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集肤效应的减缓方式及其应用
发布者:admin  发布时间:2019-8-10 13:21:33  点击:54
由于集肤效应使得导体的电阻随着交流电的频率增加而增加,并导致导线传输电流时效率减低,耗费金属资源。因此,在无线电频率的设计、微波线路和电力传输系统方面都要考虑到集肤效应的影响。

 

一般来说,在给定的频率下,使得导线对交流电的电阻增加百分之十的直径大约是:以上的导线对交流电的电阻只对于孤立的导线成立。对于两根邻近的导线,交流电阻会受到邻近效应的影响而显著增大。

 

为了减缓集肤效应,可以采用所谓的利兹线,将多条金属导线相互缠绕的方法,使得电磁场能够比较均匀地分布,这样各导线上的电流分布会较为平均。使用利兹线后,产生显著趋肤效应的频率可以从数千赫兹提高到数兆赫兹。

 

利兹线一般应用在高频交流电的传输中,可以同时减缓集肤效应和邻近效应。高电压大电流的架空电力线路通常使用钢芯铝绞线,这样能使铝质部分的工作部分温度降低,减低电阻率,并且由于集肤效应,电阻率较大的钢芯上承载极少的电流,因而无关紧要。

 

还有将实心导线换成空心导线管,中间补上绝缘材料的方法,这样可以减轻导线的重量。在传输的频率在甚高频或微波级别时,一般会使用镀银的导线,因为这时趋肤深度如此之大,以至于更厚的银层已经是浪费了。

 

集肤效应使得交变电流只通过导体的表面,因此电流只在其表面产生热效应。钢铁工业中利用集肤效应来为钢进行表面淬火,使钢材表面的硬度增大。

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