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Ferranti-Effekt

Definition: Der Effekt, bei dem die Spannung amEmpfangsende der Übertragungsleitung ist größer als die Sendespannung, die als Ferranti-Effekt bezeichnet wird. Diese Art von Effekt tritt hauptsächlich aufgrund einer leichten Last oder eines offenen Stromkreises auf der Empfangsseite auf.

Der Ferranti-Effekt beruht auf dem Ladestrom vondie Linie. Wenn eine Wechselspannung angelegt wird, wird der Strom, der in den Kondensator fließt, Ladestrom genannt. Ein Ladestrom wird auch als kapazitiver Strom bezeichnet. Der Ladestrom steigt in der Leitung an, wenn die Empfangsendespannung der Leitung größer ist als das Sendeende.

Warum tritt der Ferranti-Effekt auf?

Kapazität und Induktivität sind die HauptsacheParameter der Linien mit einer Länge von 240 km oder mehr. Auf solchen Übertragungsleitungen ist die Kapazität nicht an bestimmten Punkten konzentriert. Sie ist gleichmäßig über die gesamte Linienlänge verteilt.

Wenn die Spannung am sendenden Ende angelegt wird,Der von der Kapazität der Leitung gezogene Strom ist größer als der der Last zugeordnete Strom. Daher ist die Spannung am Empfangsende bei keiner Last oder geringer Last im Vergleich zu der konstanten Spannung am Sendeende ziemlich groß.

Detaillierte Erklärung des Ferranti-Effekts unter Berücksichtigung eines nominalen pi (π) -Modells:

Betrachten wir die lange Übertragungsleitung inwelches OE die Empfangsendespannung darstellt; OH repräsentieren den Strom durch den Kondensator auf der Empfangsseite. Der Zeiger FE repräsentiert den Spannungsabfall am Widerstand R. Der Spannungsabfall am X (Induktivität). Der Zeiger OG repräsentiert die Sende-Endspannung im Leerlauf.

Pi-Modell-Kompressor (123)
Es ist aus dem Zeigerdiagramm ersichtlich, dass OE> OG. Mit anderen Worten, die Spannung am Empfangsende ist größer als die Spannung am Sendeende, wenn die Leitung ohne Last ist.
Zeiger-Diagramm-2
Für ein nominales Pi (π) -Modell

erste Gleichung-Kompressor
Im Leerlauf ist Ir = 0

Gleichung-2-Kompressor
Gleichung-3-Kompressor
Wenn der Widerstand der Leitung vernachlässigt wird,

Gleichung-4-Kompressor

Für Freileitungen gilt 1 / √ lc = Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen auf den Übertragungsleitungen = 3 × 10 8 m / s

Gleichung-5-Kompressor
neue Gleichung-33
Die obige Gleichung zeigt, dass (VS-Vr) negativ ist. Das ist Vr> VS. Diese Gleichung zeigt auch, dass der Ferranti-Effekt auch von der Frequenz und der elektrischen Länge der Leitungen abhängt.

Im Allgemeinen für jede Zeile

neue Gleichung-1
Bei keiner Last
Equaton-8-Kompressor
Für eine lange Zeile ist A weniger als die Einheit und es istmit zunehmender Länge der Linie abnehmen. Daher ist die Spannung bei keiner Last größer als die Spannung bei keiner Last (Vrnl> Vs). Mit zunehmender Leitungslänge wird der Anstieg der Spannung am Empfangsende bei keiner Last vorherrschender.

So reduzieren Sie den Ferranti-Effekt:

Elektrische Geräte sind so ausgelegt, dass sie bei einigen funktionierenbestimmte Spannung. Wenn die Spannungen am Ende des Benutzers hoch sind, wird das Gerät beschädigt und die Wicklungen brennen aufgrund der hohen Spannung. Der Ferranti-Effekt auf langen Übertragungsleitungen bei niedriger Last oder ohne Last erhöht die Spannung am Empfangsende. Diese Spannung kann durch Anordnen der Shunt-Drosseln am Empfangsende der Leitungen gesteuert werden.

Shunt-Drossel ist ein induktives Stromelementzwischen Leitung und Neutralleiter geschaltet, um den kapazitiven Strom aus den Übertragungsleitungen zu kompensieren. Wenn dieser Effekt in langen Übertragungsleitungen auftritt, kompensieren Shunt-Drosseln die kapazitiven VAr der Leitungen und daher wird die Spannung innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen geregelt.

Hinweis:

  • Der Spannungsanstieg ist direkt proportional zum Quadrat der Länge einer Linie.
  • Der Ferranti-Effekt tritt eher bei kurzen Übertragungskabeln auf, da ihre Kapazität hoch ist.
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