根據(jù)電磁學(xué)分析，載流導(dǎo)線(xiàn)中的電流密度分布規(guī)律為：
式中：jo導(dǎo)體表面( x = 0) 處的電流密度；σ：電導(dǎo)率；μ：磁導(dǎo)率；x ：導(dǎo)體內(nèi)部距表面的深度。
從上式可知，載流導(dǎo)體的電流密度的大小隨導(dǎo)體內(nèi)部距表面的深度x 值的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減，換言之，當(dāng)電流流過(guò)導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，載流子將趨于導(dǎo)線(xiàn)的表面，載流子趨于導(dǎo)體表面的這一現(xiàn)象稱(chēng)為“趨膚效應(yīng)”。根據(jù)這一理論，通電導(dǎo)體中能有效傳導(dǎo)電流的只是導(dǎo)體的表層，而在導(dǎo)體的內(nèi)部形成了一個(gè)載流子幾乎為零的“真空”帶。在通電導(dǎo)線(xiàn)中，由于電流的“趨膚效應(yīng)”而降低了導(dǎo)線(xiàn)的有效使用率。因此，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局頒布的《機(jī)床電氣設(shè)備通用技術(shù)條件》(gb5226 - 85) 中有關(guān)機(jī)床電氣設(shè)備所用導(dǎo)線(xiàn)的額定載流容量等級(jí)就反映了這一現(xiàn)象。如該標(biāo)準(zhǔn)a1-3 條規(guī)定有關(guān)敷設(shè)在線(xiàn)槽中的銅導(dǎo)線(xiàn)電流滿(mǎn)負(fù)荷載流容量時(shí)的選用標(biāo)準(zhǔn)為表1 所示。
從表1 中平均電流密度一欄可見(jiàn)，隨著負(fù)載電流值增大，所選用的導(dǎo)線(xiàn)載面積也隨著增大，而導(dǎo)線(xiàn)的平均電流密度值卻減小了，因而降低了導(dǎo)線(xiàn)的有效使用率。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，在不違反標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的情況下，在電氣設(shè)備裝配中采用“組合導(dǎo)線(xiàn)工藝”來(lái)敷設(shè)導(dǎo)線(xiàn)取得了比較滿(mǎn)意的效果。所謂“組合導(dǎo)線(xiàn)工藝”，就是綜合考慮了導(dǎo)線(xiàn)的強(qiáng)度、實(shí)際操作的方便程度和材料成本等因素后，根據(jù)導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)的額定負(fù)載電流值的大小，采用多根較小規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)組合的方法來(lái)代替標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的所需導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格。具體組合方法見(jiàn)表2。比如：負(fù)載電流為89a ，按照gb5226-85 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)選用25mm²規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)，而采用“組合導(dǎo)線(xiàn)工藝”試用兩根10 mm²規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)組合，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，10 mm²規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)允許通過(guò)的額定電流是50a ，所以，導(dǎo)線(xiàn)經(jīng)過(guò)適當(dāng)組合后可通過(guò)100a 的電流。按照此方法，25 mm²規(guī)格以上的導(dǎo)線(xiàn)可根據(jù)表2 由10 mm²或16 mm²規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)組合而成。
根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用“組合導(dǎo)線(xiàn)工藝”有以下幾個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：
a . 電氣設(shè)備制造廠(chǎng)家為了滿(mǎn)足不同容量設(shè)備的生產(chǎn)需要，必須配備多種不同規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)以保障生產(chǎn)需求，而采用“組合導(dǎo)線(xiàn)工藝”后可減少所需導(dǎo)線(xiàn)的品種數(shù)量，便于集中批量采購(gòu)，節(jié)約采購(gòu)成本。
b. 采用“組合導(dǎo)線(xiàn)工藝”后，用較小規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)代替大規(guī)格的粗導(dǎo)線(xiàn)，因?yàn)樾∫?guī)格的導(dǎo)線(xiàn)比較
柔軟，使得現(xiàn)場(chǎng)操作更加容易。
c . 可將導(dǎo)線(xiàn)的電流密度保持在5～6a/ mm²，提高了導(dǎo)線(xiàn)的使用率，降低材料成本。
根據(jù)粗步測(cè)算，以市面上每100 米導(dǎo)線(xiàn)售價(jià)基準(zhǔn)，完成相同工作，按“組合導(dǎo)線(xiàn)工藝”可節(jié)約導(dǎo)線(xiàn)成本見(jiàn)表3 。
當(dāng)然，在采用“組合導(dǎo)線(xiàn)工藝”時(shí)，一定要綜合考慮所選用的導(dǎo)線(xiàn)的強(qiáng)度和便于生產(chǎn)等因素，不能從單純追求降低材料成本為目的而選用過(guò)小規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)來(lái)組合。
以上是我們?cè)诠ぷ髦械贸龅囊稽c(diǎn)小經(jīng)驗(yàn)，有興趣的讀者不妨試一試。