Accoppiamento a terra con bobina di Peterson

Una bobina di Peterson, essenzialmente un reattore a nucleo di ferro, è connessa tra il neutro di un trasformatore e la terra. La sua funzione principale è limitare la corrente di difetto a terra capacitiva che scorre quando si verifica un cortocircuito fasi-terra in una linea elettrica. Questa bobina è dotata di prese, che consentono regolazioni per adattarsi alle caratteristiche di capacità del sistema elettrico. La reattività della bobina di Peterson è accuratamente selezionata in modo che la corrente che passa attraverso il reattore sia uguale alla piccola corrente di carica della linea che fluirebbe in un cortocircuito fasi-terra.

Ora, consideriamo un cortocircuito fasi-terra (LG) che si verifica nella fase B nel punto F, come illustrato nella figura sottostante. Quando si verifica questo guasto, la tensione fasi-terra della fase B scende a zero. Simultaneamente, le tensioni delle fasi R e Y aumentano dai loro valori di tensione di fase ai valori di tensione di linea.

Il risultante di ICR e ICY è IC.

Dal diagramma fasore

Per condizioni bilanciate

Quando la corrente capacitiva IC è uguale alla corrente induttiva IL fornita dalla bobina di Peterson, la corrente che scorre verso terra diventa zero. Di conseguenza, la probabilità di archi a terra, una forma pericolosa e persistente di arco elettrico, viene completamente eliminata. Attraverso il meccanismo di messa a terra del neutro basato sulla bobina di Peterson, la resistenza dell'arco viene ridotta a un livello estremamente basso, permettendo all'arco di autoestinguersi nella maggior parte delle circostanze. Per questo motivo, la bobina di Peterson è anche chiamata neutralizzatore di difetti a terra o bobina di soppressione dell'arco. La bobina di Peterson può essere configurata in due modi riguardo al suo rating. Può essere progettata per operazioni a breve termine, tipicamente tarata per resistere alla corrente specificata per circa 5 minuti. In alternativa, può essere progettata per portare la corrente nominale in modo continuativo. In entrambi i casi, la bobina di Peterson svolge un ruolo cruciale nel mitigare i guasti transitori causati dai fulmini. Inoltre, riduce significativamente le cadute di tensione monofase-terra, migliorando così la stabilità e l'affidabilità del sistema elettrico.