Que é o Efecto de Proximidade

Definición: Cando os conductores transportan altas voltas alternas, as correntes non están distribuídas uniformemente na sección transversal do conductor. Este fenómeno chámase efecto de proximidade. O efecto de proximidade causa un aumento na resistencia aparente dun conductor debido á presenza doutros conductores que transportan corrente nas súas proximidades.

Cando dous ou máis conductores están posicionados próximos uns dos outros, os seus campos electromagnéticos interaccionan. Como resultado desta interacción, a corrente en cada conductor redistribúese. Especificamente, unha maior densidade de corrente acumúlase na parte do fio do conductor que está máis lonxe do conductor interferente.

Se os conductores transportan corrente na mesma dirección, os campos magnéticos das metades adxacentes dos conductores anúlanse entre si. En consecuencia, non flue corrente por estas metades adxacentes dos conductores, e a corrente agrúpase nas metades máis afastadas.

Cando os conductores transportan corrente en direccións opostas, os campos magnéticos nas partes máis próximas dos conductores reforzánse mutuamente, o que leva a unha maior densidade de corrente nesas rexións adxacentes. Ao contrario, os campos magnéticos nas metades máis afastadas dos conductores anúlanse entre si, resultando en un flujo de corrente mínimo ou nulo nesas áreas remotas. En consecuencia, a corrente concéntrase nas partes máis próximas dos conductores, mentres que as metades máis afastadas exhiben unha redución significativa da corrente.

Se a corrente continua flue a través dun conductor, a corrente está distribuída uniformemente na sección transversal do conductor. Como resultado, non ocorre ningún efecto de proximidade na superficie do conductor.

O efecto de proximidade só é significativo para tamaños de conductor maiores que 125 mm². Para ter en conta isto, deben aplicarse factores de corrección.

Ao ter en conta o efecto de proximidade, a resistencia AC do conductor convértese en:

Notacións:

• Rdc: Resistencia DC non corrixida do conductor.

• Ys: Factor de efecto de superficie (o incremento fraccional na resistencia debido ao efecto de superficie).

• Yp: Factor de efecto de proximidade (o incremento fraccional na resistencia debido ao efecto de proximidade).

• Re: Resistencia ohmica efectiva ou corrixida do conductor.

A resistencia DC Rdc pode obterse a partir de táboas de conductores estrudados.

Factores que Influencian o Efecto de Proximidade

O efecto de proximidade depende principalmente de factores como o material do conductor, o diámetro, a frecuencia e a estrutura. Estes factores detállanse a continuación:

• Frecuencia – O efecto de proximidade intensifícase á medida que aumenta a frecuencia.

• Diámetro – Os diámetros maiores do conductor levan a un efecto de proximidade máis pronunciado.

• Estrutura – Este efecto é máis significativo en conductores sólidos comparado con conductores estrudados (por exemplo, ASCR). Os conductores estrudados teñen unha menor área de superficie efectiva que os conductores sólidos, reducindo a concentración de corrente.

• Material – Os conductores feitos de materiais de alta ferromagnetismo exhiben un efecto de proximidade máis forte nas súas superficies debido ás interaccións dos campos magnéticos.

Métodos para Mitigar o Efecto de Proximidade

Unha forma eficaz de reducir o efecto de proximidade é utilizar ACSR (conductores de aluminio reforzados con acero). Neste tipo de conductor:

• O acero colócase no núcleo para proporcionar resistencia mecánica.

• As fibras de aluminio rodean o núcleo de acero, formando a capa conductora exterior.

Este deseño minimiza a área de superficie exposta ás interaccións dos campos magnéticos. Como resultado, a corrente flue principalmente a través das capas exteriores de aluminio, mentres que o núcleo de acero transporta pouca ou ninguha corrente. Esta configuración reduce significativamente o efecto de proximidade no conductor.