Ce este efectul Ferranti?

Efectul Ferranti este un termen care descrie un fenomen electric care determină creșterea tensiunii la capătul unei linii de transmisie de curent alternativ (AC). Acest lucru este probabil să apară atunci când o linie de transmisie este fie foarte puțin încărcată, fie este întreruptă din cauza unei întreruperi de curent. Efectul Ferranti este numit după inginerul electrician Sabastian Zianni de Ferranti, care a proiectat centrala electrică și rețeaua de distribuție pentru o instalație de curent alternativ în Anglia în 1887, la scurt timp după Războiul Curenților. Războiul curenților a fost dezbaterea dintre Nikola Tesla, care a susținut utilizarea distribuției de curent alternativ, și Thomas Edison, care a susținut utilizarea distribuției de curent continuu (DC). Noua construcție a centralei electrice din Deptford, Anglia, a prezentat pentru prima dată efectul Ferranti în liniile sale de distribuție AC când a fost deschisă în 1891.

Respectarea efectului Ferranti se întâmplă mai frecvent de-a lungul liniilor de transmisie îngropate în contact cu pământul, ca la centrala electrică Deptford, mai degrabă decât de-a lungul liniilor de transmisie înșirate deasupra capetelor. Îngroparea liniilor de transmisie contribuie la creșterea sarcinii pe măsură ce se apropie de capătul liniei; și din acest motiv reactoarele de șunt trebuie aplicate pe liniile subterane pentru a stabiliza fluxul de putere. Deoarece distribuția dorită este pentru tensiunea de putere redusă la capătul de recepție al liniilor de transport față de tensiunile brute de putere la sursa de trimitere, efectul Ferranti trebuie compensat de-a lungul liniei pentru a nu evita furnizarea unei tensiuni excesiv de înalte în gospodărie sau aparate industriale.

Lungimea liniei de transmisie contribuie, de asemenea, la efectul Ferranti. Liniile de transmisie produc sarcini inductive atunci când sarcina lor este ușoară și, pe măsură ce aceste sarcini se construiesc, condensatoarele trebuie atașate de-a lungul liniilor la intervale pentru a reduce puterea înapoi. Folosind împreună reactoare și condensatoare de șunt și pornirea mai multor condensatoare de-a lungul liniei, pe măsură ce este nevoie, menține tensiunile mai în fază sau sincronizarea între sursă și capete de linie.

În rețelele de distribuție a energiei AC, factorul de putere este un termen care reprezintă puterea reală versus puterea aparentă. Puterea reală este puterea din linia de transmisie care produce puterea de lucru către aparatele de la capătul receptor. Când se compensează efectul Ferranti, puterea reală trebuie să fie diferențiată de puterea aparentă, iar cantitatea necesară de reducere a puterii ar trebui aplicată prin reactoare de șunt pentru a oferi efectul de contracarare la acumularea tensiunii. În plus, inginerii de linie pot folosi pornirea și oprirea electronică a condensatoarelor pentru a face ajustări, după cum este necesar, atunci când monitorizarea informează despre suprasarcinile efectului Ferranti.