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Ferranti-Effekt

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 <$L \cdot C \cdot (2 \pi f)^2 = 2$> 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:

• durch Anbringen von Querkompensationsdrosselspulen, d. h. zwischen jeweils einen Leiter und Erde geschaltete Drosselspulen (bei Erdkabeln z. B. alle 30 km)
• durch Vermeiden des Betriebs von Leitungen mit geringer oder keiner Belastung mit Verbrauchern, z. B. durch Abschaltung auch der gesamten Leitung bei Abschaltung der Verbraucher
• durch Vermeiden allzu langer Leitungen

Siehe auch: Hochspannungsleitung, Blindstrom, Blindleistungskompensation