Izgalapodgorú vagy Petersen címk

Az alagútban lévő magas és közepes feszültségű hálózatban mindig jelentős töltési áram folyik a vezetőről a földre. Ez a dielektrikus izoláció miatt van a föld és a vezető között az alagúti kábelekben. Ha bármely fázisban földhiba történik egy háromfázis rendszerben, a rendszer töltési árama ideálisan háromszorosa lesz a nominális töltési áramnak fázisonként. Ez a nagyobb töltési áram újraélénkítve áthalad a hibás ponton, és ívet okoz ott. A nagy kapacitív töltési áram minimalizálása érdekében egy induktív köröt kötünk a csillagszögpontról a földre. A hiba során a körben létrejövő áram ellentétes a kábel töltési áramával ugyanabban az időben, így neutralizálja a rendszer töltési áramát. Ez a megfelelő induktív értékkel rendelkező kör ismert mint Ív elnyomó kör vagy Petersen-kör.

Egy háromfázis egyensúlyban lévő rendszer feszültségei láthatók az 1. ábrán.

Az alagútban lévő magas és közepes feszültségű kábeles hálózatban mindig kapacitancia van a vezető és a föld között minden fázisban. Emiatt mindig kapacitív áram folyik a fázistól a földre. Minden fázisban a kapacitív áram 90 fokkal meghaladja a megfelelő fázis feszültségét, ahogy az a 2. ábrán látható.

Tegyük fel, hogy a sárga fázisban történik földhiba a rendszerben. Ideálisan a sárga fázis feszültsége, vagyis a sárga fázis és a föld közötti feszültség nulla lesz. Így a rendszer nullpontja eltolódik a sárga fázis vektorának végére, ahogy az a 3. ábrán látható. Ennek eredményeként a feszültség az egészséges fázisekben (piros és kék) &sqrt;3-szorosa lesz az eredetihez képest.

Természetesen a megfelelő kapacitív áram minden egészséges fázisban (piros és kék) &sqrt;3-szorosa lesz az eredetihez képest, ahogy az a 4. ábrán látható.

Ezek két kapacitív áram vektorszummája, vagyis eredménye 3I lesz, ahol I a nominális kapacitív áramot jelenti fázisonként az egyensúlyban lévő rendszerben. Ez azt jelenti, hogy a rendszer egészséges, egyensúlyban lévő állapotában IR = IY =
IB = I.

Ez a 5. ábrán látható,

Ez az eredmény áram akkor folyik a hibás úton a földre, ahogy az alábbi ábrán látható.

Most, ha egy alkalmas induktanciájú (általában vasaljú induktor) kört kötünk a rendszer csillagszögpontjához vagy neutrális pontjához a földre, a helyzet teljesen megváltozik. Hibás állapotban az induktor által létrehozott áram pontosan megegyezik és ellentétes a hibás úton áthaladó kapacitív árammal. Az induktív áram is a hibás úton halad át a rendszerben. A kapacitív és induktív áram kiejti egymást a hibás úton, így nincs eredményáram a hibás úton, amely a föld alatti kábel kapacitív hatásából keletkezett volna. Az ideális helyzet az alábbi ábrán látható.

Ez a konceptus először W. Petersen által volt megvalósítva 1917-ben, ezért a használt induktor kör a Petersen-kör néven ismert.
A hibajellegű áram kapacitív komponense magas az alagútrendszerben. Amikor földhiba történik, a hibás úton áthaladó kapacitív áram nagysága 3-szorosa lesz a nominális fázis-föld kapacitív áramnak az egészséges fázisban. Ez jelentős eltolódást okoz a áram zérushelyének a rendszerben a feszültség zérushelyétől. A hibajellegű úton lévő magas kapacitív áram miatt a hibahelyen többszori újrállítható hiba léphet fel. Ez indokolhatja a rendszerben nem kívánt túlfeszültséget.
A Petersen-kör induktanciája olyan értékre van beállítva vagy kiválasztva, ami pontosan neutralizálja a kapacitív áramot.
Számoljuk ki a Petersen-kör induktanciáját egy háromfázis alagútrendszer esetén.

Vegyünk egy rendszert, ahol a vezető és a föld közötti kapacitancia C farad. Ekkor a kapacitív lecsapó áram vagy töltési áram minden fázisban

Tehát a hibás úton áthaladó kapacitív áram egyfázis-föld hiba esetén

A hiba után a csillagszögpontra fázisfeszültség jelenik meg, mivel a nullpont eltolódik a hibapontba. Tehát a induktor által látott feszültség Vph. Így az induktív áram a körön

Most, a 3I értékű kapacitív áram kiejtéséhez IL-nek ugyanolyan nagyságúnak, de 180o elektrikusan eltérőnek kell lennie. Tehát,

Amikor a rendszer tervezése vagy konfigurációja (hossza, szerszámvágása, vastagsága, illetve a hozzá tartozó izoláció minősége) változik, a kör induktanciáját megfelelően kell beállítani. Ezért gyakran a Petersen-körrel együtt adódpunk tap-váltó berendezésekkel.

Kijelentés: Tiszteletben tartsa az eredeti cikket, a jó cikkek megosztásra méltóak, ha sértés történt, lépjen kapcsolatba a törlésével.