集肤效应电伴热.ppt

集肤效应电伴热
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集肤效应电伴热
上海新冠伴热工程有限公司 SHANGHAI NEW CROWN HEAT TRACING ENGINEERING CO.，LTD.
集肤效应（又称趋肤效应）是指导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀的一种现象。随着与导体表面的距离逐渐增加，导体内的电流密度呈指数递减，即导体内的电流会集中在导体的表面。从与电流方向垂直的横切面来看，导体的中心部分电流强度基本为零，即几乎没有电流流过，只在导体边缘的部分会有电流。简单而言就是电流集中在导体的“皮肤”部分，所以称为集肤效应。产生这种效应的原因主要是变化的电磁场在导体内部产生了涡旋电场，与原来的电流相抵消。
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理想中（上图）电子在导体中以平均分布的方式传导流通，集肤效应（上图）则是电子集中在导体的近外肤位置上流通，使横切面的核心部位呈现空泛状态，进而使电流处送量减少。
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集肤效应——最早在1883年贺拉斯·兰姆的一份论文中提及，只限于球壳状的导体。1885年，奥利弗·海维赛德将其推广到任何形状的导体。集肤效应使得导体的电阻随着交流电的频率增加而增加，并导致导线传输电流时效率减低，耗费金属资源。
邻近效应——当高频电流在两导体中彼此反向流动或在一个往复导体中流动时，电流会集中于导体邻近侧流动的一种特殊的物理现象。
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而集肤效应加热系统的工作原理则是基于集肤效应和邻近效应两种物理现象。加热装置是采用专门设计、制造的，耐腐耐热、绝缘的集肤效应导线，穿过一个被称为“热管”的碳钢管道（碳钢管道的厚度大于集肤深度），导线和热管的一端相连接，另一端则分别与交流电源相连接。
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当给集肤效应加热系统通电时，电流从导线的一端到达导线的另一端，在集肤效应和邻近效应的作用下，通过热管返回的电流被集中在热管的内壁表面。这种电磁感应作用，使流经热管的电流只能集中在热管的内壁表面，而实际上在热管的外表面是没有可测电压的。电流流经热管内壁表面时，通过阻抗发热，产生加热温度。
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电源接线盒、拉线盒、中间接线盒和终端接线盒是构成集肤效应加热系统整体不可或缺的组成部分，与热管一样是传输电流的部件。因此，这些组件必须是厚壁的铁磁性材料并与热管焊接，以保证集肤效应加热系统电路的连续性。
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电源接线盒：位于集肤效应加热系统回路的电源端，供电从电源接线盒进入，并从电源接线盒引出至热管。盒体外有一个端子可作为系统接地。
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拉线盒/中间接线盒：这两个组件可以合为一体。在热管一定长度上设置一个拉线盒/中间接线盒，易于集肤效应导线的穿线施工。拉线盒/中间接线盒可按集肤效应导线不同的膨胀/收缩来确定规格。外形与物料管线相匹配，并用垫片、螺栓盖提供防水保护。如长输管线在标高变化、方向变化时，允许采用不同类型的拉线盒/中间接线盒以使热管跨越物料管线。
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