Эффект Ферранти

В электротехнике — эффект Ферранти это увеличение напряжения, происходящее на приемном конце очень длинной (>200 км) переменного тока линии электропередачи , относительно напряжения на передающем конце, когда нагрузка очень мала или отсутствует. нагрузка подключена. Его можно указать как коэффициент или как процентное увеличение.

Впервые это наблюдалось во время прокладки подземных кабелей в Себастьяна Зиани де Ферранти в 1887 году. 10-тысячной системе распределения электроэнергии переменного тока ^[1]

Зарядный ток емкостной линии вызывает падение напряжения на индуктивности линии, которое синфазно с напряжением на передающем конце, при условии незначительного сопротивления линии. Следовательно, за это явление ответственны как индуктивность линии, так и емкость. Это можно проанализировать, рассматривая линию как линию передачи , в которой полное сопротивление источника ниже, чем полное сопротивление нагрузки (незаземленное). Эффект аналогичен электрически короткой версии четвертьволнового трансформатора сопротивления , но с меньшим преобразованием напряжения.

Эффект Ферранти тем более выражен, чем длиннее линия и чем выше приложенное напряжение. ^[2] Относительное повышение напряжения пропорционально квадрату длины линии и квадрату частоты. ^[3]

Эффект Ферранти гораздо более выражен в подземных кабелях, даже небольшой длины, из-за их высокой емкости на единицу длины и более низкого электрического сопротивления .

Эквивалент эффекта Ферранти возникает, когда индуктивный ток протекает через последовательную емкость. Действительно, $90^{\circ }$ запаздывающий ток $-jI_{L}$ протекающий через $-jX_{c}$ сопротивление приводит к разнице напряжений $V_{\text{send}}-V_{\text{receive}}=(-jI_{L})(-jX_{c})=-I_{L}X_{c}<0$ , следовательно, и к повышенному напряжению на приемной стороне.