27.2 : Сопротивление и проводимость

Сопротивление постоянного тока проводника при данной температуре зависит от его удельного сопротивления, длины и площади поперечного сечения. Удельное сопротивление является неотъемлемым свойством материала проводника, а отожженная медь служит международным стандартом для измерения. Например, удельное сопротивление тянутого алюминия при 20 градусах Цельсия составляет 61% от стандартной проводимости отожженной меди.

На сопротивление проводника влияют различные факторы. Спирализация в многожильных проводниках увеличивает их длину и, следовательно, их сопротивление постоянному току на 1-2%. Кроме того, удельное сопротивление линейно изменяется с температурой в нормальных рабочих диапазонах. Частота и величина тока также играют важную роль; скин-эффект, который усиливается с частотой, увеличивает сопротивление переменному току. В магнитных проводниках сопротивление дополнительно зависит от величины тока.

AC, или эффективное сопротивление, определяется реальными потерями мощности и среднеквадратичным (rms) током проводника. Скин-эффект становится значительным на более высоких частотах, заставляя ток концентрироваться вблизи поверхности проводника, тем самым увеличивая AC-сопротивление . Этот эффект более выражен в проводниках с магнитными свойствами, где сопротивление изменяется в зависимости от величины тока.

Проводимость, связанная с реальными потерями мощности между проводниками или на землю, в первую очередь обусловлена ​​токами утечки изолятора и эффектами короны. Хотя эти потери относительно невелики по сравнению с потерями в проводнике, они значительны в общей оценке эффективности линии электропередачи. На ток утечки изолятора влияют накопленные загрязняющие вещества и метеорологические условия, в частности влажность.

Корона возникает, когда электрическое поле вокруг проводника ионизирует окружающий воздух, что приводит к проводимости. Потери от короны зависят от погодных условий и неровностей поверхности проводника, которые могут усугубить эффекты ионизации. Понимание этих факторов необходимо для оптимизации производительности линии передачи и минимизации потерь энергии.