Τι είναι το Φαινόμενο Πλησιοχωρίας;

Ορισμός: Όταν οι διευθύνοντες μεταφέρουν υψηλές εναλλασσόμενες τάσεις, οι ρευστοί είναι μη ομοιόμορφα κατανεμημένοι στην περιοχή του διατομικού τμήματος του διευθύνοντα. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται προξενικό επίδραση. Η προξενική επίδραση προκαλεί αύξηση του εμφανούς αντιστοιχού ενός διευθύνοντα λόγω της παρουσίας άλλων διευθύνοντων που μεταφέρουν ρεύστη στη γειτονιά του.

Όταν δύο ή περισσότεροι διευθύνοντες βρίσκονται κοντά μεταξύ τους, οι ηλεκτρομαγνητικοί τους πεδίοι αλληλεπιδρούν. Ως αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης, ο ρευστός σε κάθε διευθύνοντα αναδιανέμεται. Συγκεκριμένα, η υψηλότερη πυκνότητα ρευστού συσσωρεύεται στο τμήμα του διευθύνοντα που είναι πιο μακριά από τον παρεμβαίνοντα διευθύνοντα.

Εάν οι διευθύνοντες μεταφέρουν ρεύστη στην ίδια κατεύθυνση, τα μαγνητικά πεδία των γειτονικών μισών των διευθύνοντων αλληλοεξαλείφονται. Συνεπώς, κανένας ρευστός δεν διαρρέει αυτά τα γειτονικά μισά τμήματα των διευθύνοντων, και ο ρευστός συσσωρεύεται στα μακριά μισά τμήματα.

Όταν οι διευθύνοντες μεταφέρουν ρεύστη σε αντίθετες κατευθύνσεις, τα μαγνητικά πεδία στα κοντινά τμήματα των διευθύνοντων ενισχύονται, οδηγώντας σε υψηλότερη πυκνότητα ρευστού σε αυτά τα γειτονικά τμήματα. Αντιθέτως, τα μαγνητικά πεδία στα μακριά μισά των διευθύνοντων αλληλοεξαλείφονται, έχοντας ως αποτέλεσμα ελάχιστη ή μηδενική ροή ρευστού σε αυτές τις μακριά περιοχές. Συνεπώς, ο ρευστός συσσωρεύεται στα κοντινά τμήματα των διευθύνοντων, ενώ τα μακριά μισά τμήματα εμφανίζουν σημαντικά μειωμένη ροή ρευστού.

Εάν ο ηλεκτρικός ρευστός (DC) διαρρέει μέσα από έναν διευθύνοντα, ο ρευστός είναι ομοιόμορφα κατανεμημένος στην περιοχή του διατομικού τμήματος. Συνεπώς, δεν παρουσιάζεται προξενική επίδραση στην επιφάνεια του διευθύνοντα.

Η προξενική επίδραση είναι σημαντική μόνο για διευθύνοντες με μέγεθος μεγαλύτερο από 125 mm². Για να ληφθεί υπόψη αυτό, πρέπει να εφαρμοστούν παραμετρικοί παράγοντες διόρθωσης.

Όταν λαμβάνεται υπόψη η προξενική επίδραση, ο αντιστοιχός AC ενός διευθύνοντα γίνεται:

Σημειώσεις:

• Rdc: Ανεπικαιρισμένος DC αντιστοιχός του διευθύνοντα.

• Ys: Παράγοντας επιδρομής (η κλασματική αύξηση του αντιστοιχού λόγω της επιδρομής).

• Yp: Παράγοντας προξενικής επίδρασης (η κλασματική αύξηση του αντιστοιχού λόγω της προξενικής επίδρασης).

• Re: Αποτελεσματικός ή διορθωμένος Ωμικός αντιστοιχός του διευθύνοντα.

Ο DC αντιστοιχός Rdc μπορεί να αποκτηθεί από πίνακες πολυστραγγισμένων διευθύνοντων.

Παράγοντες που Επηρεάζουν την Προξενική Επίδραση

Η προξενική επίδραση εξαρτάται κυρίως από παράγοντες όπως το υλικό του διευθύνοντα, το διάμετρο, τη συχνότητα και τον κατασκευαστικό τύπο. Αυτοί οι παράγοντες λεπτομερώς είναι:

• Συχνότητα – Η προξενική επίδραση εντείνεται όσο αυξάνεται η συχνότητα.

• Διάμετρος – Μεγαλύτεροι διάμετροι διευθύνοντων οδηγούν σε πιο σημαντική προξενική επίδραση.

• Κατασκευαστικός τύπος – Αυτή η επίδραση είναι πιο σημαντική σε στερεούς διευθύνοντες σε σύγκριση με πολυστραγγισμένους διευθύνοντες (π.χ., ASCR). Οι πολυστραγγισμένοι διευθύνοντες έχουν μικρότερη αποτελεσματική επιφάνεια από τους στερεούς διευθύνοντες, μειώνοντας τη συσσώρευση του ρευστού.

• Υλικό – Οι διευθύνοντες από υψηλά-φερρομαγνητικά υλικά εμφανίζουν ισχυρότερη προξενική επίδραση στις επιφάνειές τους λόγω των αλληλεπιδράσεων των μαγνητικών πεδίων.

Μέθοδοι Καταπολέμησης της Προξενικής Επίδρασης

Ένα αποτελεσματικός τρόπος για τη μείωση της προξενικής επίδρασης είναι η χρήση ACSR (Αλουμινίου Διευθύνοντας Με Χάλυβα Στήριξης). Σε έναν ACSR διευθύνοντα:

• Η χάλυβα είναι τοποθετημένη στον πυρήνα για την παροχή μηχανικής αντοχής.

• Τα αλουμινιού στράντα περιβάλλουν τον χάλυβα πυρήνα, σχηματίζοντας το εξωτερικό συνδυαστικό στρώμα.

Αυτή η σχεδίαση μειώνει την επιφάνεια που εκτίθεται στις αλληλεπιδράσεις των μαγνητικών πεδίων. Συνεπώς, ο ρευστός διαρρέει κυρίως μέσα από τα εξωτερικά αλουμινιού στράντα, ενώ ο χάλυβα πυρήνας μεταφέρει λίγο ή καθόλου ρευστό. Αυτή η διάταξη μειώνει σημαντικά την προξενική επίδραση στον διευθύνοντα.