Ano ang Proximity Effect?

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

Kapag dalawa o higit pang mga konduktor ay naka-position nang malapit sa isa't isa, ang kanilang mga electromagnetic fields ay nakikipag-ugnayan. Bilang resulta ng interaksiyon na ito, ang kuryente sa bawat konduktor ay ipinamamahagi muli. Partikular na, mas mataas na current density ang lumalabas sa bahagi ng konduktor strand na pinakamalayo mula sa nagsisisingit na konduktor.

Kung ang mga konduktor ay nagdadala ng kuryente sa parehong direksyon, ang magnetic fields ng mga adjacent halves ng mga konduktor ay nagcacancel-out. Bilang resulta, walang kuryente ang lumalabas sa mga adjacent half-portions ng mga konduktor, at ang kuryente ay nagkokonsentrado sa remote half-portions.

Kapag ang mga konduktor ay nagdadala ng kuryente sa magkasalungat na direksyon, ang magnetic fields sa mas malapit na bahagi ng mga konduktor ay nagpapatibay ng isa't isa, na nagresulta sa mas mataas na current density sa mga adjacent regions. Sa kabaligtaran, ang magnetic fields sa mas malayo na bahagi ng mga konduktor ay nagcacancel-out, na nagresulta sa minimal o zero current flow sa mga remote areas. Bilang resulta, ang kuryente ay nagiging concentrated sa mas malapit na bahagi ng mga konduktor, habang ang mas malayo na bahagi ay nagpapakita ng mas maliit na current.

Kapag ang DC ay nagdaraan sa isang konduktor, ang kuryente ay pantay na ipinamamahagi sa cross-sectional area ng konduktor. Bilang resulta, walang proximity effect ang nangyayari sa ibabaw ng konduktor.

Ang proximity effect ay significant lamang para sa mga laki ng konduktor na mas malaki kaysa 125 mm². Upang i-account ito, kailangan ng correction factors.

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

Notasyon:

• 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 pangunahing 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 – Mas malaking diameter ng konduktor ay nagdudulot ng mas malinaw na proximity effect.

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

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

Mga Paraan upang Bawasan ang Proximity Effect

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

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

• Ang aluminum strands ay nakaliligiran ng bakal na core, na bumubuo ng outer conductive layer.

Ang disenyo na ito ay nagbawas ng surface area na exposed sa magnetic field interactions. Bilang resulta, ang kuryente ay pangunahing lumalabas sa outer aluminum layers, habang ang bakal na core ay nagdadala ng kaunti o walang kuryente. Ang configuration na ito ay nagsisiguro na maipapababa ang proximity effect sa konduktor.