ارائه مدل اجزای محدود برای محاسبه توزیع جریان در شینه های موازی با درنظر گرفتن اثر پوستی و مجاورت در راستای تعیین مقاومت و تلفات موثر

در بسیاری از تابلوهای فشار ضعیت و حتی فشار متوسط برای انتقال جریان قوی از شینه به جای کابل استفاده می شود. ظرفیت انتقال جریان در شینه به تلفات ایجاد شده و به توزیع جریان در شینه بستگی دارد. تقسیم و توزیع جریان در شینه ها به نوبه خود به ابعاد، جنس، تعداد، فاصله، نحوه کنارهم قرار گرفتن شینه ها و فرکانس شبکه وابسته است. برای محاسبه توزیع جریان و مقاومت موثر سیستم دارای شینه در حالت های مختلف یک مدل اجزای محدود با استفاده از نرم افزار COMSOL Multiphysics در این مقاله ارائه می شود. با استفاده از این مدل توزیع جریان برای یک شینه و دو شینه در سه ضخامت مختلف از شینه ها شبیه سازی و محاسبه می شود. مبنای تغییر ضخامت نیز عمق پوستی مربوط به شینه است. در مرحله بعد، حساسیت توزیع جریان نسبت به ابعاد شینه در حالتی بررسی می شود که سطح مقطع شینه ثابت است. در سطح مقطع یکسان با ضخامت های مختلف مقدار مقاومت و تلفات موثر محاسبه شده و نشان داده می شود که کمترین حالت تلفات در چه ضخامتی ایجاد می شود. براین اساس راهکارهای برای کمینه کردن تلفات و بیشینه کردن ظرفیت شینه توضیح داده می شود. در نهایت، به حساسیت توزیع جریان به فاصله بین شینه ها پرداخته شده و نشان داده می شود که مقاومت و تلفات موثر چگونه در فواصل مختلف تغییر می کنند. نتایج کسب شده در این تحقیق نشان می دهد که برای محاسبه دقیق تلفات و ظرفیت جریان سیستم دارای شینه، استفاده از مدلی مانند آنچه که در این مقاله به آن پرداخته می شود، بسیار کمک کننده و راهگشاست.

کلیدواژه ها:

اثر پوستی ، اثر مجاورت ، تلفات شینه ، شبیه سازی اجزای محدود ، شینه های موازی ، محاسبه توزیع جریان