ट्रांसमिशन लाइनों में फेरांती प्रभाव: यह क्या है?

फेरांती प्रभाव क्या है?

फेरांती प्रभाव एक घटना है जो लंबे ट्रांसमिशन लाइन के प्राप्ति छोर पर आवेश में वोल्टेज की वृद्धि का वर्णन करती है, जो भेजने वाले छोर के वोल्टेज से अधिक होती है। फेरांती प्रभाव तब अधिक प्रचलित होता है जब लोड बहुत कम होता है, या लोड नहीं जुड़ा हो (यानी, खुला परिपथ)। फेरांती प्रभाव को गुणांक के रूप में या प्रतिशत वृद्धि के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।

सामान्य अभ्यास में हम जानते हैं कि सभी विद्युत प्रणालियों में धारा उच्च विभव क्षेत्र से कम विभव क्षेत्र की ओर बहती है, ताकि प्रणाली में मौजूद विद्युत विभव अंतर का संतुलन हो सके। सभी व्यावहारिक मामलों में, लाइन नुकसानों के कारण भेजने वाले छोर का वोल्टेज प्राप्ति छोर के वोल्टेज से अधिक होता है, इसलिए धारा स्रोत या आपूर्ति छोर से लोड की ओर बहती है।

लेकिन सर सी.जेड. फेरांती, 1890 में, मध्यम ट्रांसमिशन लाइन या लंबी दूरी की ट्रांसमिशन लाइनों के बारे में एक आश्चर्यजनक सिद्धांत लाए, जिसमें सुझाव दिया गया कि ट्रांसमिशन प्रणाली के हल्के लोडिंग या नो-लोड संचालन की स्थिति में, प्राप्ति छोर का वोल्टेज भेजने वाले छोर के वोल्टेज से अधिक हो जाता है, जिससे विद्युत प्रणाली में फेरांती प्रभाव नामक घटना उत्पन्न होती है।

ट्रांसमिशन लाइन में फेरांती प्रभाव

एक लंबी ट्रांसमिशन लाइन को लाइन की पूरी लंबाई में वितरित एक उच्च मात्रा की क्षमता और आवेशन के रूप में माना जा सकता है। फेरांती प्रभाव तब होता है जब लाइन की वितरित क्षमता द्वारा खींची गई धारा, लाइन के प्राप्ति छोर पर लोड से संबंधित धारा से अधिक होती है (हल्के या नो-लोड की स्थिति में)।

यह कंडेनसर चार्जिंग धारा लाइन के ट्रांसमिशन प्रणाली के आवेशन पर वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनती है, जो भेजने वाले छोर के वोल्टेज के साथ फेज में होती है। यह वोल्टेज ड्रॉप जैसे-जैसे हम लोड छोर की ओर बढ़ते हैं, वैसे-वैसे बढ़ता जाता है और इसके बाद, प्राप्ति छोर का वोल्टेज लगाए गए वोल्टेज से बड़ा हो जाता है, जिससे विद्युत प्रणाली में फेरांती प्रभाव नामक घटना उत्पन्न होती है। नीचे दिए गए फेजर आरेख की सहायता से हम इसे दर्शाते हैं।

इस प्रकार, ट्रांसमिशन लाइन की दोनों क्षमता और आवेशन प्रभाव इस विशेष घटना के लिए समान रूप से जिम्मेदार होते हैं, और इसलिए फेरांती प्रभाव एक छोटी ट्रांसमिशन लाइन के मामले में नगण्य होता है, क्योंकि ऐसी लाइन का आवेशन व्यावहारिक रूप से शून्य के निकट माना जाता है। सामान्य रूप से, 300 किमी की लाइन के लिए 50 Hz पर संचालन करते हुए, नो-लोड प्राप्ति छोर का वोल्टेज भेजने वाले छोर के वोल्टेज से 5% अधिक पाया गया है।

अब फेरांती प्रभाव के विश्लेषण के लिए ऊपर दिए गए फेजर आरेखों को देखें।
यहाँ, Vr रेफरेंस फेजर माना जाता है, जो OA द्वारा प्रतिनिधित किया गया है।

यह OC द्वारा प्रतिनिधित किया गया है।

अब "लंबी ट्रांसमिशन लाइन" के मामले में, व्यावहारिक रूप से देखा गया है कि लाइन का विद्युत प्रतिरोध लाइन के प्रतिक्रिया प्रतिरोध की तुलना में नगण्य रूप से छोटा होता है। इसलिए हम Ic R = 0 का लंबाई फेजर मान सकते हैं; हम वोल्टेज की वृद्धि को OA – OC = लाइन में प्रतिक्रिया ड्रॉप के रूप में मान सकते हैं।

अब यदि हम c0 और L0 को ट्रांसमिशन लाइन के प्रति किमी क्षमता और आवेशन के मान मानते हैं, जहाँ l लाइन की लंबाई है।

क्योंकि, लंबी ट्रांसमिशन लाइन के मामले में, क्षमता लाइन की पूरी लंबाई में वितरित होती है, औसत धारा जो बहती है,

इस प्रकार, लाइन आवेशन के कारण वोल्टेज की वृद्धि दी गई है,

उपरोक्त समीकरण से यह पूरी तरह से स्पष्ट है, कि प्राप्ति छोर पर वोल्टेज की वृद्धि लाइन की लंबाई के वर्ग के सीधे आनुपातिक है, और इसलिए लंबी ट्रांसमिशन लाइन के मामले में यह लंबाई के साथ बढ़ती जाती है, और कभी-कभी लगाए गए भेजने वाले छोर के वोल्टेज से भी अधिक हो जाती है, जिससे फेरांती प्रभाव नामक घटना उत्पन्न होती है। यदि आप फेरांती प्रभाव और संबंधित विद्युत प्रणाली के विषयों पर परीक्षण देना चाहते हैं, तो हमारे विद्युत प्रणाली MCQ (बहुविकल्पीय प्रश्न) को देखें।

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