Skin-effect (stroomverdringing bij wisselstroom)
Het verschijnsel waarbij wisselstroom in een geleider niet gelijkmatig over de doorsnede verdeeld is, maar door de opgewekte magnetische velden naar de buitenste laag (de 'huid') van de geleider wordt gedrongen, zodat de kern relatief minder stroom voert. Het effect neemt toe met de frequentie en de geleiderdiameter, waardoor het bij 50 Hz vooral relevant wordt bij grote geleiderdoorsneden (doorgaans vanaf circa 95-120 mm² en hoger) en sterk bij hogere frequenties zoals in vermogenselektronica. Het gevolg is een hogere effectieve wisselstroomweerstand (Rac) dan de gelijkstroomweerstand (Rdc) van dezelfde geleider, wat via een skin-effectfactor wordt meegenomen bij de stroombelastbaarheidsberekening van grote kabels en rails volgens IEC 60287.
Bij het dimensioneren van een 400 mm² koperen hoofdvoedingskabel voor een industriële installatie houdt de ontwerper rekening met de skin-effectfactor uit IEC 60287, waardoor de effectieve stroombelastbaarheid lager uitvalt dan een eenvoudige Rdc-berekening zou suggereren.
Bij grote geleiderdoorsneden (bijvoorbeeld 300 mm² en groter) de stroombelastbaarheid uitsluitend baseren op de gelijkstroomweerstand van de geleider, zonder de skin- en nabijheidseffectfactoren mee te nemen — dit leidt tot een te optimistische inschatting van de werkelijke wisselstroombelastbaarheid.
Zie ook
- → IEC 60287-1-1 Skin-effect en nabijheidseffect bij grote kabeldoorsneden — waarom AC-weerstand hoger is dan DC-weerstand
- → IEC 61439-6 Stroomrailsystemen (busbar trunking, IEC 61439-6) — wanneer in plaats van kabel
- → IEC 60865-1 Elektrodynamische krachten bij kortsluiting op stroomrails en kabels (IEC 60865-1) — waarom steunafstand net zo belangrijk is als doorsnede
- → NEMA MG1 Part 30/31 Motorkabellengte bij frequentieomvormers — spanningsreflectie en de keuze tussen dv/dt- en sinusfilter
- → IEC 60502-4 (kabeleindsluitingen MS) Stress cone bij een middenspanningskabeleindsluiting — waarom het afgeknipte scherm zelf een elektrisch veldprobleem veroorzaakt
- → IEC 60364-5-52 Bijlage B (D1/D2) Stroombelastbaarheid van ondergrondse kabels — bodemweerstand en groepering, los van de graafdiepte