Peterson Coil Aarding

Een Petersonspoel, in essentie een ijzerkernreactor, is verbonden tussen de neutraal van een transformator en de aarde. De primaire functie is het beperken van de capacitaire aardfoutstroom die ontstaat bij een lijn-aarde fout in een elektrische lijn. Deze spoel is uitgerust met tappen, wat aanpassingen mogelijk maakt om te passen bij de capaciteitseigenschappen van het elektrische systeem. De reactantie van de Petersonspoel wordt zorgvuldig geselecteerd zodat de stroom door de reactor gelijk is aan de kleine lijnoplaadstroom die zou stromen naar een lijn-aarde fout.

Stel nu een lijn-aarde (LG) fout voor in fase B op punt F, zoals weergegeven in de onderstaande figuur. Wanneer deze fout optreedt, daalt de lijn-aarde spanning van fase B tot nul. Tegelijkertijd nemen de spanningen van fasen R en Y toe van hun fasespanning naar lijnspanning.

Het resultaat van ICR en ICY is IC.

Uit de fasordiagram

Voor evenwichtige omstandigheden

Wanneer de capacitaire stroom IC gelijk is aan de inductieve stroom IL die door de Petersonspoel wordt geleverd, wordt de stroom door de grond nul. Hierdoor wordt de kans op arcerende aarden, een gevaarlijke en blijvende vorm van elektrisch arceren, volledig geëlimineerd. Door middel van de mechanisme van de Petersonspoel-gebaseerde neutrale aarding wordt de boogweerstand verlaagd tot een extreem laag niveau, waardoor de boog zichzelf onder meeste omstandigheden kan doven. Daarom wordt de Petersonspoel ook wel een aardfoutneutralisator of boogsuppressiespoel genoemd. De Petersonspoel kan worden ingericht op twee manieren ten aanzien van zijn rating. Het kan worden ontworpen voor korte termijn gebruik, meestal gerateerd om zijn gespecificeerde stroom ongeveer 5 minuten te weerstaan. Alternatief kan het worden ontworpen om continu zijn nominale stroom te dragen. In beide gevallen speelt de Petersonspoel een cruciale rol in het verminderen van tijdelijke fouten veroorzaakt door blikseminslagen. Bovendien vermindert het aanzienlijk de spanningsval van enkele lijn-aarde, waardoor de stabiliteit en betrouwbaarheid van het elektrische systeem wordt verhoogd.