导线上电流趋肤效应深度计算.xlsVIP

趋肤效应

关于载流圆导线的温升

dub-m

05.10.08

当电流在导体上流动时，由于电流产生的电磁场力对电荷的推斥作用，电荷将趋向于在导体

的表层流动；这种现象称之为电流的趋肤效应。

电流的趋肤效应和电流的频率有关，电流频率越高，电荷就越向导体表层集中；电荷在导体

表层下集聚的深度，称为趋肤深度。

一般情况下，可以用下式概算电流在圆导线中的趋肤深度：

df≈

cm

式中：

式中：

df

电流趋肤效应深度cm

f

电流频率Hz

当趋肤深度大于导线的半径时，对导线的电阻没有实际的影响；但趋肤深度小于导线半径时，

导线的有效载流面积就会减小：

Sf≈

πx(r2-(r-10xdf)2)

Sf

考虑趋肤效应时导线的有效载流面积mm2

r

导线的半径mm

电流的趋肤效应导致的导线实际有效载流面积的减小，其对电流的电阻也相应的增大：

Rf=

≈

Rf

考虑趋肤效应后的导线电阻Ω

ρ

电工用纯铜导线的电阻系数ρ=0.01749Ω.m/mm2(at20℃)

L

导线的长度m

r

圆纯铜导线的半径mm

df

电流趋肤效应深度cm

电流频率Hz

Rf

考虑趋肤效应后的导线电阻Ω

自动计算（结果供参考）：

导线直径：

D=

mm

N=

p

导线长度：

L=

m

电流频率：

kHz

通过电流：

A

导线截面面积：

So=

mm2

电流趋肤效应深度：

导线实效载流面积：

20℃时导线直流电阻：

Rd=

Ω

考虑趋肤效应后的导线电阻：

A/mm2

VA

Pfc=

导线的散热面积：

SE=

cm2

单位表面积需要耗散的功率：

Wp=

VA/cm2

导线表面的估计温升：

Δt=

℃

导线表面的估计温度：

在20℃的无风空间

Tc=

在40℃的无风空间

I1=

I2=

f2=

f1=

df1=

df2=

Sf1=

Sf2=

Rf1=

Rf2=

载流密度：

Jf1=

Jf2=

铜损：

Pf1=

Pf2=

f1=

总铜损：

本表的使用方法：

注1：

注2：

本表按两种频率的电流流过导线时的情况考虑；电流的频率不能为零（直流时输入0.001Hz）。

如果要计算单根2.00φ的漆包线上同时有低频（或直流）20.0A和200kHz/4.0A的电流流过时，空间导

电流频率：

线的温升情况时，在计算表上输入导线直径：2.0；导线股数：1；电流频率f1：0.001，电流I1：20A；

频率f2:200,电流I2:4.0A；导线长度L：不为0的任意值；以下将会自动给出有关的计算结果。

导线股数：

本表的计算结果也可以用来选择磁环穿线电感的线径，如果线径过大时可以利用多股较细的

例如：通过低频21.0A电流的磁环电感，选用QA或UEW线种，以30℃为安全表面温升时，应选用

线代替；在表中改变输入的线径和股数，温升应单根相近；或利用3-表计算。

2.00φ的漆包线；或者用3根1.00φ的漆包线并绕（表面温升约27.2℃）。

本表的应用：

1。

2。

本表也可以用来计算给定线径的导线的截面积，给定长度的电阻，给定电流的铜损等。

Ω

电阻0.0557Ω，铜损1.393W。

例如：线径1.0φ，2.5m长，低频5.0A电流时：导线的截面积0.785mm2，载流密度6.37A/mm2，直流

2。载流铜圆导线的温升（概算，参考）：

1。导线上电流的趋肤效应

6.61

1.20

1.00

.15

1.00E-03

200.00

10.00

.00

1.13

3.14

4.00

66.10

66.10

1000.00

.50

.15

66.10

1000.00

.50

1.13

2.00

66.10

1000.00

.50

.00

3.14

4.00

3.14

2.00

2.00

.49

2.00

66.10

1000.00

.50

.00

3.14

4.00

3.14

2.00

2.00

2.32E-03

.02

3.14

2.00

4.00

5.37E-03

.02

1.00

2.32E-03

2.00

66.10

1000.00

.50

.00

.02

3.14

2.00

4.00

5.37E-03

2.00

66.10

1000.00

.50

.00

.02

3.14

2.00

4.00

2.32E-03

.02

1.00

8.85

.00

.23

.00

1.00E-03

200.00

.23

5