Электропередача жолдарындағы Ферранти эффекті: Бұл не?

Ферранти эффекті не?

Ферранти эффекті - бұл Ферранти эффекті деп аталатын феномен, ол уақытша жолдың алу жағындағы напряжение өсуін сипаттайды. Бұл эффект, күрделі заттың өте аз болуы немесе басқару жүйесіне басқарулық қосылмай тұруы (басқаруланған контур) жағдайында көбірек кездеседі. Ферранти эффекті фактор ретінде немесе пайда болған өсімдіктің пайыздық өсімдігі ретінде айтылады.

Мысалы, барлық электр желілерінде ағым дәл өсіп, төмен потенциалдық аймаққа қарай ағысады, системадағы электр потенциалының айырмашылығын компенсациялау үшін. Арнайы жағдайларда, жолдың өсіп болған жағындағы напряжение, жолдың ұстаған жағындағы напряжениеға қарағанда жоғары болады, себебі жолдағы жоюлар мен ағым жабық заттан бастап, қабылдаушыға қарай ағысады.

Бірақ С.З. Ферранти 1890 жылы орташа және ұзақ мезеттердегі передача жолдарына қатысты қызықты теория ұсынған. Ол, передача жүйесінің жеңіл жүк беру немесе басқарулық қосылма түрінде жұмыс істеу жағдайында, алу жағындағы напряжение жіберу жағындағы напряжениеге қарағанда өседі, бұл электр энергиясының Ферранти эффекті деп аталатын феноменді пайда етеді.

Передача жолындағы Ферранти эффекті

Ұзақ передача жолының өзінде бірқатар конденсаторлық және индукторлық элементтер бар. Ферранти эффекті, жолдың өзіндік конденсаторлық элементтерінен алынған ағым, жолдың алу жағындағы жүкке қарағанда көбірек болғанда пайда болады (жеңіл немесе басқарулық қосылма жағдайында).

Бұл конденсаторды толтыру ағымы, передача жүйесінің индукторлық элементтерінде фазада өсіп болған напряжениеге қатысты напряжение өсімдігін пайда етеді. Бұл напряжение өсімдігі, жолдың алу жағына қарай қатарла өсетінімен, алу жағындағы напряжение өсіп болған напряжениеге қарағанда өседі, бұл электр энергиясының Ферранти эффекті деп аталады. Бұл феномен төмендегі фазор диаграммасы арқылы түсіндіріледі.

Сонымен, передача жолындағы конденсаторлық және индукторлық элементтер бұл феноменін пайда ету үшін деңгейелік қатысады. Бұл себептен, қысқа передача жолында Ферранти эффекті өте аз болады, себебі оның индукторлық элементтері нөлге жақын. Жалпы түрде, 300 км узундықтағы жолда 50 Гц частотасында, алу жағындағы напряжение өсіп болған напряжениеге қарағанда 5% өседі.

Енді Ферранти эффектін талдау үшін, төмендегі фазор диаграммасын қарастырайық.
Мұнда Vr - басқарулық фазор, OA арқылы көрсетілген.

Бұл OC арқылы көрсетіледі.

Енді, ұзақ передача жолында, жолдың электр қарсылығы, жолдың реактивті қарсылығына қарағанда өте аз болады. Сондықтан, Ic R = 0 деп есептеуге болады, напряжение өсімдігі тек OA – OC = жолдың реактивті өсімдігі ретінде қарастырылады.

Егер c0 және L0 - передача жолының әр километріндегі конденсаторлық және индукторлық элементтердің мәндері, l - жолдың ұзындығы болса.

Ұзақ передача жолында, конденсаторлық элементтер бүкіл ұзындықта таратылған, сондықтан орташа ағым:

Сонымен, жолдың индукторлық элементтерінен напряжение өсімдігі:

Жоғарыдағы теңдеуден, алу жағындағы напряжение өсімдігі жолдың ұзындығының квадратына пропорционал болатыны анық. Сондықтан, ұзақ передача жолында, ұзындық артқан сайын напряжение өседі, өсіп болған напряжениеға қарағанда да өседі, бұл Ферранти эффектін пайда етеді. Ферранти эффекті және байланысты темаларды тестілеу үшін, біздің электр энергиясы MCQ (Тандалмаған Сұрақтар) бөлімін қараңыз.

Пікір: Аударылған мақала өзінің автордық құқығын сақтайтын және бөлісу арқылы үздіксіз болуы керек, құқықтың бұзылуы туындаған жағдайда өшіру үшін хабарласыңыз.