Vad är Ferranti-effekten?

Ferranti-effekten är en term som beskriver ett elektriskt fenomen som får spänningen att stiga i slutet av växelström (växelström). Detta kommer troligtvis att inträffa när en överföringsledning antingen är mycket lätt belastad eller den avbryts på grund av strömavbrott. Ferranti-effekten är uppkallad efter den elektriska ingenjören Sabastian Zianni de Ferranti, som konstruerade kraftstationen och distributionsnätet för en växelströmsanläggning i England 1887, kort efter strömmen av strömmarna. Kriget för strömmarna var debatten mellan Nikola Tesla, som förespråkade användningen av AC-maktfördelning, och Thomas Edison, som förespråkade användningen av likström (DC) maktfördelning. Den nya konstruktionen av kraftverket Deptford, England visade först Ferranti-effekten i sina AC-distributionslinjer när den öppnades 1891.

Iakttagelser av Ferranti-effekten sker oftare längs nedgrävda överföringslinjer i kontakt med jorden, som vid Deptford kraftverk, snarare än längs överföringsledningar som är spända över huvudet. Begrava överföringsledningar bidrar till ökad belastning när den närmar sig slutet av sin linje; och av denna anledning måste shuntreaktorer appliceras på underjordiska ledningar för att stabilisera kraftflödet. Eftersom den önskade fördelningen är för avstängd kraftspänning vid mottagningsänden av transmissionslinjer kontra råspänningar vid sändningskällan, måste Ferranti-effekten kompenseras längs linjen för att inte undvika att leverera alltför hög spänning till hushållet eller industriella apparater.

Längden på transmissionslinjen bidrar också till Ferranti-effekten. Växelledningar producerar induktiva laddningar när deras belastning är lätt, och när dessa laddningar bygger, måste kondensatorer fästas längs linjernas längd med intervaller för att stänga av kraften. Användning av shuntreaktorer och kondensatorer i samband, och att slå på fler kondensatorer längs linjen när behovet uppstår, håller spänningar mer i fas eller synkronisering mellan källans och linjens ändar.

I växelströmsdistributionsnät är kraftfaktor en term som står för verklig kraft kontra uppenbar kraft. Real power är kraften i transmissionslinjen som producerar arbetskraften till apparater i den mottagande änden. Vid kompensation för Ferranti-effekten måste den verkliga kraften differentieras från den uppenbara kraften, och den erforderliga mängden avstängning av kraft bör appliceras genom shuntreaktorer för att ge motverkan för spänningsuppbyggnad. Dessutom kan linjetekniker använda den elektroniska på- och avstängningen av kondensatorer för att göra justeringar efter behov vid övervakning av information om överbelastning av Ferranti-effekten.