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Ferranti-Effekt

Definition: die Überhöhung der elektrischen Spannung in einer Hochspannungsleitung durch Blindstromeffekte

Englisch: Ferranti effect

Kategorien: elektrische Energie, physikalische Grundlagen

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta (G+)

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 05.01.2013; letzte Änderung: 09.11.2017

Wenn eine Hochspannungsleitung nicht oder nur wenig mit Strom belastet wird und ihre Kapazität nicht durch geeignete Maßnahmen kompensiert wird, kann die elektrische Spannung am Ende der Leitung unter Umständen wesentlich höher werden als die am anderen Ende angelegte Spannung. Dieser Effekt wird nach seinem Entdecker Sebastian Ziani de Ferranti als Ferranti-Effekt bezeichnet.

Eine sogar sehr starke Spannungsüberhöhung würde auftreten, wenn die Bedingung L · C · (2 πf)2 = 2 annähernd erfüllt wird, wobei L die Induktivität der Leitung, C ihre Kapazität und f die Netzfrequenz ist. Dann tritt nämlich eine Resonanz auf, die bei unbelasteter Leitung durch den (geringen) ohmschen Widerstand der Leitung nur wenig gedämpft wird. Allerdings kann dieser Fall nur bei sehr langen Hochspannungsleitungen auftreten, soweit es sich um Freileitungen handelt. In der Praxis liegt die Spannungserhöhung eher in der Größenordnung von 10 %, was jedoch bereits störend sein kann. Bei Erdkabeln und Seekabeln dagegen, die eine viel höhere Kapazität pro Kilometer aufweisen, wird der Ferranti-Effekt schon bei einigen zehn Kilometern recht stark.

Der Ferranti-Effekt lässt sich auf verschiedene Weisen reduzieren oder beseitigen:

Siehe auch: Hochspannungsleitung, Blindstrom, Blindleistungskompensation
sowie andere Artikel in den Kategorien elektrische Energie, physikalische Grundlagen

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