لینک های خارجی
تصویر عنوان

بلاگ

اثرات هارمونیک بر روی کابل های برق

  |   اخبار   |   بدون دیدگاه

یکی از اصلی ترین اثرات هارمونیک بر کابل های برق ، گرمایشی اضافی به دلیل افزایش تلفات I2R است. این موضوع را می توان به دو پدیده معروف اثر پوستی(skin effect) و اثر مجاورت(proximity effect) نسبت داد، که هر دو به عنوان تابعی از فرکانس، اندازه و فاصله ی هادی متغیر هستند. همچنین، کابل های درگیر در رزونانس سیستم، ممکن است در معرض فشار ولتاژ و کرونا قرار گیرند، که می تواند منجر به خرابی دی الکتریک (عایق) شود.

تلفات I2R

این تلفات وابسته به دو پارامتر الکتریکی جریان کابل و مقاومت آن است.

جریان RMS

تلفات I2R نسبت به مربع جریان RMS متغیر است، بنابراین، هارمونیک ها باید به حداقل برسند زیرا منجر به تلفات بالاتر هادی می شود، که به نوبه خود منجر به افزایش دما و در بدترین حالت، کاهش قابل توجه طول عمر هادی می گردد.

باید توجه داشت که اجزای غیر سینوسی می توانند جریان خالص RMS  را به میزان قابل توجهی افزایش دهند، زیرا مربع آنها مستقیماً به مربع اجزای اساسی اضافه می شود.

مقاومت موثر کابل:

همانطور که گفته شد ، مقاومت کابل ها به دلیل اثر پوستی(skin effect) و اثر مجاورت (proximity effect)  ممکن است افزایش یابد. اثر پوستی زمانی است که پیوندهای شار نابرابر در سطح مقطع کابل باعث می شود تا جریان AC در حاشیه بیرونی رسانا جریان یابد. از طرف دیگر، هادی هایی که نزدیک یکدیگر قرار گرفته و جریان متناوب دارند، توزیع جریان در هر هادی را با واکنش متقابل تغییر می دهند. این منجر به افزایش مقاومت موثر در کابل و یا همان اثر مجاورت می شود. در این حالت اگر فاصله هادی بیش از ۱۰ برابر قطر رسانا باشد، اثر مجاورت کمتر از ۱٪ خواهد بود و می توان از آن صرف نظر کرد.

هر دو این پدیده ها ، متناسب با فرکانس جریان AC می باشند و زمانی که این جریان بالا رود، بیشتر می شوند و می توانند مقاومت AC مؤثر (R) را بیش از مقاومت DC    افزایش دهند. در نتیجه، هنگامی که شکل موج جریان که سرشار از هارمونیک با فرکانس بالا است، در کابل جریان پیدا می کند، مقاومت کابل، متناسب با آن و حتی بیشتر، افزایش می یابد ، در نتیجه، ضریب I2R بزرگتر می شود. و این از دیگر اثرات هارمونیک بر روی کابل های برق می باشد.

تأثیر گرمایش هارمونیک در کابل ها معمولاً زیاد مورد توجه نیست. با این حال ، در طراحی و اندازه گیری، باید در نظر گرفته شود تا موجب چنین تأثیرات ناخواسته ای نگردد.

بدون دیدگاه

ارسال دیدگاه