Qu’est-ce que l’effet Ferranti ?

L’effet Ferranti est un terme qui décrit un phénomène électrique qui provoque une augmentation de la tension à la fin d’une ligne de transmission à courant alternatif (AC). Cela est susceptible de se produire lorsqu’une ligne de transmission est soit très légèrement chargée, soit interrompue en raison d’une panne de courant. L’effet Ferranti doit son nom à l’ingénieur électricien Sabastian Zianni de Ferranti, qui a conçu la centrale électrique et le réseau de distribution d’une installation AC en Angleterre en 1887, peu après la guerre des courants. La guerre des courants était le débat entre Nikola Tesla, qui a préconisé l’utilisation de la distribution d’énergie CA, et Thomas Edison, qui a préconisé l’utilisation de la distribution d’énergie à courant continu (CC). La nouvelle construction de la centrale électrique de Deptford, en Angleterre, a montré pour la première fois l’effet Ferranti dans ses lignes de distribution CA lors de son ouverture en 1891.

Les observations de l’effet Ferranti se produisent plus fréquemment le long des lignes de transmission enterrées en contact avec la terre, comme à la centrale électrique de Deptford, plutôt que le long des lignes de transmission suspendues au-dessus de la tête. L’enfouissement des lignes de transmission contribue à l’augmentation de la charge à l’approche de la fin de sa ligne ; et pour cette raison, des réacteurs shunt doivent être appliqués aux lignes souterraines pour stabiliser le flux de puissance. Comme la distribution souhaitée est une tension d’alimentation abaissée à l’extrémité de réception des lignes de transmission par rapport aux tensions d’alimentation brutes à la source d’émission, l’effet Ferranti doit être compensé le long de la ligne afin de ne pas éviter de fournir une tension excessivement élevée aux ménages ou aux appareils industriels.

La longueur de la ligne de transmission contribue également à l’effet Ferranti. Les lignes de transmission produisent des charges inductives lorsque leur charge est légère, et au fur et à mesure que ces charges s’accumulent, des condensateurs doivent être fixés le long des lignes à intervalles réguliers pour réduire la puissance. L’utilisation conjointe de réacteurs shunt et de condensateurs et l’activation de plus de condensateurs le long de la ligne en fonction des besoins maintiennent les tensions en phase ou en synchronisation entre les extrémités de la source et de la ligne.

Dans les réseaux de distribution d’alimentation en courant alternatif, le facteur de puissance est un terme désignant la puissance réelle par rapport à la puissance apparente. La puissance réelle est la puissance dans la ligne de transmission qui produit la puissance de travail aux appareils à l’extrémité de réception. Lors de la compensation de l’effet Ferranti, la puissance réelle doit être différenciée de la puissance apparente, et la quantité requise d’abaissement de puissance doit être appliquée via des réacteurs shunt pour fournir l’effet contraire à l’accumulation de tension. De plus, les ingénieurs de ligne peuvent utiliser l’activation et la désactivation électroniques des condensateurs pour effectuer les réglages nécessaires lors de la surveillance des informations sur les surcharges de l’effet Ferranti.