هدایت الکتریکی و اثر پوستی آن

نوشته شده توسط الیکا الکتریک 1397/07/19 11:46:46 0 نظرات کابل,

هادی

به هر ماده ای که جریان الکتریسیته را به خوبی از خود عبور دهد، رسانا یا هادی گفته می شود. هادی ها متداول، از جنس مس تقریباً خالص و دارای انعطاف قابل قبول یا از آلومینیوم یا آلیاژهای مخصوص ساخته می شوند. سطح مقطع هادی ها با توجه به مقدار جریان عبوری و نوع کاربرد، در اندازه ها و اشکال متفاوت ساخته می شود. در تأسیسات الکتریکی ساختمان از هادی مس 99.5 % استفاده می شود.

از خواص مس می توان به مقاومت الکتریکی کم، هدایت الکتریکی عالی، مقاوم بودن در برابر اثرات جوی، استحکام مکانیکی خوب و قابلیت شکل پذیری آن و از خواص آلومینیوم می توان به استحکام مکانیکی خوب، شکل پذیری، هدایت الکتریکی کمتر از مس و ارزان قیمت تر بودن آن نسبت به مس اشاره نمود. آلومینیوم معایبی دارد از جمله نداشتن مقاومت در برابر اثرات جوی و نتیجه آن که اکسید شدن است و دیگر اینکه نقطه تسلیم پایینی دارد.

 

اثر پوستی هادی

اثر پوستی تمایل ذاتی جریان متناوب برای توزیع در نواحی نزدیک تر به سطح هادی است. این توزیع، بنا به فرکانس جریان متناوب در فاصله ای از سطح که آن را عمق پوستی می نامند، جریان می یابد. اثر پوستی سبب افزایش مقاومت موثر هادی می شود.

 

در فرکانس های رنج ماکروویو (بین 0.3 تا 300 گیگا هرتز) بیشتر جریان از لایه بسیار نازک نزدیک به سطح می گذرد. عمق پوستی ناچیز در این رنج نشان می دهد که آن چه مورد توجه قرار خواهد گرفت پوشش نزدیک به سطح هادی است نه عمق آن. در جدول زیر عمق سطحی مس برای فرکانس های گوناگون نشان داده شده است.

 

فرکانس

عمق پوستی (میکرومتر)

60 هرتز

8470

10 کیلو هرتز

660

100 کیلو هرتز

210

1 مگا هرتز

66

10 مگا هرتز

21

 

در نمودار زیر، رنج کامل تر اٍر پوستی و شیوه عملکرد آنرا بهتر می توانید ببینید:

 

 

 

سطح مقطع هادی

سطح مقطع هادی ها باید با توجه به عوامل زیر تعیین گردد:

1- حداکثر دمای مجاز

2- افت ولتاژ مجاز

3- تنش های الکترومکانیکی که ممکن است در اثر اتصال کوتاه در آن ها به وجود آید.

4- تنش های مکانیکی دیگری که ممکن است در هادی ها ایجاد شود.

5- حداکثر مقاومت ظاهری، با توجه به عملکرد وسیله حفاظتی در برابر اتصال کوتاه

نکات فوق الذکر، در درجه اول، مربوط به تأمین حفاظت تأسیسات الکتریکی است؛ ولی از لحاظ بهره برداری اقتصادی ممکن است از مقاطعی بزرگتر از آن چه که برای تأمین حفاظت لازم است، استفاده گردد.

 

 

 

ارسال نظر