Hva er Ferranti-effekten?

Ferranti-effekten er et begrep som beskriver et elektrisk fenomen som får spenning til å stige på slutten av en vekselstrøm (AC) overføringsledning. Dette vil sannsynligvis oppstå når en overføringslinje enten er veldig lett lastet eller den blir avbrutt på grunn av strømbrudd. Ferranti-effekten er oppkalt etter elektroingeniøren Sabastian Zianni de Ferranti, som tegnet kraftstasjonen og distribusjonsnettet for et vekselstrømsanlegg i England i 1887, like etter strømmenes krig. Krigen om strømningene var debatten mellom Nikola Tesla, som tok til orde for bruken av AC-maktfordeling, og Thomas Edison, som gikk inn for bruk av likestrøm (DC) maktfordeling. Nybyggingen av kraftverket Deptford, England, viste først Ferranti-effekten i sine AC-distribusjonslinjer da den ble åpnet i 1891.

Observasjoner av Ferranti-effekten skjer oftere langs nedgravde transmisjonslinjer i kontakt med jord, som på Deptford kraftstasjon, i stedet for langs transmisjonslinjer som er spredt over hodet. Å begrave overføringslinjer bidrar til økt belastning når den nærmer seg slutten av linjen; og av denne grunn må shuntreaktorer påføres underjordiske linjer for å stabilisere kraftstrømmen. Ettersom den ønskede fordelingen er for nedtrappet kraftspenning ved mottaksenden av overføringslinjer kontra råspenningene ved sendekilden, må Ferranti-effekten kompenseres langs linjen for ikke å unngå å levere for høy spenning til husholdningen eller industrielle apparater.

Lengden på overføringslinjen er også en bidragsyter til Ferranti-effekten. Overføringslinjer produserer induktive ladninger når belastningen deres er lett, og når disse ladningene bygger seg, må kondensatorer festes langs linjens lengde med intervaller for å skru ned strømmen. Å bruke shuntreaktorer og kondensatorer i forbindelse, og slå på flere kondensatorer langs linjen etter hvert som behovet oppstår, holder spenninger mer i fase eller synkronisering mellom kilde- og linjeavslutninger.

I vekselstrømsdistribusjonsnett er kraftfaktor et begrep som står for virkelig kraft kontra tilsynelatende kraft. Real power er kraften i transmisjonslinjen som produserer arbeidskraften til apparater i den mottakende enden. Når man kompenserer for Ferranti-effekten, må den reelle kraften skilles fra tilsynelatende kraft, og den nødvendige mengden nedtrapping av kraft bør påføres gjennom shuntreaktorer for å gi motvirkning for spenningsoppbygging. I tillegg kan ledningsingeniører bruke elektronisk på og av kondensatorer for å gjøre justeringer etter behov når de overvåker informerer om overbelastning av Ferranti-effekten.