Заземлення за допомогою котушки Петерсона

Катушка Петерсона, яка є в суті реактором з жодним сердечником, підключається між нейтральним проводом трансформатора і землею. Її основна функція полягає у обмеженні ємкісного струму земельної аварії, який протікає при настанні аварії лінія-земля в електричній лінії. Ця катушка оснащена відводами, що дозволяє регулювати її для відповідності ємкісним характеристикам електричної системи. Реактивне опору катушки Петерсона тщательно вибирається так, щоб струм, що проходить через реактор, дорівнював невеликому струму зарядження лінії, який би протікав при аварії лінія-земля.

Тепер розглянемо аварію лінія-земля (LG), що відбувається в фазі B в точці F, як показано на нижньому малюнку. Коли відбувається ця аварія, напруга лінія-земля фази B знижується до нуля. Одночасно, напруги фаз R і Y зростають від значень фазових напруг до значень лінійних напруг.

Результат ICR і ICY становить IC.

З діаграми фазорів

Для рівноважних умов

Коли ємкісний струм IC дорівнює індуктивному струму IL, наданий катушкою Петерсона, струм, що проходить через землю, стає рівним нулю. В результаті, ймовірність виникнення дугових замикань, шкідливого і постійного виду електричної дуги, повністю усувається. Через механізм заземлення нейтралі за допомогою катушки Петерсона, опір дуги знижується до дуже низького рівня, що дозволяє дузі самостійно гаснути в більшості випадків. Саме тому катушку Петерсона також називають нейтралізатором земельних аварій або катушкою підсикування дуги. Катушка Петерсона може бути спроектована двома способами щодо її номіналу. Вона може бути спроектована для короткочасної роботи, зазвичай налаштована на витримку вказаного струму протягом приблизно 5 хвилин. Або ж, вона може бути сконструйована для постійного перенесення свого номінального струму. У обох випадках, катушка Петерсона грає ключову роль у зниженні тимчасових аварій, спричинених ударом блискавки. Додатково, вона значно знижує падіння напруги при однофазних аваріях, що землиться, отже, підвищує стабільність та надійність електричної системи.