交流电缆产生的涡流效应

1、交流电缆产生的的涡流效应在建设施工过程中，经常有新安装的用电设备在投入使用之前进行调试，调 试合格后方可组织验收投入使用。在长时间从事工程技术工作中，发现在进行大 功率用电设备需用多根电缆供电时，电缆保护钢管需要敷设多根，往往有施工人 员在进行设备接线时，将单独穿钢管的一根电缆压到一相的电机接线柱上，将此 电缆作为单独的一相处理。这样施工以后，在以后的运行过程中发现了电缆保护 管发热的现象。因为铁是磁的良导体，电缆在通电以后会产生电磁场，钢管受电 磁感应的影响内部会产生涡流，短时间内就会造成钢管的发热，很容易造成电缆 受损，导致设备供电故障。涡流的产生与分析1.1涡流的产生当电流流过线圈、导体

2、时，由于电磁感应原理，附近的另一个线圈、导体中 便会产生感应电流，只要是在这个线圈附近的一切导体中都会产生感应电流，看 起来就像漩涡一样，所以我们把他叫做涡流。凡是在电力电缆周围形成钢（铁）性闭合回路的，均有可能形成涡流。电缆 穿过钢、铁材料的金属环状物时，由于钢、铁的磁导率远大于空气，使得金属环 状物周围的磁场分布发生变化，在其内部形成闭合回路的磁场最强，交变的磁场 在金属中感应出一圈圈环流。1.2感应金属内涡流及感应电动势的方向）金属内侧：涡流方向与电缆内电流方向相反。）金属外侧：涡流方向与电缆内电流方向相同。）金属上的感应电动势和感应电流的方向一致。1.3参数对涡流大小的影响由涡流产生的

3、原理可知，金属内部磁通的变化率是涡流大小的主要决定因 素。当金属的电阻率一定时，金属内涡流的大小与导体的长度、所占圆心角大 小和内、外径之差及导体的相对磁导率成正比。因此金属的相对磁导率和金属物 垂直于磁力线的截面面积是影响磁通大小的主要因素。感应涡流对单芯电缆和三芯电缆的影响2.1单芯电缆对敷设路径的影响单芯电缆穿钢管，在电流运动时，电缆自身会产生磁场，会使钢管变为铁芯， 消耗电缆所载流的电能。另外，交变的磁场本身会阻碍电流的通过，严重时，会 发热、起火，影响电缆的安全运行。同一根钢管，穿过同一回路的所有线芯，就 会不发生上述现象。因为同一回路电流，来去矢量和为零，磁场互相抵消，也就 是说，

4、没有多余的电流去对钢管产生磁场。单根导线的周围存在交变磁场，磁场会和钢管发生电磁感应在钢管中产生涡 流，导致钢管发热引起火灾，同一回路的电线电流方向相反，产生的磁场会互相 抵消，对外不显磁性，不会引起涡流发热2.2感应涡流对三芯电缆的影响运行中三芯交流电缆内的感应涡流主要由于三相电流的共同作用，产生在 铜屏蔽层及铠装层上，根据以上的原理分析，三相电流共同作用后总电流很小， 因此感应层上的涡流也很小，其对电缆运行的影响可以忽略不计。所以在传输交 流电时最好使用三芯电缆，避免产生涡流，造成电缆和保护金属管的损伤。2.3单芯电缆和三芯电缆感生涡流对比三芯交流电缆在运行中，由于三相电流对称，三芯空间排

5、列也对陈，三相电 流产生的磁场相互叠加使得电缆周围的磁场几乎为零，及时敷设于封闭的金属环 状物中，也不会对线路造成影响。单芯电缆单独敷设时由于周围不存在能与之磁场进行抵消的其他磁场，故单 芯电缆至于封闭桥架中或用铁丝等导磁材质经书进行绑扎固定，经书内就会出线 很大涡流。建筑电气工程施工验收规范中明确规定了交流单芯电缆不得单独穿于钢 导管内；同一交流会路的电缆应穿于同一金属导管内。涡流效应的预防根据涡流大小的影响因素得出：1）尽量避免单芯超高压电缆穿过环状金属。2 ）沿电缆方向避免有长距离金属。3 ）电缆周围避免使用铁磁性的金属。在实际运用中，有些措施就是为了降低涡流效应。如：不允许单芯超高压电 缆穿过钢管；排管内大部分使用红泥管；电缆夹具一般使用铝合金或塑料夹具等 非导磁材料。结语交流电缆在运行时会产生交