Wat is het Ferranti-effect?

Het Ferranti-effect is een term die een elektrisch fenomeen beschrijft dat ervoor zorgt dat de spanning aan het einde van een wisselstroom (AC) transmissielijn stijgt. Dit is waarschijnlijk het geval wanneer een transmissielijn ofwel zeer licht is geladen of wordt onderbroken vanwege een stroomstoring. Het Ferranti-effect is vernoemd naar de elektrotechnisch ingenieur Sabastian Zianni de Ferranti, die in 1887, kort na de War of the Currents, de elektriciteitscentrale en het distributienetwerk voor een AC-installatie in Engeland ontwierp. De War of the Currents was het debat tussen Nikola Tesla, die voorstander was van het gebruik van wisselstroomdistributie, en Thomas Edison, die voorstander was van het gebruik van gelijkstroom (DC) stroomdistributie. De nieuwe constructie van de krachtcentrale van Deptford, Engeland vertoonde voor het eerst het Ferranti-effect in zijn AC-distributielijnen toen het in 1891 werd geopend.

Waarnemingen van het Ferranti-effect gebeuren vaker langs begraven transmissielijnen in contact met aarde, zoals bij de krachtcentrale van Deptford, in plaats van langs transmissielijnen die boven elkaar worden gespannen. Het begraven van transmissielijnen draagt ​​bij aan verhoogde belasting wanneer deze het einde van zijn lijn nadert; en om deze reden moeten shuntreactoren worden toegepast op ondergrondse lijnen om de stroom te stabiliseren. Omdat de gewenste verdeling is voor een verlaagde vermogensspanning aan het ontvangende uiteinde van transmissielijnen versus de ruwe voedingsspanningen bij de verzendende bron, moet het Ferranti-effect langs de lijn worden gecompenseerd om niet te voorkomen dat een te hoge spanning wordt geleverd aan huishoudens of industriële apparaten.

De lengte van de transmissielijn draagt ​​ook bij aan het Ferranti-effect. Transmissielijnen produceren inductieve ladingen wanneer hun lading licht is, en terwijl deze ladingen opbouwen, moeten condensatoren met tussenpozen langs de lengte van de lijnen worden bevestigd om de stroom terug te schakelen. Het gebruik van shuntreactoren en condensatoren in combinatie en het inschakelen van meer condensatoren langs de lijn als de behoefte zich voordoet, houdt spanningen meer in fase of synchronisatie tussen bron- en lijnuiteinden.

In AC-stroomverdelingsnetwerken is powerfactor een term die staat voor echt vermogen versus schijnbaar vermogen. Echte kracht is de kracht in de transmissielijn die de werkkracht naar apparaten aan de ontvangende kant produceert. Wanneer het Ferranti-effect wordt gecompenseerd, moet het werkelijke vermogen worden onderscheiden van het schijnbare vermogen en moet de benodigde hoeveelheid krachtafname via shuntreactoren worden toegepast om het tegeneffect van de opbouw van spanning te bieden. Bovendien kunnen lijningenieurs het elektronische in- en uitschakelen van condensatoren gebruiken om indien nodig aanpassingen uit te voeren wanneer monitoring informatie geeft over Ferranti-effectoverbelastingen.