Was ist ein Litzendraht?

Litzen sind Stromkabel, die aus mehreren einzeln isolierten Drähten bestehen. Dieser Kabeltyp wurde speziell für die Verwendung mit Wechselstrom entwickelt, um die unerwünschten Auswirkungen zweier verschiedener Phänomene zu verringern. Diese Phänomene, die als Nachbarschafts- und Hauteffekte bekannt sind, können beide zu einer Abnahme des Wirkungsgrades bei Wechselstrom mit höherer Frequenz führen. Die Art und Weise, wie ein Litzendraht mit dem Hauteffekt umgeht, besteht darin, in jedem einzelnen Draht ein kleineres Querschnittsprofil vorzusehen. Da jeder Komponentendraht auch verdrillt werden kann, ist es auch möglich, den Näheeffekt zu minimieren.

Eines der Hauptprobleme bei der Verwendung von hochfrequentem Wechselstrom ist ein Phänomen, das als Hauteffekt bekannt ist. Bei sehr hohen Wechselstromfrequenzen führt dieser Effekt dazu, dass der größte Teil der Elektrizität in der Nähe der Oberfläche eines Drahtes geleitet wird, anstatt gleichmäßig über den gesamten Strom verteilt zu sein. Der Teil des Drahtes, der tatsächlich den Strom führt, wird als Hauttiefe bezeichnet. Da der Großteil des Drahtes nicht für die Stromübertragung verwendet wird, ist dies eine verschwenderische Situation, die auch zu einer Verringerung des Wirkungsgrades führen kann. Eine Möglichkeit, mit dem Phänomen des Hauteffekts umzugehen, besteht darin, den Draht auszuhöhlen, so dass der nicht verwendete Teil nicht mehr vorhanden ist, der Litzendraht jedoch eine kompaktere Lösung sein kann.

Um dem Hauteffekt entgegenzuwirken, besteht jede Litze aus vielen kleineren Drähten. Jeder dieser Drähte hat einen Durchmesser, der ungefähr eine Hauttiefe breit ist, so dass das gesamte Material zum Leiten von Elektrizität verwendet werden kann. Die einzelnen Drähte können gebündelt werden, und in einigen Fällen werden dann mehrere Bündel zu einem einzigen Draht verarbeitet. Höhere Frequenzen erfordern dünnere Einzeldrähte. Daher kann es wichtig sein, die Eigenschaften des Wechselstroms in einer bestimmten Anwendung zu kennen, um den richtigen Litzendraht zu wählen.

Ein weiteres Problem, mit dem der Litzendraht umgehen kann, ist der Proximity-Effekt. Dies ist ein Phänomen, das zu einem insgesamt höheren Widerstand führt, wenn mehrere Drähte in unmittelbarer Nähe zueinander Strom führen. Der Strom kann auf einen kleineren Bereich als normal beschränkt werden, was zu einer Situation führt, die als Stromverdichtung bekannt ist. Um dieses Problem zu lösen, kann jeder Komponentendraht verdrillt werden. Es können viele verschiedene Arten von Isolatoren verwendet werden, obwohl häufig Polyurethan gewählt wird, da es vor dem Löten des Drahtes nicht entfernt werden muss.