フェランティ効果

電気工学において、フェランティ効果とは、負荷が非常に小さいか、負荷が接続されていない場合に、非常に長い（200 km を超える）交流 電力送電線の受信端で発生する電圧が、送信端の電圧と比較して増加することです。これは、係数として、またはパーセントの増加として表すことができます。

これは、1887年にセバスチャン・ジアーニ・デ・フェランティの10,000ボルト交流配電システムに地下ケーブルを設置したときに初めて観察されました。^[1]

容量性ラインの充電電流は、ライン抵抗が無視できると仮定すると、送信端電圧と同位相のラインインダクタンスを横切る電圧降下を生成します。したがって、ラインインダクタンスと容量の両方がこの現象の原因です。これは、ソースインピーダンスが負荷インピーダンス（終端されていない）よりも低い伝送ラインとしてラインを考慮することで分析できます。その効果は、 1/4波長インピーダンス変圧器の電気的に短いバージョンに似ていますが、電圧変換はより小さくなります。

フェランティ効果は、線路が長くなるほど、また印加電圧が高くなるほど顕著になります。^[2]相対的な電圧上昇は、線路長の2乗と周波数の2乗に比例します。^[3]

地下ケーブルでは単位長さあたりの静電容量が高く、電気インピーダンスが低いため、たとえ短いケーブルであってもフェランティ効果はより顕著になります。

フェランティ効果に相当する現象は、誘導電流が直列容量を流れるときに発生します。実際、インピーダンスを流れる遅れ電流は電圧差を生じ、受信側の電圧が増加します。 ${\displaystyle 90^{\circ}}$${\displaystyle -jI_{L}}$${\displaystyle -jX_{c}}$${\displaystyle V_{\text{送信}}-V_{\text{受信}}=(-jI_{L})(-jX_{c})=-I_{L}X_{c}}}$

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