Mis on lähealuse mõju?

Määratlus: Kui johtmetes kandvatud on suurelt vahelduvpingeline vool, siis vool ei ole ühtlase jaotunud johtme ristlevikul. See nähtus on teada kui läheva mõju. Läheva mõju tõttu suureneb johtme nähtav vastupanu selle läheduses asuvate muude voolkandjate olemasolu tõttu.

Kui kaks või rohkem johtmet on omavahel lähedal, siis nende elektromagnetilised väljad interakteeruvad. Selle interaktsiooni tulemuseks on igas johtmes voolu uuesti jaotumine. Eriti suureneb voolusuurus osas, mis on kaugemal segavast johtmest.

Kui johtmed kannavad voolu sama suunas, siis nende naaberväljakud nullivad üksteist välja. Seetõttu ei voolu neid naaberpoolseid poolt ega voolu suunata kaugemale poolele.

Kui johtmetes voolub vool vastandlikult, siis lähedaste osade magneetväljakud tugevdavad üksteist, mis viib suurema voolusuuruse tekkimiseni nendes naaberpiirkondades. Vastupidiselt, kaugemates pooltes nullivad magneetväljakud üksteise välja, mis tulemuseks on minimaalne või nulline vool selles piirkonnas. Seetõttu konsentrumeerub vool lähedamates osades, samas kui kauged poolted näitavad oluliselt väiksemat voolu.

Kui DC voolub johtmes, siis vool on ühtlase jaotunud johtme ristlevikul. Seetõttu ei tekita see vool lähevat mõju johtme pinnal.

Läheva mõju on oluline ainult selliste johtmete korral, mille suurus on suurem kui 125 mm². Selle arvestamiseks tuleb rakendada parandusfaktoreid.

Läheva mõju arvestamisel saab johtme vahelduvpingeline vastupanu:

Märgendid:

• Rdc: Parandamata johtme DC vastupingu.

• Ys: Pindmõju faktor (vastupingu kasv proportsionaalne pindmõju tõttu).

• Yp: Läheva mõju faktor (vastupingu kasv läheva mõju tõttu).

• Re: Tõhus või parandatud ohmiline vastupinge johtmes.

DC vastupingu Rdc saab leida johtmetabelitest.

Läheva Mõju Mõjutajad

Läheva mõju mõjutajad hõlmavad peamiselt johtme materjalit, diameetrit, sagedust ja struktuuri. Need tegurid on allpool toodud:

• Sagedus – Läheva mõju intensiivsus suureneb sageduse kasvu juures.

• Diameeter – Suuremad johtme diameetrid viivad tõenäolisemalt tugevama läheva mõju.

• Struktuur – See mõju on olulisem tervedes johtmetes kui mittekiudetes (nt ACSR). Mittekiudetel johtmetel on väiksem tõhus pindala kui tervedes johtmetes, mis vähendab voolu tihekaupa paigutumist.

• Materjal – Kõrge ferromagnetilisusega materjalide johtmetel on tugevam läheva mõju nende pinna peal, kuna magneetväljakute interaktsioonid on suuremad.

Meetodid Läheva Mõju Vähendamiseks

Üks tõhus viis läheva mõju vähendamiseks on aluminiumi-terasega armatuuriga (ACSR) johtmete kasutamine. ACSR johtmes:

• Teras asetatakse keskosa, et tagada mehaaniline tugevus.

• Aluminiumi kiud ümbritsevad terase keskosa, moodustades välise johtmise kihi.

See disain vähendab pindala, mis on magneetväljakute interaktsioonide all. Tulemuseks on, et vool suurel määral voolab aluminiumi kiudede kaudu, samas kui terase keskos ei kanna voolu või kannab seda vähe. See konfiguratsioon vähendab oluliselt lähevat mõju johtmes.