Efekt Ferrantiego

Efekt Ferrantiego (ang.Ferranti effect) – przepięcia symetryczne polegające na tym, że na końcu długiej linii energetycznej występuje napięcie wyższe niż na jej początku wskutek powstania stojącej fali napięcia o długości fali:

$\lambda ={\frac {c}{f}},$

gdzie:

$c$ – prędkość światła,

$f$ – częstotliwość napięcia.

Napięcie (wartość skuteczna) na końcu linii o długości $l,$ można określić następującą zależnością:

$U_{1}=U_{2}\cos \left(2\pi {\frac {l}{\lambda }}\right),$

gdzie:

$U_{1}$ – napięcie na początku linii,

$U_{2}$ – napięcie na końcu linii.

Przy częstotliwości $f=50$ Hz długości fali $\lambda$ = 6000 km, zatem dla:

• $l$ = 300 km krotność przepięcia wyniesie 1,05,
• $l$ = 500 km krotność przepięcia wyniesie 1,15.

Zjawisko to zostało po raz pierwszy zaobserwowane na kablowej linii rozdzielczej o napięciu 10 kV, przez angielskiego inżyniera Sebastiana Z. Ferranti’ego w roku 1887.

Ze względu na dużo większe wartości pojemności kabli w stosunku do linii napowietrznych efekt Ferrantiego ma dużo większe znaczenie w liniach kablowych niż napowietrznych. Ponadto efekt jest tym bardziej wyraźny im dłuższa jest linia i im wyższe jest jej napięcie robocze.

Sposoby ograniczenia

W celu ograniczenia przepięć Ferrantiego jest stosowana, w długich liniach najwyższych napięć, poprzeczna kompensacja pojemności doziemnych linii za pomocą dławików równoległych włączanych między przewody fazowe a ziemię. W ten sposób kompensowana jest moc o charakterze pojemnościowym linii i w wyniku tego ujednostajnia się napięcie wzdłuż linii. W Polsce kompensacja tego typu była realizowana w linii 750 kV. Można zastosować również kompensację podłużną linii polegająca na włączeniu szeregowo z linią baterii kondensatorów służących do kompensacji reaktancji indukcyjnej linii.