Što je Ferrantijev učinak?

Ferrantijev učinak je pojam koji opisuje električni fenomen koji uzrokuje porast napona na kraju prijenosnog voda izmjenične struje (AC). To će se vjerojatno dogoditi kada je dalekovod vrlo malo opterećen ili je prekinut zbog nestanka struje. Ferrantijev efekt dobio je ime po inženjeru elektrotehnike Sabastianu Zianniju de Ferrantiju, koji je projektirao elektranu i distribucijsku mrežu za postrojenje izmjenične struje u Engleskoj 1887., ubrzo nakon Rata struja. Rat struja bila je rasprava između Nikole Tesle, koji je zagovarao korištenje distribucije izmjenične struje, i Thomasa Edisona, koji je zagovarao korištenje istosmjerne (DC) distribucije energije. Nova konstrukcija elektrane Deptford, Engleska, prvi put je pokazala Ferrantijev učinak u svojim distribucijskim linijama izmjenične struje kada je otvorena 1891.

Obilježavanje Ferrantijevog efekta češće se događa duž ukopanih dalekovoda u kontaktu sa zemljom, kao u elektrani Deptford, umjesto duž dalekovoda nanizanih iznad glave. Zakopavanje dalekovoda doprinosi povećanom opterećenju kako se bliži kraju svoje linije; te se iz tog razloga shunt reaktori moraju primijeniti na podzemne vodove kako bi se stabilizirao protok energije. Kako je željena distribucija smanjeni napon napajanja na prijemnom kraju dalekovoda u odnosu na sirove napone snage na izvoru odašiljanju, Ferrantijev učinak mora se kompenzirati duž linije kako se ne bi izbjeglo isporučivanje pretjerano visokog napona u kućanstvo ili industrijskih uređaja.

Ferrantijevom učinku pridonosi i duljina dalekovoda. Prijenosni vodovi proizvode induktivne naboje kada je njihovo opterećenje lagano, a kako se ti naboji grade, kondenzatori moraju biti pričvršćeni duž duljine vodova u intervalima kako bi se snaga smanjila. Korištenje shunt reaktora i kondenzatora u sprezi, te uključivanje više kondenzatora duž linije prema potrebi, održava napone više u fazi ili sinkronizaciju između izvora i krajeva vodova.

U distribucijskim mrežama izmjenične struje faktor snage je izraz koji označava stvarnu snagu u odnosu na prividnu snagu. Stvarna snaga je snaga u dalekovodu koja proizvodi radnu snagu za uređaje na prijemnoj strani. Prilikom kompenzacije Ferrantijevog efekta, stvarnu snagu treba razlikovati od prividne snage, a potrebnu količinu smanjenja snage treba primijeniti kroz shunt reaktore kako bi se osigurao protuučinak nagomilavanju napona. Dodatno, linijski inženjeri mogu koristiti elektroničko uključivanje i isključivanje kondenzatora kako bi izvršili prilagodbe prema potrebi kada praćenje informira o preopterećenjima Ferrantijevog efekta.