核心提示：從上式可知，載流導體的電流密度的大小隨導體內(nèi)部距表面的深度x值的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減，換言之，當電流流過導線時，載流子將趨于導線的表面，載流子趨于導體表面的這一現(xiàn)象稱為“趨膚效應(yīng)”。
從上式可知，載流導體的電流密度的大小隨導體內(nèi)部距表面的深度x值的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減，換言之，當電流流過導線時，載流子將趨于導線的表面，載流子趨于導體表面的這一現(xiàn)象稱為“趨膚效應(yīng)”。根據(jù)這一理論，通電導體中能有效傳導電流的只是導體的表層，而在導體的內(nèi)部形成了一個載流子幾乎為零的“真空”帶。在通電導線中，由于電流的“趨膚效應(yīng)”而降低了導線的有效使用率。因此，國家標準局頒布的《機床電氣設(shè)備通用技術(shù)條件》(GB5226-85)中有關(guān)機床電氣設(shè)備所用導線的額定載流容量等級就反映了這一現(xiàn)象。如該標準A1-3條規(guī)定有關(guān)敷設(shè)在線槽中的銅導線電流滿負荷載流容量時的選用標準為表1所示。
從表1中平均電流密度一欄可見，隨著負載電流值增大，所選用的導線載面積也隨著增大，而導線的平均電流密度值卻減小了，因而降低了導線的有效使用率。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，在不違反標準規(guī)定的情況下，在電氣設(shè)備裝配中采用“組合導線工藝”來敷設(shè)導線取得了比較滿意的效果。所謂“組合導線工藝”，就是綜合考慮了導線的強度、實際操作的方便程度和材料成本等因素后，根據(jù)導線通過的額定負載電流值的大小，采用多根較小規(guī)格的導線并聯(lián)組合的方法來代替標準中規(guī)定的所需導線規(guī)格。具體組合方法見表2。比如：負載電流為89A，按照GB5226-85標準應(yīng)選用25mm2規(guī)格的導線，而采用“組合導線工藝”試用兩根10mm2規(guī)格的導線并聯(lián)組合，根據(jù)標準規(guī)定，10mm2規(guī)格的導線允許通過的額定電流是50A，所以，導線經(jīng)過適當組合后可通過100A的電流。按照此方法，25mm2規(guī)格以上的導線可根據(jù)表2由10mm2或16mm2規(guī)格的導線組合而成。
根據(jù)實踐經(jīng)驗，采用“組合導線工藝”有以下幾個明顯的優(yōu)點：
a.電氣設(shè)備制造廠家為了滿足不同容量設(shè)備的生產(chǎn)需要，必須配備多種不同規(guī)格的導線以保障生產(chǎn)需求，而采用“組合導線工藝”后可減少所需導線的品種數(shù)量，便于集中批量采購，節(jié)約采購成本。
b.采用“組合導線工藝”后，用較小規(guī)格的導線代替大規(guī)格的粗導線，因為小規(guī)格的導線比較柔軟，使得現(xiàn)場操作更加容易。
c.可將導線的電流密度保持在5～6A/mm2，提高了導線的使用率，降低材料成本。
根據(jù)粗步測算，以市面上每100米導線售價基準，完成相同工作，按“組合導線工藝”可節(jié)約導線成本見表3。
當然，在采用“組合導線工藝”時，一定要綜合考慮所選用的導線的強度和便于生產(chǎn)等因素，不能從單純追求降低材料成本為目的而選用過小規(guī)格的導線來組合。
以上是我們在工作中得出的一點小經(jīng)驗，有興趣的讀者不妨試一試。
