Mis on Ferranti efekt?
Mis on Ferranti efekt?
Ferranti efekti määratlus
Ferranti efekt defineeritakse kui pikkuseleviidi vastuvõtuloojas registreeritud voltaga tõus võrreldes edastamislooja voltaga. See efekt on märgatavam, kui laadik on väga väike või puudub (avatud tsükkel). Seda saab kirjeldada tegurina või protsendiga tõusu.
Tavalises praktikas voolab elektrivool kõrgemast potentsiaalist madalamasse potentsiaali, et tasakaalustada elektrilist potentsiaalide vahe. Tavaliselt on edastamislooja voltaga kõrgem kui vastuvõtuloja voltaga, kuna lineaarvaid, seega voolab vool toideloost laadiku poole.
Aga sir S.Z. Ferranti esitas aastal 1890 üllatava teooria keskmise pikkusega ja pikenditeevõrkude kohta, soovitades, et nende lõhke laadimisel või ilma laadikuta töötamisel vastuvõtulooja voltaga tõuseb sageli üle edastamislooja voltaga, mis viib nimega Ferranti efekt energiaüsteemides.
Ferranti efekt edasiandmisteel
Pikk edasiandmisjoonel on oluline kapatsitants ja induktants tema pikkuse kaupa. Ferranti efekt tekib, kui joone kapatsitansile kulutatav vool on suurem kui vastuvõtulooja laadivool, eriti nõrga või puuduvale laadikule.
Kondensaatoriladumise vool põhjustab voltaga languse joone induktoril, mis on faasised sama nagu edastamislooja voltaga. See voltaga langus suureneb joone kaupa, muutes vastuvõtulooja voltaga kõrgemaks kui edastamislooja voltaga. Sellest on räägitud kui Ferranti efektist.
Seega on nii edasiandmise joone kapatsitants kui ka induktore omad vastutavad selle erilise nähtuse eest, ja seetõttu on Ferranti efekt tähelepanuväärsete juhtude korral lähtestikute edasiandmisjoontes negligeeritav, kuna sellise joone induktor on praktikas peaaegu null. Üldiselt 300 km pikkusel joonel, mis töötab 50 Hz sagedusel, on leitud, et vastuvõtulooja voltaga on ligikaudu 5% kõrgem kui edastamislooja voltaga.
Nüüd analüüsime Ferranti efekti, kasutades järgmist faza diagrammi.
Siin Vr on vaatenurgana phasor, mida esindab OA.
Seda esindab phasor OC.
Nüüd pika edasiandmisjoone korral on praktikas näha, et joone elektriline vastus on võrdlemisi väike võrreldes joone reageerimisega. Seetõttu saame eeldada, et phasori Ic R pikkus = 0; võime eeldada, et voltaga tõus on ainult OA – OC = reageeriv langus joonel.
Kui eeldame, et c0 ja L0 on joone kapatsitansi ja induktora väärtused km kohta, kus l on joone pikkus.
Kuna pika edasiandmisjoone korral on kapatsitants jaotatud selle pikkuse kaupa, siis keskmine vool, mis voolab, on,
Ülaltoodud võrrandist on selge, et vastuvõtulooja voltaga tõus on otseproportsionaalne joone pikkuse ruuduga, ja seetõttu pikas edasiandmisjoones see suureneb pikkusega, ja isegi ületab mõnikord rakendatud edastamislooja voltaga, viies selle nähtuse nimeliseks Ferranti efektiks. Kui soovid end testida Ferranti efekti ja seotud energiaüsteemi teemadel, vaata meie energiaüsteemi mitmevalikutest küsimusi (MCQ).
On selge, et vastuvõtulooja voltaga tõus on otseproportsionaalne joone pikkuse ruuduga. Pikas edasiandmisjoones võib see suureneda isegi üle edastamislooja voltaga, viies selle nähtuse nimeliseks Ferranti efektiks. Kui soovid oma teadmisi testimiseks, vaata meie energiaüsteemi mitmevalikutest küsimusi (MCQ).
