Ефект Ферранті

Визначення: Ефект, в якому напруга наПриймальний кінець лінії передачі більше, ніж надсилаюча напруга, відома як ефект Ферранті. Такий тип впливу відбувається головним чином через легке навантаження або розрив ланцюга на приймальному кінці.

Ефект Ферранті обумовлений струмом зарядкилінія. Коли застосовується змінна напруга, струм, що надходить у конденсатор, називається зарядним струмом. Зарядний струм також відомий як ємнісний струм. Ток зарядки збільшується в лінії, коли напруга приймаючого кінця лінії перевищує посилальний кінець.

Чому виникає ефект Ферранті?

Ємність і індуктивність є основнимипараметри ліній, що мають довжину 240 км або вище. На таких лініях передачі ємність не зосереджена в певних точках. Він розподілений рівномірно по всій довжині лінії.

Коли напруга подається в кінці відправки,струм, запряжений ємністю лінії, більше, ніж струм, пов'язаний з навантаженням. Таким чином, при відсутності навантаження або легкого навантаження, напруга на приймальному кінці досить велика в порівнянні з постійною напругою на передавальному кінці.

Детальне пояснення ефекту Ферранті з урахуванням номінальної моделі pi (π):

Розглянемо довгу лінію передачі вякий OE являє собою напруга приймаючого кінця; OH представляють струм через конденсатор на приймальному кінці. Фазор FE представляє падіння напруги на опорі R. Падіння напруги на X (індуктивність). Фазор OG являє собою напругу кінцевого сигналу, що передається, в умовах без навантаження.

З фазової діаграми видно, що OE> OG. Іншими словами, напруга на приймальному кінці більше, ніж напруга на відправляючому кінці, коли лінія знаходиться без навантаження.
Для номінальної моделі pi (π)

Без навантаження, Ir = 0

Якщо не дотримується опір лінії,

Для повітряних ліній, 1 / clc = швидкість поширення електромагнітних хвиль на лініях передачі = 3 × 10 ^ 8 м / с.

Вище рівняння показує, що (VS-Vr) є негативним. Тобто Vr> VS. Це рівняння також показує, що ефект Ферранті також залежить від частоти і електричної довжини ліній.

Загалом, для будь-якої лінії

Без навантаженняДля довгої лінії, А менше, ніж одиниця, і воназменшується зі збільшенням довжини лінії. Отже, напруга без навантаження перевищує напругу без навантаження (Vrnl> Vs). При збільшенні довжини лінії збільшення напруги на приймальному кінці при відсутності навантаження переважає.

Як зменшити ефект Ferranti:

Електричні пристрої призначені для роботи на деякихособливої ​​напруги. Якщо напруги високі на кінці користувача, їх обладнання пошкоджується, а їх обмотки спалюються через високу напругу. Ефект Ферранті на довгих лініях передачі при малому навантаженні або без навантаження збільшує напругу приймального кінця.

Шунтуючий реактор є індуктивним струмовим елементомз'єднані між лінією і нейтраллю для компенсації ємнісного струму від ліній передачі. Коли цей ефект відбувається в довгих лініях передачі, шунтуючі реактори компенсують ємнісний ВАр ліній і тому напруга регулюється в заданих межах.

Примітка:

• Підвищення напруги прямо пропорційно квадрату довжини лінії.
• Ефект Ферранті більше відбувається в коротких кабелях передачі, оскільки їхня ємність висока.