渦流(Eddy Current)現象,在1851年被法國物理學家萊昂·傅科所發現。是由於一個移動的磁場與金屬導體相交,或是由移動的金屬導體與磁場垂直交會所產生。簡而言之,就是電磁感應效應所造成。這個動作產生了一個在導體內迴圈的電流。
磁場變化越快,感應電動勢就越大,渦流就越強;渦流能使導體發熱。在磁場發生變化的裝置中,往往把導體分成一組相互絕緣的薄片或一束細條,以降低渦流強度,從而減少能量的損耗;
但在需要產生高溫時,又可以利用渦流取得熱量,如高頻電爐原理。
電磁感應作用在導體內部感生的電流。開關櫃導體靜止但有著隨時間變化的交流電產生磁場,造成磁力線與導體的相對切割。按照電磁感應定律,在導體中就產生感應電動勢,從而驅動電流。
這樣引起的電流在導體中的分佈隨著導體的表面形狀和磁場的分佈而不同。渦流在導體中要產生熱量。所消耗的能量來源於使導體運動的機械功,或者建立時變電磁場的能源。因此在電工裝置中,為了防止渦流的產生或者減少渦流造成的能量損失,導體割斷難以形成封閉磁路以減小渦流能耗發熱。典型的應用如金屬安裝板三相觸頭盒、三相穿牆套管之間割槽就是切斷磁力線。電流越大,產生的渦流越大,功率損耗發熱越也越大。
渦流對開關櫃的影響主要有發熱、振動、噪聲等影響。
對於開關櫃,三相母線穿過金屬隔板會產生渦流。
大電流對單相銅排的安裝螺栓也會產生渦流,對貼近導電銅排的鋼板也會感應電流,感應電流產生渦流。因此,對於低壓6300 A開關櫃的銅排連線螺栓,建議採用A4-80的高強度不鏽鋼螺栓,大電流靠近銅排的隔板、橫樑等建議採用非導磁材質,如鋁板、銅板或不鏽鋼板。
如果鐵製隔板、橫樑不會額外造成溫升超標問題,則隔板、橫樑需要有足夠的強度,且有足夠的支撐,避免因渦流作用產生振動、噪聲。
渦流和頻率相關,頻率越大,渦流影響越大