¿Qué es el Efecto Ferranti?
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Una línea de transmisión extensa arrastra una cantidad sustancial de corriente de carga. Si una linea de este tipo esta esta en circuito abierto o muy muy ligeramente cargada en el extremo final. La tensión en el extremo final, siendo mayor que la tensión en el extremo inicial de la linea, se le conoce con oce como efecto ferranti.Todas las cargas son inductivas por naturaleza y por lo tanto ellas consumen muca potencia reactiva de las lineas de transmisión. !e tal manera que ay una caída de tensión en las lineas. Los capacitores quienes suministran potencia reactiva est"n conectados en paralelo a la linea de transmisión en el extremo final, para así compensar co mpensar la potencia reactiva consumida por las cargas inductivas. #omo la carga inductiva aumenta, varios de los capacitores son conectados en paralelo por conmutación electrónica. $sta potencia reactiva consumida por cargas inductivas son suministradas por los capacitores, de este modo se reduce el consumo de potencia reactiva de la linea. Sin embargo, cuando las cargas inductivas son desconectadas, los capacitores siguen operando. La potencia reactiva suministrada por los capacitores se suma a la linea de transmisión debido a la ausencia de inductancia. #omo resultado el volta%e al final de la linea incrementa y es mayor que el volta%e del extremo inicial de la linea. $sto es conocido como efecto ferranti.
¿Por qué el aumento de voltaje vo ltaje en una linea de transmisión larga y sin carga?
$l efecto ferranti ocurre cuando la corriente arrastrada por la capacitancia distribuida de la linea de transmisión es mayor que la corriente co rriente asociada con la carga al final de la linea. &demas, el efecto ferranti tiende a ser m"s problem"tico cuando ay poca carga, y especialmente en circuitos subterr"neos donde la capacitancia sunt es mayor que la de una linea a'rea equivalente. $ste efecto es debido a la caída de volta%e a trav's de la inductancia de linea (debido a la corriente de carga), estando en fase con los volta%es del extremo inicial. #omo esta caída de volta%e vo lta%e afecta el volta%e extremo inicial,el volta%e del extremo
final se vuelve m"s grande. $l efecto ferranti sera mas pronunciado cuanto mas largo es la linea y cuanto mas alto es el volta%e aplicado. $l efecto ferranti no es un problema de las lineas que est"n cargadas, porque el efecto capacitivo de la linea es constante independiente de la carga, mientras que la inductancia variara con la carga. #omo la carga inductiva es a*adida, el +& generado por la capacitancia de la linea es consumida por la carga Como reducir el efecto ferranti
eactores Sunt y capacitores serie•
La necesidad de largos reactores sunt apareció cuand o largas lineas de transmisión de potencia para sistemas de volta%e, / 0v o mas altas, fueron construidas. Los par"metros característicos de una linea son la inductancia serie(debido al campo magn'tico alrededor de los conductores) y la capacitancia sunt (debido al campo electrost"tico a la tierra).
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1ara estabilizar el volta%e de linea, la inductancia de linea puede ser compensada por medio de capacitores series y la capacitancia de la linea a tierra por reactores sunt. Los capacitores series son puestos en diferentes lugares a lo largo de la linea mientras que los reactores sunt son a menudo instalados en las estaciones al final de la linea. !e esta forma, la diferencia de volta%e entre los extremos de la linea es reducido tanto en amplitud y en angulo de fase. Los reactores sunt tambi'n pueden ser conectados al sistema de potencia en momentos donde varias lineas se encuentran o en devanados terciarios de transformadores. Los cables de transmisión tienen muca masa alta cap acitancia a la tierra que las lineas a'reas. Los cables submarinos largos para sistemas de volta%e de 2// 0+ y m"s, necesitan reactores sunt. Lo mismo corre para redes urbanas largas para prevenir el aumento excesivo de volta%e cuando una gran carga cae repentinamente debido a una falla. Los reactores sunt contienen el mismo componente q ue los transformadores de potencia, como bobinas, n3cleo, deposito, boquilla y aceite aislante. 4 son apropiados para la fabricación en fabricas de transformadores. Tanto la inductancia y la capacitancia, son distribuidas a lo largo de toda la linea.Tambi'n lo son la resistencia en serie y la admitancia a la tierra. #uando la linea esta cargada, ay una caída volta%e a lo largo de la linea debido a
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la inductancia serie y a la resistencia serie. #uando la linea es energizada pero no cargada o solo cargada con una peque*a corriente, ay un aumento de volta%e a lo largo de la linea.$n esta situación, la capacitancia a tierra atrae una corriente a trav's de la linea, cual puede ser capacitiva. #uando una corriente capacitiva fluye a trav's de la linea inductiva abr" un aumento de volta%e a lo largo de la linea.
