페터슨 코일은 기본적으로 철심 리액터로 변압기의 중성점과 접지 사이에 연결됩니다. 주요 기능은 전기 회로에서 대지 단락이 발생했을 때 흐르는 용량성 대지 단락 전류를 제한하는 것입니다. 이 코일은 탭(tappings)을 통해 조정 가능하며, 이를 통해 전기 시스템의 용량 특성과 일치하도록 조정할 수 있습니다. 페터슨 코일의 리액턴스는 리액터를 통과하는 전류가 선-대지 단락으로 흐르는 작은 선 충전 전류와 같도록 신중하게 선택됩니다.
이제 아래 도면에서 보여주듯이 F 지점에서 B 상에서 대지(LG) 단락이 발생하는 경우를 고려해봅시다. 이 단락이 발생하면 B 상의 대지 전압이 0으로 떨어지고, 동시에 R 및 Y 상의 전압은 상 전압 값에서 선 전압 값으로 증가합니다.

ICR과 ICY의 합은 IC입니다.

상자도에서

균형 상태에서는

용량성 전류 IC가 페터슨 코일에서 제공되는 유도 전류 IL과 같아질 때, 접지를 통과하는 전류는 0이 됩니다. 따라서 위험하고 지속적인 형태의 전기 아크인 아크 접지의 가능성은 완전히 제거됩니다. 페터슨 코일 기반 중성점 접지 메커니즘을 통해 아크 저항은 매우 낮은 수준으로 감소하여 대부분의 상황에서 아크가 스스로 소멸할 수 있게 됩니다. 이것이 페터슨 코일이 대지 단락 중화기 또는 아크 억제 코일이라고도 불리는 이유입니다. 페터슨 코일은 그 등급에 따라 두 가지 방식으로 구성될 수 있습니다. 일반적으로 약 5분 동안 지정된 전류를 견딜 수 있도록 설계되어 짧은 시간 동안 작동하도록 설계될 수 있으며, 또는 지속적으로 그 등급 전류를 운용하도록 설계될 수도 있습니다. 어느 경우에도 페터슨 코일은 번개 타격으로 인한 일시적 단락을 완화하는 중요한 역할을 합니다. 또한, 이는 단선-대지 전압 강하를 크게 줄여 전기 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상시킵니다.