Zakładowe uziemienie przez cewkę Petersona

Cewka Petersona, która jest w istocie rdzeniowym reaktorem, jest podłączona między neutralną przewodnikiem transformatora a ziemią. Jej podstawową funkcją jest ograniczenie pojemnościowego prądu uszkodzenia do ziemii, który płynie, gdy wystąpi uszkodzenie linii do ziemii w obwodzie elektrycznym. Ta cewka jest wyposażona w odgałęzienia, co pozwala na dostosowanie do charakterystyk pojemnościowych systemu elektrycznego. Reaktancja cewki Petersona jest starannie dobrana tak, aby prąd przepływający przez reaktor był równy małemu prądowi ładunkowemu linii, który wpływałby do uszkodzenia linii do ziemii.

Rozważmy teraz uszkodzenie linii do ziemii (LG) fazy B w punkcie F, jak pokazano na poniższym rysunku. Gdy to uszkodzenie wystąpi, napięcie linia-ziemia fazy B spada do zera. Jednocześnie napięcia faz R i Y wzrastają z wartości napięć fazowych do wartości napięć liniowych.

Wynik ICR i ICY to IC.

Z diagramu fazowego

Dla warunków zrównoważonych

Gdy pojemnościowy prąd IC jest równy indukcyjnemu prądowi IL dostarczanemu przez cewkę Petersona, prąd płynący przez ziemię staje się zerowy. W konsekwencji prawdopodobieństwo wystąpienia łuków elektrycznych, niebezpiecznej i trwało istniejącej formy łuku elektrycznego, jest całkowicie eliminowane. Dzięki mechanizmowi ziemnego przewodzenia opartego na cewce Petersona, opór łuku jest redukowany do bardzo niskiego poziomu, umożliwiając samoczynne zgaszenie łuku w większości przypadków. Dlatego cewka Petersona jest również nazywana neutralizatorem uszkodzeń do ziemii lub cewką tłumiącą łuki. Cewka Petersona może być skonfigurowana na dwa sposoby pod względem swojej mocy. Może być zaprojektowana do krótkotrwałej pracy, zazwyczaj o mocy wytrzymującej określony prąd przez około 5 minut. Alternatywnie, może być zaprojektowana do ciągłego przepuszczania jej nominalnego prądu. W obu przypadkach cewka Petersona odgrywa kluczową rolę w zmniejszaniu przejściowych uszkodzeń spowodowanych uderzeniami piorunów. Ponadto znacznie zmniejsza spadki napięcia pojedynczej linii do ziemii, co zwiększa stabilność i niezawodność systemu elektrycznego.