$fecto corona en líneas de transmisión $l EFECTO COO!" consiste en la ionización del aire que rodea a los conductores de <a Tensión. $ste fenómeno tiene lugar cuando el gradiente el'ctrico supera la rigidez diel'ctrica del aire y se manifiesta en forma de peque*as cispas o descargas a escasos centímetros de los cables. Las líneas el'ctricas se dise*an para que el efecto corona sea mínimo, puesto que tambi'n suponen una p'rdida en su capacidad de transporte de energía5 en su aparición e intensidad influyen los siguientes condicionantes•
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Tensión de la l#nea- cuanto mayor sea la tensión de funcionamiento de la línea, mayor ser" el gradiente el'ctrico en la superficie de los cables y, por tanto, mayor el efecto corona. $n realidad sólo se produce en líneas de tensión superior a 6/ 0+. $a %umedad relativa del aire- una mayor umedad, especialmente en caso de lluvia o niebla, incrementa de forma importante el efecto corona. El estado de la su&erficie del conductor- las rugosidades, irregularidades, defectos, impurezas aderidas, etc., incrementan el efecto corona. !'mero de su(conductores- el efecto corona ser" menor cuanto m"s subconductores tenga cada fase de la línea. #omo consecuencia del efecto corona se produce una emisión de energía ac3stica y energía electromagn'tica en el rango de las radiofrecuencias, de forma que los conductores pueden generar ruido e interferencias en la radio y la televisión5 otra consecuencia es la producción de ozono y óxidos de nitrógeno.
$l efecto corona es un fenómeno ampliamente conocido y no representa ning3n peligro para la salud. $n este sentido, la Organi)ación *undial de la +alud declaraba en una 7ota !escriptiva publicada en noviembre de 2886 que 97inguno de estos efectos (debidos al efecto corona) es suficientemente importante para afectar a la salud.: $l ruido provocado por el efecto corona consiste en un zumbido de ba%a frecuencia (so(re los ,-- .)) provocado, a su vez, por el movimiento de los iones y un cisporroteo producido por las descargas el'ctricas.
(Entre -/0 y ,1 2.)). Son ruidos de peque*a intensidad que en mucos casos apenas son perceptibles5 3nicamente cuando el efecto corona sea elevado se percibir"n en la proximidad inmediata de las líneas de muy <a Tensión, disminuyendo r"pidamente al aumentar la distancia a la línea. #uando la umedad relativa es elevada, por e%emplo cuando llueve, el efecto corona aumenta muco, dando lugar a un incremento importante del ruido audible. Sin embargo, este ruido generalmente queda opacado por el producido por las gotas de lluvia golpeando en el suelo, te%ados, ropa, etc., que provoca un nivel ac3stico superior. $n condiciones de niebla tambi'n aumenta el efecto corona y el ruido audible, pero la existencia de 'sta frena la propagación del ruido, es decir, se oye m"s al lado de la línea pero se de%a de percibir a mayor distancia. $n la valoración del impacto debido al ruido por efecto corona abr" que tener en cuenta que el nivel de ruido ambiente para un "rea rural varía entre los 3- y 45 d6 (&), que puede llegar a ser muy superior en el caso de uso de maquinarias agrícolas o presencia de carreteras. & modo de e%emplo, el nivel alcanzado por el efecto corona es similar al producido por un 9rumor: y 'ste puede variar entre ,- y 3- d6, una lluvia moderada provoca un ruido de alrededor de 5- d67"8/ e incluso una conversación en un local cerrado se sit3a en torno a 1- d67"89