Што е ефектот на близина?

Дефиниција: Кога проводниците носат високи алтернативни напони, стројевите се нееднакво распределени по пресечната површина на проводникот. Овој феномен е познат како ефект на близина. Ефектот на близина причинува зголемување на видливото отпорност на проводникот поради присуство на други проводници кои носат строј во негово околина.

Кога два или повеќе проводници се поставени блиску еден до друг, нивните електромагнетски полиња интерактираат. Како резултат на оваа интеракција, стројот во секој проводник се препредели. Специфично, повеќа густина на строј се накопчува во делот на жицата на проводникот што е најдалеч од интерферентниот проводник.

Ако проводниците носат строј во иста насока, магнетните полиња на соседните половинки на проводниците се анулираат. Консеквентно, нема строј што тече низ овие соседни половинки на проводниците, а стројот се нагомилува во далечните половинки.

Кога проводниците носат строј во спротивна насока, магнетните полиња во блиските делови на проводниците се подобруваат, што доведува до повеќа густина на строј во овие соседни региони. Насупроти тоа, магнетните полиња во далечните половинки на проводниците се анулираат, што доведува до минимален или нултен тек на строј во овие далечни области. Консеквентно, стројот се концентрира во блиските делови на проводниците, додека далечните половинки имаат значително намален тек на строј.

Ако DC тече низ проводник, стројот е еднакво распределен по пресечната површина на проводникот. Како резултат, нема ефект на близина на површината на проводникот.

Ефектот на близина е значаен само за големина на проводници поголема од 125 мм². За да се обзира ова, мора да се применат корекциони фактори.

Кога се обзира ефектот на близина, AC отпорноста на проводникот станува:

Обележувања:

• Rdc: Неисправена DC отпорност на проводникот.

• Ys: Фактор на ефектот на кожа (фрaccionалното зголемување на отпорноста поради ефектот на кожа).

• Yp: Фактор на ефектот на близина (фрaccionалното зголемување на отпорноста поради ефектот на близина).

• Re: Ефективна или исправена омичка отпорност на проводникот.

DC отпорноста Rdc може да се добие од табели на жицени проводници.

Фактори кои влијаат на ефектот на близина

Ефектот на близина главно зависи од фактори како материјалот на проводникот, дијаметарот, фреквенцијата и структурата. Овие фактори се детаилно опишани подолу:

• Фреквенција – Ефектот на близина се интензификува со зголемување на фреквенцијата.

• Дијаметар – Поголемите дијаметри на проводници доведуваат до поизразен ефект на близина.

• Структура – Овој ефект е поизразен во чврсти проводници во споредба со жицени проводници (напр. ASCR). Жицени проводници имаат помала ефективна површина од чврстите проводници, што го намалува склопувањето на стројот.

• Материјал – Проводници направени од високо ферромагнетни материјали изразено покажуваат појак ефект на близина на нивната површина поради интеракциите на магнетните полиња.

Методи за намалување на ефектот на близина

Еден ефективен начин за намалување на ефектот на близина е користењето на ACSR (Алуминиеви проводници со јачано стачно јдро). Во ACSR проводник:

• Стачното јдро е поставено во средината за да дозволи механичка јачина.

• Алуминиевите жици го обиколуваат стачното јдро, формирајќи го надворешниот проводлив слој.

Овој дизајн го минимизира површинскиот ареал експониран на интеракциите со магнетните полиња. Како резултат, стројот вградено текува низ надворешните алуминиеви слоеви, додека стачното јдро носи мал или никаков строј. Оваа конфигурација значително намалува ефектот на близина во проводникот.