlichen ein Eisenkern-Reaktor, wird zwischen dem Neutralleiter eines Transformators und der Erde verbunden. Ihre Hauptfunktion besteht darin, den kapazitiven Erdfehlstrom zu begrenzen, der bei einem Leitung-Erde-Fehler in einer elektrischen Leitung fließt. Diese Spule ist mit Anzapfungen ausgestattet, was es ermöglicht, sie an die Kapazitätscharakteristika des elektrischen Systems anzupassen. Die Reaktanz der Peterson-Spule wird sorgfältig ausgewählt, sodass der durch den Reaktor fließende Strom dem geringen Leitungsladungsstrom entspricht, der in einen Leitung-Erde-Fehler fließen würde.

Nehmen wir nun an, dass ein Leitung-Erde (LG) Fehler in Phase B am Punkt F auftritt, wie in der folgenden Abbildung dargestellt. Wenn dieser Fehler auftritt, fällt die Leitung-Erde-Spannung von Phase B auf Null. Gleichzeitig steigen die Spannungen der Phasen R und Y von ihren Phasenspannungswerten auf Leitungsspannungswerte an.

Das Ergebnis von ICR und ICY ist IC.

Aus dem Phasendiagramm

Bei ausgeglichenen Bedingungen

Wenn der kapazitive Strom IC gleich dem induktiven Strom IL, der durch die Peterson-Spule bereitgestellt wird, ist, wird der durch die Erde fließende Strom Null. Folglich wird die Wahrscheinlichkeit von Bogenfehlern, einer gefährlichen und anhaltenden Form von elektrischen Bögen, vollständig beseitigt. Durch das Mechanismus der neutralen Erdung basierend auf der Peterson-Spule wird der Bogenwiderstand auf ein extrem niedriges Niveau reduziert, wodurch der Bogen unter den meisten Umständen selbst erlischt. Deshalb wird die Peterson-Spule auch als Erdfehlerneutralisator oder Bogenunterdrückungsspule bezeichnet. Die Peterson-Spule kann in zwei Varianten hinsichtlich ihrer Auslegung konfiguriert werden. Sie kann für kurze Betriebszeiten ausgelegt sein, normalerweise so dimensioniert, dass sie ihren spezifizierten Strom etwa fünf Minuten lang aushalten kann. Alternativ kann sie so konstruiert sein, dass sie ihren Nennstrom kontinuierlich führen kann. In beiden Fällen spielt die Peterson-Spule eine entscheidende Rolle bei der Minderung transitorischer Fehler, die durch Blitzschlag verursacht werden. Darüber hinaus reduziert sie signifikant die Spannungsabfälle bei Einzellinien-Erdefehlern, was die Stabilität und Zuverlässigkeit des elektrischen Systems verbessert.