ما هو تأثير القرب؟
التعريف: عندما تحمل الموصلات جهوداً متناوبة عالية، تكون التيار غير موزعة بشكل متساوٍ عبر مساحة المقطع العرضي للموصل. يُعرف هذا الظاهرة باسم تأثير القرب. يؤدي تأثير القرب إلى زيادة في المقاومة الظاهرية للموصل بسبب وجود موصلات أخرى تحمل تيارًا في محيطه.
عندما يتم وضع موصلين أو أكثر بالقرب من بعضهما البعض، تتداخل حقولهما الكهرومغناطيسية. نتيجة لهذا التفاعل، يتم إعادة توزيع التيار في كل موصل. وبشكل خاص، يتراكم كثافة تيار أعلى في الجزء الأكثر بعدًا عن الموصل المتدخل.
إذا كانت الموصلات تحمل تيارًا في نفس الاتجاه، فإن حقول الموصلات المجاورة تلغي بعضها البعض. وبالتالي، لا يتدفق أي تيار عبر هذه النصف الأجزاء المجاورة للموصلات، ويتجه التيار بدلاً من ذلك إلى الأجزاء البعيدة.
عندما تحمل الموصلات تيارًا في اتجاهين متعاكسين، تتعزز حقول الموصلات في الأجزاء الأقرب لها، مما يؤدي إلى كثافة تيار أعلى في هذه المناطق المجاورة. على العكس من ذلك، تلغي حقول الموصلات في النصف الأبعد بعضها البعض، مما يؤدي إلى تدفق تيار قليل أو صفري في تلك المناطق البعيدة. نتيجة لذلك، يصبح التيار مركزًا في الأجزاء الأقرب من الموصلات، بينما تظهر الأجزاء البعيدة تدفق تيار أقل بكثير.
إذا كان التيار المستمر يتدفق عبر الموصل، يكون التيار موزعًا بشكل متساوٍ عبر مساحة المقطع العرضي للموصل. وبالتالي، لا يحدث تأثير القرب على سطح الموصل.
يكون تأثير القرب مهمًا فقط لحجم الموصلات أكبر من 125 مم². يجب تطبيق عوامل تصحيح لهذا الغرض.
عند الأخذ بعين الاعتبار تأثير القرب، تصبح مقاومة التيار المتناوب للموصل:
رموز:
Rdc: مقاومة التيار المستمر غير المصححة للموصل.
Ys: عامل تأثير الجلد (زيادة الكسرية في المقاومة بسبب تأثير الجلد).
Yp: عامل تأثير القرب (زيادة الكسرية في المقاومة بسبب تأثير القرب).
Re: المقاومة الفعالة أو المصححة للموصل.
يمكن الحصول على مقاومة التيار المستمر Rdc من جداول الموصلات المتعددة السلك.
العوامل المؤثرة في تأثير القرب
يعتمد تأثير القرب بشكل أساسي على عوامل مثل مادة الموصل وقطره وتواتره وهيكليته. يتم تفصيل هذه العوامل أدناه:
طرق تخفيف تأثير القرب
واحدة من الطرق الفعالة لتقليل تأثير القرب هي استخدام الموصلات المدعمة بالصلب والألومنيوم (ACSR). في موصل ACSR:
هذا التصميم يقلل من المساحة السطحية المعرضة للتفاعلات الحقلية المغناطيسية. نتيجة لذلك، يتدفق التيار بشكل أساسي عبر الطبقات الخارجية من الألومنيوم، بينما يحمل اللب الصلب كمية ضئيلة أو لا شيء من التيار. هذا التكوين يقلل بشكل كبير من تأثير القرب في الموصل.
