Efekt Ferrantiego

Efekt Ferrantiego (ang.Ferranti effect) - przepięcia symetryczne polegające na 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 to krotność przepięcia wyniesie 1.05
• l=500 km to 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.