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(已结贴)2011-07-02-工控擂台-如果趋肤效应成立了,铜排、电缆可以做成空心吗? 点击:2950 | 回复:37



cqu_rockwell

    
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发表于:2011-05-31 12:26:02
楼主

1、什么事趋肤效应?

2、如果趋肤效应成立了,那么,铜排、电缆是不可以做成空心的了?节省材料啊。

 

 



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飞一般的梦想

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21楼
我想问一下, 超导体中会不会出现肌肤效应

芳季

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发表于:2011-07-02 12:26:07
22楼
超导体只是一种电阻值比较特殊的东西。并不影响效应的产生。

刘志斌

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发表于:2011-07-02 14:38:16
23楼

引用飞一般的梦想 的回复内容:

我想问一下, 超导体中会不会出现肌肤效应


1、趋肤效应是因为导体中心处的电感大,而形成的,与导体电阻大小无关;

2、所以超导体中的电流趋肤效应一样发生;

《半截蜡烛》

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发表于:2011-07-02 18:42:38
24楼
引用刘志斌 的回复内容:

引用飞一般的梦想 的回复内容:

我想问一下, 超导体中会不会出现肌肤效应


 

1、趋肤效应是因为导体中心处的电感大,而形成的,与导体电阻大小无关;

2、所以超导体中的电流趋肤效应一样发生;




楼上的说法不一定成立,试问导体中心的“电感”是因何而产生的?在超导体中是不是真的还存在“电感”?你试验过吗?
关于“趋肤效应”的解释不在多说了,其中一个关键词“电流的频率”值得注意,铜排、电缆大多是使用在工频中,趋肤效应不会很明显,做成“空心”意义不大,况且我们还要考虑铜排、电缆的机械强度,所以个人认为“趋肤效应”在工频领域没有实用价值,当然在高频、超高频等领域可考虑作成空心的,但还是受机械强度限制,是不是可以采用表面涂层的工艺呢?

cl0201

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发表于:2011-07-02 21:40:45
25楼
我想问一下,到底电流频率有多大时会产生集肤效应?是不是只要有交变电流就会产生集肤效应?那么工频下集肤效应的影响有多大?有没有定量的分析?多大时产生的影响不能忽略需要处理?

电仪人生

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发表于:2011-07-03 10:44:05
26楼

1、趋肤效应的定义:对于导体中的交流电流,靠近导体表面处的电流密度大于导体内部电流密度的现象。随着电流频率的提高,趋肤效应使导体的电阻增大,电感减小。

2、如果趋肤效应成立了,那么,铜排、电缆是不可以做成空心的了?节省材料啊。

趋肤效应与频率是成正比的,频率越高趋肤效应越显著,只有在频率很高的情况下(也可以说在高频电路中)是可以用将铜排、电缆做成空心的以节省材料。但是在低频电路中趋肤效应也是成立的,但这时的电缆的中心点与表面的电流密度是差不多的,所以在低频电路中铜排、电缆是不可以做成空心的。

jiaoanpeng

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发表于:2011-07-03 11:12:57
27楼

就工频的交流电的趋肤效应来看铜排、电缆可以做成空心的,因为在趋肤效应作用下电流密度基本上趋于线缆的表层内部电流很小。但是作为传输线缆其还要求有一定的机械强度,如果线缆做成空心之后线缆本身的机械强度会大大削弱,无法保证电缆的安全运行。于是根据趋肤效应的原理把母线做成扁平的槽型、棱形及可以提高散热效率有在不影响电流大小的情况下节约了材料。在高压输送线的配线上很多使用了带钢芯的铝绞线,大大节省了铝的使用量其机械强度也符合要求。

趋肤效应不仅与电流的频率有关,与电流的大小导体的材质导体的散热温度都有关系,是多个影响相互关联的一个集中表现。在高频线路中可以通过多股绝缘的线缆绞合在一起替代同样截面积的线缆,也可以再不影响线缆机械强度的前提下做成空心的导线。

刘志斌

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发表于:2011-07-03 11:16:43
28楼

引用《半截蜡烛》 的回复内容:

……试问导体中心的“电感”是因何而产生的?在超导体中是不是真的还存在“电感”?你试验过吗?……


1、导体中心的“电感”是因为电磁感应产生的,即自感作用;

2、电流变化时,由于自身电流的磁场变化,在导体中产生阻碍电流变化的自感电势;

刘志斌

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发表于:2011-07-03 11:19:41
29楼
3、在超导体中,电磁感应一样会发生,所以超导体中一样会发生集肤效应;

刘志斌

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发表于:2011-07-03 11:21:20
30楼
4、这个不用试验就知道,不是所有知识都要自己去试验或亲身体验的;

刘志斌

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发表于:2011-07-03 11:25:09
31楼
引用jiaoanpeng 的回复内容:

……趋肤效应不仅与电流的频率有关,与电流的大小导体的材质导体的散热温度都有关系,是多个影响相互关联的一个集中表现。……


趋肤效应只与电流的频率有关!

jiaoanpeng

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发表于:2011-07-03 11:27:59
32楼

偶要请教了。

交变电流集肤效应的深度:   δ=1/sqrt(1/2*w*σ*μ)   

其中,w是交流电频率,σ是导体电导率,μ是导体磁通率。

刘志斌

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发表于:2011-07-03 12:05:05
33楼
引用jiaoanpeng 的回复内容:

偶要请教了。

交变电流集肤效应的深度:   δ=1/sqrt(1/2*w*σ*μ)   

其中,w是交流电频率,σ是导体电导率,μ是导体磁通率。


1、如果是直流电,就没有趋肤效应;

2、趋肤深度,与导体形状、电导率和材质的磁导率有关;

djgyy

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发表于:2011-07-11 10:57:34
34楼
目前多数供电多是低频率供电。眼下还不能把铜排、电缆做成空心的了。以后能否做到还要看技术的发展。

#天涯

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发表于:2011-07-14 12:39:50
35楼
高频时有使用空心铜管的,还可以通冷却水,中频加热就是这么做的。

cqu_rockwell

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发表于:2011-07-15 09:49:00
37楼
回复内容:
对:gaoqiang128_well关于1 在一电阻负载为主导的环境中电源频率不是太高的情况下就是表现为“趋肤效”应,但是在以电感或电容性负载为主导的、高频电源的环境中则是“接近效应”更为突出。 2 在高频电路中,电子线路元器件体量较小,频率有较高时,出现明显的趋肤效应,这是较大线径的导体会因为趋肤效应而导体利用效率下降,电流趋向于只在表面部分传导,中心部分电流密度减低,这时可以采用空心导线代替实心导线,同时导线规格甚至可以不需要常规计算得那么大但需要注意散热措施到位。为了削弱趋肤效应,在高频电路中也往往使用“辫线”措施使得导线利用效率提高,成本更经济。此外在导线包绕空间较大而电磁场密度较大的场合,也要注意趋肤效应,比如代理变压器产品,其铁芯在工作时是磁感应密度极高的区域,套在铁芯外部的线圈处于高磁通密度范围内,这时候导线的趋肤效应非常可观不可忽视,否则在线圈导体表面的电流密度过大,发热明显而且不得不制作很大截面积的线圈,既不经济也不可行内容的回复:


前段时间买铜排的时候,铜牌 突然降价了,仔细一问才知道,铜牌的芯已经换成合成金属了

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