Ark-Suprima Ĉeno aŭ Petersen-Ĉeno

Ĉiam ekzistas signifa ŝarganta elektra fluo de konduktoro al tero en subteraj alta-voltagaj kaj meza-voltagaj elektraj retoj. Tio estas pro la dielektra izolado inter tero kaj konduktoro en subteraj kaboloj. Dum eraro en iu fazo, en tri-faza tia sistemo, la ŝarganta fluo de la sistemo idealigite trioble pli grandas ol la norma ŝarganta fluo por ĉiu fazo. Tiu pli granda ŝarganta fluo restrikas kaj pasas al la tero tra la defekta punkto, kaŭzante arkadon tie. Por minimumigi la grandan kapacitan ŝargantan fluon dum eraro en la tero, unu induktiva bobeno estas konektita de stel-centro al tero. La fluo kreita en tiu bobeno dum la eraro estas kontraŭa al la ŝarganta fluo de la kabolo en la sama momento, do neutraligas la ŝargantan fluon de la sistemo. Tiu bobeno de taŭga induktanceco estas konata kiel Arkosupresa Bobeno aŭ Petersen-Bobeno.

La voltageoj de tri-faza balancita sistemo estas montritaj en figuro – 1.

En subteraj alta-voltagaj kaj meza-voltagaj kabol-retoj, ĉiam ekzistas kapacito inter konduktoro kaj tero en ĉiu fazo. Pro tio, ĉiam ekzistas kapacita fluo de fazo al tero. En ĉiu fazo la kapacita fluo antaŭiras la respektivan faz-voltanon je 900 kiel montrite en figuro – 2.

Nun supozu, ke estas eraro en la tero en la flava fazo de la sistemo. Idealigite, la volto de la flava fazo, tio estas la volto de la flava fazo al tero, fariĝas nul. Do, la neŭtrala punkto de la sistemo moviĝas al la fino de la vektoro de la flava fazo, kiel montrite en la figuro-3 sube. Kiel rezulto, la volto en sanaj fazoj (ruĝa kaj blua) fariĝas &sqrt;3 fojojn de la originala.

Nature, la respektiva kapacita fluo en ĉiu sana fazo (ruĝa kaj blua) fariĝas &sqrt;3 de la originala kiel montrite en figuro-4, sube.

La vektora sumo, tio estas la rezultaĵo de tiuj du kapacitaj fluoj nun estos 3I, kie I estas prenita kiel norma kapacita fluo por fazo en la balancita sistemo. Tio signifas, en sana balancita stato de la sistemo, IR = IY =
IB = I.

Tio estas ilustrita en la figuro- 5 sube,

Tiu rezulta fluo tiam flugas tra la defekta vojo al la tero kiel montrite sube.

Nun, se ni konektas unu induktan bobenon de taŭga induktanceco (ĝenerale fer-magneta indukto estas uzata) inter stel-centro aŭ neŭtrala punkto de la sistemo kaj tero, la scenaro komplete ŝanĝiĝos. En defekta stato, la fluo tra la indukto estas egala kaj kontraŭa en magnitudo kaj fazo al la kapacita fluo tra la defekta vojo. La indukta fluo ankaŭ sekvas la defektan vojon de la sistemo. La kapacita kaj indukta fluo nuligas unu la alian en la defekta vojo, do ne estos iu rezulta fluo tra la defekta vojo kaŭzita pro la kapacita ago de la subtera kabolo. La idealigita situacio estas ilustrita en la figuro sube.

Tiu koncepto estis unue realigita de W. Petersen en 1917, pro tio la indukta bobeno estas uzata por la celo, nomita Petersen-Bobeno.
La kapacita komponento de la erara fluo estas alta en la subtera kabol-sistemo. Kiam okazas eraro en la tero, la magnitudo de tiu kapacita fluo tra la defekta vojo fariĝas trioble pli granda ol la norma fazo-al-tero kapacita fluo de sana fazo. Tio kaŭzas signifan ŝanĝon de la nula transiro de fluoo for de la nula transiro de volto en la sistemo. Pro la prezenco de tiu alta kapacita fluo en la tera erara vojo, estos serio de re-strikadoj en la defekta loko. Tio povas kondukigi al ne dezirata super-volto en la sistemo.
La induktanceco de la Petersen-Bobeno estas elektita aŭ adaptita al tia valoro, kiu kaŭzas la induktan fluon, kiu povas precize neutraligi la kapacitan fluon.
Lasis nin kalkuli la induktancecon de la Petersen-Bobeno por tri-faza subtera sistemo.

Por tio lasis nin konsideri la kapaciton inter konduktoro kaj tero en ĉiu fazo de la sistemo, estas C farado. Tiam la kapacita fuĝanta fluo aŭ ŝarganta fluo en ĉiu fazo estos

Do, la kapacita fluo tra la defekta vojo dum unu-faza al tero eraro estas

Post la eraro, la stel-centro havos faz-voltanon, ĉar la neŭtrala punkto moviĝas al la defekta punkto. Do, la volto aperas tra la indukto estas Vph. Do, la indukta fluoo tra la bobeno estas

Nun, por nuligo de kapacita fluo de valoro 3I, IL devas havi saman magnitudon sed 180o elektrike disigitaj. Do,

Kiam, dizajno aŭ konfigurado (en longeco kaj/aŭ tranĉo kaj/aŭ dikiĝo kaj kvalito en izolado) de la sistemo ŝanĝiĝas, la induktanceco de la bobeno devas esti adaptita akurate. Pro tio ofte la Petersen-bobeno estas provizita kun tap-ŝanĝa aranĝo.

Deklaro: Respektu la originalon, bonajn artikolojn valoras dividadi, se estas ŝtupo bonvolu kontaktu por forigo.