交流電纜產(chǎn)生的渦流效應(yīng)

1、交流電纜產(chǎn)生的的渦流效應(yīng)在建設(shè)施工過程中，經(jīng)常有新安裝的用電設(shè)備在投入使用之前進(jìn)行調(diào)試，調(diào) 試合格后方可組織驗(yàn)收投入使用。在長(zhǎng)時(shí)間從事工程技術(shù)工作中，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行大 功率用電設(shè)備需用多根電纜供電時(shí)，電纜保護(hù)鋼管需要敷設(shè)多根，往往有施工人 員在進(jìn)行設(shè)備接線時(shí)，將單獨(dú)穿鋼管的一根電纜壓到一相的電機(jī)接線柱上，將此 電纜作為單獨(dú)的一相處理。這樣施工以后，在以后的運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)了電纜保護(hù) 管發(fā)熱的現(xiàn)象。因?yàn)殍F是磁的良導(dǎo)體，電纜在通電以后會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，鋼管受電 磁感應(yīng)的影響內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生渦流，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成鋼管的發(fā)熱，很容易造成電纜 受損，導(dǎo)致設(shè)備供電故障。渦流的產(chǎn)生與分析1.1渦流的產(chǎn)生當(dāng)電流流過線圈、導(dǎo)體

2、時(shí)，由于電磁感應(yīng)原理，附近的另一個(gè)線圈、導(dǎo)體中 便會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，只要是在這個(gè)線圈附近的一切導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，看 起來就像漩渦一樣，所以我們把他叫做渦流。凡是在電力電纜周圍形成鋼（鐵）性閉合回路的，均有可能形成渦流。電纜 穿過鋼、鐵材料的金屬環(huán)狀物時(shí)，由于鋼、鐵的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)大于空氣，使得金屬環(huán) 狀物周圍的磁場(chǎng)分布發(fā)生變化，在其內(nèi)部形成閉合回路的磁場(chǎng)最強(qiáng)，交變的磁場(chǎng) 在金屬中感應(yīng)出一圈圈環(huán)流。1.2感應(yīng)金屬內(nèi)渦流及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向）金屬內(nèi)側(cè)：渦流方向與電纜內(nèi)電流方向相反。）金屬外側(cè)：渦流方向與電纜內(nèi)電流方向相同。）金屬上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向一致。1.3參數(shù)對(duì)渦流大小的影響由渦流產(chǎn)生的

3、原理可知，金屬內(nèi)部磁通的變化率是渦流大小的主要決定因 素。當(dāng)金屬的電阻率一定時(shí)，金屬內(nèi)渦流的大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、所占圓心角大 小和內(nèi)、外徑之差及導(dǎo)體的相對(duì)磁導(dǎo)率成正比。因此金屬的相對(duì)磁導(dǎo)率和金屬物 垂直于磁力線的截面面積是影響磁通大小的主要因素。感應(yīng)渦流對(duì)單芯電纜和三芯電纜的影響2.1單芯電纜對(duì)敷設(shè)路徑的影響單芯電纜穿鋼管，在電流運(yùn)動(dòng)時(shí)，電纜自身會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，會(huì)使鋼管變?yōu)殍F芯， 消耗電纜所載流的電能。另外，交變的磁場(chǎng)本身會(huì)阻礙電流的通過，嚴(yán)重時(shí)，會(huì) 發(fā)熱、起火，影響電纜的安全運(yùn)行。同一根鋼管，穿過同一回路的所有線芯，就 會(huì)不發(fā)生上述現(xiàn)象。因?yàn)橥换芈冯娏鳎瑏砣ナ噶亢蜑榱?，磁?chǎng)互相抵消，也就 是說，

4、沒有多余的電流去對(duì)鋼管產(chǎn)生磁場(chǎng)。單根導(dǎo)線的周圍存在交變磁場(chǎng)，磁場(chǎng)會(huì)和鋼管發(fā)生電磁感應(yīng)在鋼管中產(chǎn)生渦 流，導(dǎo)致鋼管發(fā)熱引起火災(zāi)，同一回路的電線電流方向相反，產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)互相 抵消，對(duì)外不顯磁性，不會(huì)引起渦流發(fā)熱2.2感應(yīng)渦流對(duì)三芯電纜的影響運(yùn)行中三芯交流電纜內(nèi)的感應(yīng)渦流主要由于三相電流的共同作用，產(chǎn)生在 銅屏蔽層及鎧裝層上，根據(jù)以上的原理分析，三相電流共同作用后總電流很小， 因此感應(yīng)層上的渦流也很小，其對(duì)電纜運(yùn)行的影響可以忽略不計(jì)。所以在傳輸交 流電時(shí)最好使用三芯電纜，避免產(chǎn)生渦流，造成電纜和保護(hù)金屬管的損傷。2.3單芯電纜和三芯電纜感生渦流對(duì)比三芯交流電纜在運(yùn)行中，由于三相電流對(duì)稱，三芯空間排

5、列也對(duì)陳，三相電 流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互疊加使得電纜周圍的磁場(chǎng)幾乎為零，及時(shí)敷設(shè)于封閉的金屬環(huán) 狀物中，也不會(huì)對(duì)線路造成影響。單芯電纜單獨(dú)敷設(shè)時(shí)由于周圍不存在能與之磁場(chǎng)進(jìn)行抵消的其他磁場(chǎng)，故單 芯電纜至于封閉橋架中或用鐵絲等導(dǎo)磁材質(zhì)經(jīng)書進(jìn)行綁扎固定，經(jīng)書內(nèi)就會(huì)出線 很大渦流。建筑電氣工程施工驗(yàn)收規(guī)范中明確規(guī)定了交流單芯電纜不得單獨(dú)穿于鋼 導(dǎo)管內(nèi)；同一交流會(huì)路的電纜應(yīng)穿于同一金屬導(dǎo)管內(nèi)。渦流效應(yīng)的預(yù)防根據(jù)渦流大小的影響因素得出：1）盡量避免單芯超高壓電纜穿過環(huán)狀金屬。2 ）沿電纜方向避免有長(zhǎng)距離金屬。3 ）電纜周圍避免使用鐵磁性的金屬。在實(shí)際運(yùn)用中，有些措施就是為了降低渦流效應(yīng)。如：不允許單芯超高壓電 纜穿過鋼管；排管內(nèi)大部分使用紅泥管；電纜夾具一般使用鋁合金或塑料夾具等 非導(dǎo)磁材料。結(jié)語交流電纜在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生交