Principio de funcionamiento de la bobina Petersen

<p style=”text-align: justify;”>Para comprender mejor el principio de funcionamiento y la necesidad de la bobina Petersen, echemos un vistazo al fen贸meno del suelo arqueado. Sabemos que el fen贸meno de arco de tierra se observa en un sistema trif谩sico sin conexi贸n a tierra. Durante la puesta a tierra del arco, el voltaje de la fase sana aumenta desde el voltaje de fase hasta el voltaje de l铆nea, es decir, se convierte en 鈭3Vph. Adem谩s, la formaci贸n de arcos en tales fen贸menos se debe a la fuerte corriente de carga capacitiva que es 3IC donde IC = Vph / XC. Por lo tanto, si hubiera alguna forma de reducir esta corriente de carga, se podr铆an haber eliminado los fen贸menos de arcos a tierra. 驴no es as铆?

Bueno, dir谩 que podemos conectar una resistencia a tierra del sistema para minimizar la corriente de carga capacitiva. Entonces, 驴por qu茅 conectamos el inductor en tierra?

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驴Por qu茅 se usa Inductor para eliminar Arcing Ground?

Para responder a esta pregunta, consideremos una sola falla de l铆nea a tierra y su diagrama fasorial para un sistema sin conexi贸n a tierra como se muestra a continuaci贸n.

arco-falla-a-tierra-sistema-sin-tierra

arco-fasor-tierra

Del diagrama fasorial se puede observar f谩cilmente que el voltaje del punto neutro cambia del potencial de tierra al voltaje de fase Vph pero en direcci贸n opuesta. Esta es la raz贸n por la que la direcci贸n de VC es inversa en la figura anterior y se muestra como V’C. La corriente de falla IC (IC = IA+IB) es perpendicular a V’C. Por lo tanto, si queremos eliminar la corriente de falla, debemos conectar un elemento que tome la corriente en una direcci贸n opuesta a IC. Observe cuidadosamente que IC se adelanta a V’C en 90掳.

petersen-bobina

Ahora que estamos conectando un elemento entre el punto neutro N y tierra, por lo tanto, la ca铆da de voltaje en ese elemento ser谩 V’C. Por lo tanto, ese elemento debe tomar una corriente igual a IC y se retrasar谩 de V’C en 90掳. Como el inductor toma corriente de retraso, por lo tanto, se conecta un inductor entre el neutro y la tierra para eliminar el arco el茅ctrico.

驴Qu茅 es la bobina Petersen?

Petersen Coil no es m谩s que un inductor utilizado para conectar la tierra del sistema trif谩sico a la tierra. En otras palabras, el neutro del sistema trif谩sico est谩 conectado a tierra a trav茅s de Peterson Coil. B谩sicamente, dicha conexi贸n a tierra se adopta para minimizar la corriente de carga capacitiva durante fallas en las l铆neas. Esto tambi茅n elimina el suelo arqueado. El inductor conectado en la figura de arriba es Petersen Coil. Este tipo de puesta a tierra tambi茅n se conoce como puesta a tierra resonante.

驴C贸mo funciona la bobina Petersen?

Como se discuti贸 anteriormente en esta publicaci贸n, Petersen Coil debe tomar una corriente igual a la corriente de falla IC para que neutralice la corriente de falla. Esta es la raz贸n, tambi茅n se conoce como neutralizador de fallas.

Consideremos la figura que se muestra arriba.

La corriente a trav茅s de la bobina Petersen IL = Vph / 蠅L

Pero la corriente de falla IC = 3Vph / XC (驴c贸mo? Lea Arcing Ground)

Por lo tanto, para neutralizar la corriente de falla,

IL = CI

Por eso,

Vph / 蠅L = 3Vph / XC

鈬1/蠅L = 3蠅C

鈬扡 = 1/3蠅2C

As铆, para neutralizar la corriente de carga capacitiva, el valor de la inductancia de la bobina Petersen ser谩 1/3蠅2C.

Ventajas de la puesta a tierra resonante

  • El uso de la bobina Petersen reduce la interrupci贸n de la l铆nea debido a fallas transitorias de l铆nea a tierra. De lo contrario, esto no es posible con otro tipo de conexi贸n a tierra.
  • La tendencia de desarrollar una falla trif谩sica a partir de una falla monof谩sica se reduce con el uso de puesta a tierra resonante.

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