Ferranti vaikutus viittaa ulkonäkö ylijännitteen kun pitkä teho rivi syötetään toisesta päästä ja ilman kuormaa toisessa päässä. Se on saanut nimensä keksijältä Sebastian Ziani de Ferrantilta .
Häviöt huomioimatta, tämä ylijännite saadaan:
Lyhyillä linjapituuksilla (muutama sata km 50 Hz: ssä) voimme arvioida myös seuraavasti:
Kanssa L yhteensä induktanssi linjan, C sen koko kapasiteetti , Us ja Ue jännitteet avoimen pään ja panos linjan ja syke tulojännitteen eli 2π kertaa taajuus f.
Pituus | Ylijännite |
---|---|
100 km | 0,6% |
200 km | 2,3% |
300 km | 5,4% |
400 km | 9,9% |
Tämä ilmiö saattaa tuntua paradoksaaliselta: voimajohdot ovat yleensä tunnettuja "jännitehäviöstään", kun virta kulkee niiden läpi - mutta kun niitä ei kulje mikään virta, ilmiö on päinvastainen: linjan avoin pää on. korkeampi potentiaali kuin yksi kytketty verkkoon.
Tämä ilmiö on mahdollisesti erittäin tuhoisa verkkolaitteille. Käytetyistä shuntti-reaktoreista kestämään niitä.
Ottamalla yllä oleva arvioimaton lauseke näemme, että Us / Ue voi saada äärettömän arvon jos tai uudelleen
Jos merkitsemme L: llä induktanssia linjan kilometriä kohden, C ' kapasitanssia linjan kilometriä kohden ja l sen pituutta, näemme, että Us / Ue on ääretön, jos .
Voimme osoittaa, että on sähköaallon etenemisnopeus linjalla ja että tämä nopeus on lähellä valon nopeutta c.
Voimme myös kirjoittaa, että: vastaa sähköaallon etenemisen aallonpituutta taajuudella f. Siksi saamme, että Ferranti-vaikutus on ääretön, jos viivan pituus on neljäsosa aallonpituudesta annetulla taajuudella, joten neljännesaaltoviivan ilmaisu .
Numeerinen sovellus olettaen, että: 300 000 km / s osoittaa meille, että 1500 km: n pituisella viivalla olisi ääretön Ferranti-vaikutus 50 Hz: n taajuudella . Käytännössä tappiot lieventävät suuresti tällaista ilmiötä. Tosiasia on, että tällaisen pituinen johto vaatii shuntireaktorien käyttöä ylijännitteiden rajoittamiseksi kohtuulliselle tasolle, tyypillisesti Us / Ue <1,05 .
<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">