交流電流による導線の近接効果解析事例

近接した2本の導線内の電流密度分布

近接効果とは、平行な2本の導線に交流電流印加時、導線内の電流密度が、電流の向きが同じ場合互いに遠方側が大きく、電流の向きが反対な場合互いに近接側が大きくなる現象です。
また、平行な導線に電流を流すと、片方の電流がつくる磁界によってもう片方の電流が力を受け、導線同士が引き合ったり反発し合ったりします。

この現象を磁界解析ソフトウェアF-MAG で評価解析しました。

解析モデル (全体)

解析モデル (コイルの断面拡大図)

物性値

導線：

比透磁率：1／電気伝導率：2.0e+005 (S/m)

空気：

比透磁率：1／電気伝導率：0 (S/m)

導線への印加電圧／電流周波数

(1) 左導体：1000V　右導体： 1000V　周波数：10Hz

(2) 左導体：1000V　右導体： 1000V　周波数：100KHz

(3) 左導体：-1000V　右導体： 1000V　周波数：10Hz

(4) 左導体：-1000V　右導体： 1000V　周波数：100KHz

導線断面の磁束密度分布 (単位：T)

1000V(左右)/周波数：10Hz		1000V(左右)/周波数：100kHz
電流の向きが同じ場合：磁束密度分布は互いに遠方側が大きくなります。
左：-1000V/右：1000V/周波数：10Hz		左：-1000V/右：1000V/周波数：100kH
電流の向きが反対の場合：磁束密度分布は互いに近接側が大きくなります。

導線断面の電流密度分布 (単位：A/m²)

1000V(左右)/周波数：10Hz		1000V(左右)/周波数：100kHz
電流の向きが同じ場合：電流密度分布は互いに遠方側が大きくなります。
左：-1000V/右：1000V/周波数：10Hz		左：-1000V/右：1000V/周波数：100kHz
電流の向きが反対の場合：電流密度分布は互いに近接側が大きくなります。

この解析は磁界解析ソフトウェア F-MAG で行いました。F-MAG についてはこちらへ

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