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Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Bedeutung von Skin-Effekt und Oberschwingungen
06.04.2023
Im Zusammenhang mit den zusätzlichen Wärmeverlusten, die durch Oberschwingungen verursacht werden, wird oft auch der Skin-Effekt genannt – oder nach dessen Auswirkungen gefragt [1]. Doch hier sollte man getrost die Kirche im Dorf lassen – insbesondere in der normalen Elektroinstallationspraxis.
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- Wenn das Zusammenspiel aus Leitfähigkeit des Werkstoffs, Geometrie des Leiterquerschnitts und Frequenz des Wechselstroms immer – bei jeder Stromstärke – dazu führt, dass in der Mitte des Leiters eine z. B. nur halb so hohe Stromdichte auftritt wie an der Außenfläche des Leiters, dann kann dieser Effekt nicht vom Magnetfeld dieses Stroms herrühren.
- Denn wäre dem so, dann müsste umgekehrt der „Verdrängungsfaktor“ bei stärkerem Strom relativ größer sein. Die lineare Abhängigkeit des Skin-Effekts von der Frequenz wiese dann auf eine lineare Abhängigkeit von der Flankensteilheit des Wechselstroms hin. Die Flankensteilheit steigt jedoch nicht nur linear mit der Frequenz, sondern auch linear mit der Stromstärke. Mithin müsste der Strom sich umso stärker selbst verdrängen, je stärker er ist (Scheitelwert bzw. Effektivwert). Davon aber liest man nirgends.
Autor: S. Fassbinder
Literatur:
[1] Fassbinder, S.: Antwort auf eine Leserfrage zur „Auslegung von aktiven Leitern bei Oberschwingungen“, Elektropraktiker, Berlin 71 (2017) 9, S. 710.
[2] https://de.wikipedia.org/wiki/Skin-Effekt#Zum_Begriff_Stromverdrängung
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