समीपता प्रभाव क्या है?

परिभाषा: जब कंडक्टरहरू उच्च विकल्पीय वोल्टेज लिन्छन् भने, विद्युत धाराहरू कंडक्टरको क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रमा असमान रूपमा वितरित हुन्छन्। यो परिघटनालाई प्रोक्सिमिटी प्रभाव भनिन्छ। प्रोक्सिमिटी प्रभावले अन्य विद्युत धारा लिएको कंडक्टरहरूको नजिकमा थिँदै अस्तित्वको कारण एउटा कंडक्टरको दिखाइएको प्रतिरोध बढ्न प्रभाव दिन्छ।

जब दुई वा बढी कंडक्टरहरू एक आफ्नो नजिक राखिन्छन्, उनीहरूको विद्युत चुंबकीय क्षेत्रहरू परस्पर संघटित हुन्छन्। यस संघटनाको परिणाममा, प्रत्येक कंडक्टरमा विद्युत धारा फेरि वितरित हुन्छ। विशेष गरी, विद्युत धारा घनत्व अधिक मात्रा विद्युत धारा लिएको अन्य कंडक्टर बाट दूर रहेको कंडक्टरको भागमा जम्म हुन्छ।

यदि कंडक्टरहरू एउटै दिशामा विद्युत धारा लिन्छन्, भने नजिक रहेको आधा भागको चुंबकीय क्षेत्रहरू एउटै रूपमा रद्द हुन्छन्। यसको परिणाममा, यी नजिक रहेको आधा भागहरूमा कुनै विद्युत धारा प्रवाहित नहुन्छ, र विद्युत धारा दूर रहेको आधा भागमा जम्म हुन्छ।

जब कंडक्टरहरू विपरीत दिशामा विद्युत धारा लिन्छन्, भने नजिक रहेको भागको चुंबकीय क्षेत्रहरू एउटै रूपमा बढ्न प्रभाव दिन्छ, यसको परिणाममा यी नजिक रहेको भागहरूमा अधिक विद्युत धारा घनत्व जम्म हुन्छ। विपरीतमा, दूर रहेको आधा भागको चुंबकीय क्षेत्रहरू एउटै रूपमा रद्द हुन्छन्, यसको परिणाममा यी दूर रहेको भागहरूमा न्यूनतम वा शून्य विद्युत धारा प्रवाहित हुन्छ। यसको परिणाममा, विद्युत धारा नजिक रहेको भागमा जम्म हुन्छ, र दूर रहेको आधा भागहरूमा विद्युत धारा न्यूनीकरण हुन्छ।

यदि कंडक्टरमा डीसी विद्युत धारा प्रवाहित हुन्छ, भने विद्युत धारा कंडक्टरको क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रमा समान रूपमा वितरित हुन्छ। यसको परिणाममा, कंडक्टरको सतहमा कुनै प्रोक्सिमिटी प्रभाव देखिन्छ।

प्रोक्सिमिटी प्रभाव केवल 125 mm² भन्दा ठूलो कंडक्टरको आकारमा महत्त्वपूर्ण हुन्छ। यसको लागि, संशोधन गुणांकहरू लगाउनुपर्छ।

प्रोक्सिमिटी प्रभावलाई ध्यानमा राख्दा, कंडक्टरको एसी प्रतिरोध यस प्रकार हुन्छ:

चिह्नहरू:

• Rdc: कंडक्टरको असंशोधित डीसी प्रतिरोध।

• Ys: स्किन प्रभाव गुणांक (स्किन प्रभावको कारण प्रतिरोधको भिन्नात्मक वृद्धि)।

• Yp: प्रोक्सिमिटी प्रभाव गुणांक (प्रोक्सिमिटी प्रभावको कारण प्रतिरोधको भिन्नात्मक वृद्धि)।

• Re: कंडक्टरको प्रभावी वा संशोधित ओहमिक प्रतिरोध।

डीसी प्रतिरोध Rdc स्ट्रैंडिङ कंडक्टर टेबलहरूबाट प्राप्त गर्न सकिन्छ।

प्रोक्सिमिटी प्रभावलाई प्रभाव दिँदैने कारकहरू

प्रोक्सिमिटी प्रभाव मुख्यतया कंडक्टर सामग्री, व्यास, आवृत्ति, र संरचना जस्ता कारकहरूपर निर्भर गर्छ। यी कारकहरू निम्न विवरणमा विस्तार साथ दिइएको छन्:

• आवृत्ति – आवृत्ति बढ्दा प्रोक्सिमिटी प्रभाव बढ्छ।

• व्यास – ठूलो कंडक्टर व्यासले प्रोक्सिमिटी प्रभावलाई अधिक प्रभाव दिन्छ।

• संरचना – यो प्रभाव ठोस कंडक्टरहरूमा तुलनात्मक रूपमा अधिक महत्त्वपूर्ण हुन्छ। ठोस कंडक्टरहरूको तुलनामा स्ट्रैंडिङ कंडक्टरहरू (जस्तै, ACSR) मा यो प्रभाव कम रहन्छ। स्ट्रैंडिङ कंडक्टरहरूको प्रभावी सतह क्षेत्र ठोस कंडक्टरहरूभन्दा कम रहन्छ, जसले विद्युत धारा जम्म हुने प्रभावलाई कम गर्छ।

• सामग्री – उच्च फेरोमैग्नेटिक सामग्री बनेको कंडक्टरहरूको सतहमा चुंबकीय क्षेत्रको संघटनाको कारण प्रोक्सिमिटी प्रभाव अधिक मजबूत हुन्छ।

प्रोक्सिमिटी प्रभावलाई कम गर्ने विधिहरू

प्रोक्यसिमिटी प्रभावलाई कम गर्ने एक प्रभावी तरीका यो छ, जहाँ ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced) कंडक्टरहरू प्रयोग गरिन्छ। ACSR कंडक्टरमा:

• स्टील कोरमा राखिन्छ, जसले यान्त्रिक बल प्रदान गर्छ।

• अल्युमिनियम स्ट्रङहरू स्टील कोरको आफ्नो बाहिरी विद्युत चालक लेयर बनाउँछन्।

यो डिझाइनले चुंबकीय क्षेत्र संघटनामा लगाउने सतह क्षेत्र न्यूनीकरण गर्छ। यसको परिणाममा, विद्युत धारा मुख्यतया बाहिरी अल्युमिनियम लेयरहरूमा प्रवाहित हुन्छ, र स्टील कोरमा थोरै वा कुनै विद्युत धारा प्रवाहित हुन्छ। यी व्यवस्थाले कंडक्टरमा प्रोक्सिमिटी प्रभावलाई लामो रूपमा कम गर्छ।