Wat is die Nabyligheidseffect?
Definisie: Wanneer geleiders hoë wisselstroomspannings dra, is die strome nie eenvormig versprei oor die kruisafsnit van die geleider nie. Hierdie verskynsel staan bekend as die nabyheidseffek. Die nabyheidseffek veroorsaak 'n toename in die skynbare weerstand van 'n geleider as gevolg van die teenwoordigheid van ander stroomdraende geleiders in sy omgewing.
Wanneer twee of meer geleiders naby mekaar geplaas word, interakteer hul elektromagnetiese velde. As gevolg van hierdie interaksie, word die stroom in elke geleider herverdeel. Spesifiek, akkumuleer 'n hoër stroomdichtheid in die deel van die geleiderstraal wat die verst weg is van die verstorende geleider.
As die geleiders stroom in dieselfde rigting dra, kanselleer die magnetiese velde van die naaste helftes van die geleiders mekaar uit. Gevolglik vloei geen stroom deur hierdie naaste helfte van die geleiders nie, en die stroom dring in plaas daarvan in die verre helfte.
Wanneer geleiders stroom in teenoorgestelde rigtings dra, versterk die magnetiese velde in die nader liggende dele van die geleiders mekaar, wat lei tot 'n hoër stroomdichtheid in hierdie naaste gebiede. Inteendeel, kanselleer die magnetiese velde in die verder afgeleë helftes van die geleiders mekaar uit, wat lei tot minimaal of nul stroomvloei in daardie verre areas. Gevolglik word die stroom gekoncentreer in die nader liggende dele van die geleiders, terwyl die verre helftes 'n beduidend verminderde stroom vertoon.
As DC deur 'n geleider vloei, is die stroom eenvormig versprei oor die kruisafsnit van die geleider. Gevolglik kom dit voor dat daar geen nabyheidseffek op die oppervlak van die geleider voorkom nie.
Die nabyheidseffek is slegs betekenisvol vir geleiders met 'n grootte groter as 125 mm². Om rekening hiermee te hou, moet korreksiefaktore toegepas word.
Wanneer rekening gehou word met die nabyheidseffek, word die AC-weerstand van die geleider:
Notasies:
Rdc: Ongekorrigeerde DC-weerstand van die geleider.
Ys: Skineffekfaktor (die fraksionele toename in weerstand as gevolg van die skineffek).
Yp: Nabyheidseffekfaktor (die fraksionele toename in weerstand as gevolg van die nabyheidseffek).
Re: Effektiewe of gekorrigeerde ohmse weerstand van die geleider.
Die DC-weerstand Rdc kan verkry word uit gestrande geleider tabelle.
Faktore wat die Nabyheidseffek Beïnvloed
Die nabyheidseffek hang hoofsaaklik af van faktore soos die geleidermateriaal, diameter, frekwensie, en struktuur. Hierdie faktore word hieronder gedetailleer:
Metodes om die Nabyheidseffek te Verminder
'n Effektiewe manier om die nabyheidseffek te verminder, is deur ACSR (Aluminium Geleider Staal Versterkte geleiders) te gebruik. In 'n ACSR-geleider:
Hierdie ontwerp minimiseer die oppervlak wat blootgestel is aan magnetiese veldinteraksies. As gevolg hiervan vloei stroom hoofsaaklik deur die buite aluminiumlae, terwyl die staalkern min tot geen stroom dra nie. Hierdie konfigurasie verlaag die nabyheidseffek in die geleider beduidend.
