Ano ang Proximity Effect?

Paglalarawan: Kapag ang mga konduktor ay nagdadala ng mataas na alternating voltages, ang mga kasalukuyan ay hindi pantay na ipinamamahagi sa buong cross-sectional area ng konduktor. Ang fenomenon na ito ay kilala bilang proximity effect. Dahil sa presensya ng iba pang mga konduktor na nagdadala ng kasalukuyan sa malapit nito, ang proximity effect ay nagdudulot ng pagtaas sa apparent resistance ng isang konduktor.

Kapag ang dalawa o higit pang mga konduktor ay inilagay malapit sa isa't-isa, ang kanilang mga electromagnetic fields ay nakikipag-ugnayan. Bilang resulta ng interaksiyon na ito, ang kasalukuyan sa bawat konduktor ay inireredistribute. Partikular, ang mas mataas na current density ay lumilitaw sa bahagi ng strand ng konduktor na pinakamalayo mula sa interfering konduktor.

Kung ang mga konduktor ay nagdadala ng kasalukuyan sa parehong direksyon, ang magnetic fields ng magkatabing bahagi ng mga konduktor ay kanselado ang bawat isa. Bilang resulta, walang kasalukuyan ang lumiliko sa mga itong adjacent half-portions ng mga konduktor, at ang kasalukuyan ay tumatakip sa remote half-portions.

Kapag ang mga konduktor ay nagdadala ng kasalukuyan sa kabaligtarang direksyon, ang mga magnetic fields sa mas malapit na bahagi ng mga konduktor ay nagpapatibay sa bawat isa, na nagdudulot ng mas mataas na current density sa mga itong adjacent regions. Kabilang dito, ang mga magnetic fields sa mas malayo na bahagi ng mga konduktor ay kanselado ang bawat isa, na nagreresulta sa minimal o zero kasalukuyan sa mga itong remote areas. Bilang resulta, ang kasalukuyan ay naging concentrated sa mas malapit na bahagi ng mga konduktor, habang ang mas malayo na bahagi ay may significantly reduced kasalukuyan.

Kung ang DC ay lumilikha sa loob ng konduktor, ang kasalukuyan ay pantay na ipinamamahagi sa cross-sectional area ng konduktor. Bilang resulta, walang proximity effect na nangyayari sa surface ng konduktor.

Ang proximity effect ay significant lamang para sa mga konduktor na mas malaki kaysa 125 mm². Upang i-account ang proximity effect, ang mga correction factors ay dapat ilapat.

Kapag inaaccount ang proximity effect, ang AC resistance ng konduktor ay naging:

Notations:

• Rdc: Uncorrected DC resistance ng konduktor.

• Ys: Skin effect factor (ang fractional increase sa resistance dahil sa skin effect).

• Yp: Proximity effect factor (ang fractional increase sa resistance dahil sa proximity effect).

• Re: Effective o corrected ohmic resistance ng konduktor.

Ang DC resistance Rdc maaaring makuhang mula sa stranded conductor tables.

Mga Factor na Nakakaapekto sa Proximity Effect

Ang proximity effect ay unang una depende sa mga factor tulad ng materyales ng konduktor, diameter, frequency, at structure. Ang mga factor na ito ay detalyado sa ibaba:

• Frequency – Ang proximity effect ay lumalakas habang tumaas ang frequency.

• Diameter – Ang mas malaking diameters ng konduktor ay nagdudulot ng mas prominent na proximity effect.

• Structure – Ang effect na ito ay mas significant sa solid conductors kumpara sa stranded conductors (hal. ACSR). Ang stranded conductors ay may mas maliit na effective surface area kumpara sa solid conductors, na nagbabawas ng current crowding.

• Material – Ang mga konduktor na gawa sa high-ferromagnetic materials ay nagpapakita ng mas malakas na proximity effect sa kanilang surface dahil sa magnetic field interactions.

Mga Paraan upang Bawasan ang Proximity Effect

Isang epektibong paraan upang bawasan ang proximity effect ay gamit ng ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced conductors. Sa isang ACSR conductor:

• Ang bakal ay inilalagay sa core upang magbigay ng mechanical strength.

• Ang mga aluminum strands ay nakapalibot sa steel core, na bumubuo ng outer conductive layer.

Ang disenyo na ito ay minimizes ang surface area na exposed sa magnetic field interactions. Bilang resulta, ang kasalukuyan ay pangunahing lumilikha sa outer aluminum layers, habang ang steel core ay nagdadala ng kaunti o walang kasalukuyan. Ang configuration na ito ay significantly reduces ang proximity effect sa konduktor.