Kortslutning i matningskretsarna till ljusbågsugnar

Kort nätverk - en tråd som ansluter en elektrisk ugnstransformator med elektroder. Det korta nätverket inkluderar:

• Samlingsskena... Den är gjord av rektangulära samlingsskenor, koppar för stora ugnar, aluminium för små. Ansluter de sekundära terminalerna på en elektrisk ugnstransformator med fasta skor.

• Flexibla kablar. De bildar en slinga som kompenserar för stolparnas rörelse när elektroderna rör sig och ugnen lutar. Fäst på avtagbara skor.

• Rör. Kör längs ärmarna på ställen. Tillför ström till elektrodhållarna.

Det korta nätverket måste:

1) har minimala elektriska förluster;

2) säkerställa enhetlig fördelning av effekt på faserna;

3) ha lägsta möjliga induktans, dvs. högsta möjliga effektfaktor.

4) ha minimala materialkostnader.

De angivna kraven för ett kort nätverk måste optimeras eftersom många punkter är sammankopplade. Till exempel, punkterna 1 och 4 motsäger varandra.

De viktigaste parametrarna att tänka på när man designar ett kort nätverk är: induktans och fasbelastningslikformighet.

Induktansen hos ett kort nätverk uppstår på grund av flödet av växelström genom strömledarna i faserna som är belägna i en linje. Därför är deras ömsesidiga induktanser inte lika, som ett resultat av vilket, med lika strömmar i faserna, styrkorna hos de enskilda bågarna är olika. Detta bidrar till förstörelsen av ugnens foder som ligger mittemot den mer kraftfulla bågen.

Inbördes induktanser kan reduceras kraftigt om strömledarna är anordnade så att strömmarna i dem hela tiden riktas i motsatta riktningar. Men i detta fall kan enhetligheten i fasernas belastning störas. som kan vara dynamisk eller statisk. Den första beror på den slumpmässiga karaktären av förändringen i bågarnas längder och deras motstånd och kan elimineras med hjälp av ett system för automatisk justering av ugnens driftläge. Den andra uppstår som ett resultat av strömledarnas geometriska asymmetri.

De övervägda parametrarna för ett kort nätverk motsäger ofta varandra. I detta avseende finns det specialdesignade scheman för korta nätverk med optimala parameterförhållanden.

Ris. 1. Schema för ett kort nätverk av en ljusbågsstålugn med anslutning av strömtrådar: a — i en stjärna av elektroder; b — i en triangel av terminalerna på sekundärlindningarna på transformatorn till den elektriska ugnen.

Ris. 2. Schema för ett kort nätverk av en ljusbågsstålugn med en deltaanslutning av strömtrådar på elektroderna: a — symmetrisk; b — asymmetrisk

I fig. Figurerna 1, 2 visar optimerade korta nätverksanslutningar.Siffrorna på diagrammen visar: 1 — elektrisk ugnstransformator; 2 — däck; 3 — fasta skor; 4 kablar; 5 — avtagbara skor; 6-rörs däck; 7 - elektrodhållare, 8 - elektroder.

I fig. 1, och transformatorns sekundärlindningar är stjärnanslutna. Samlingsskenor, kablar och rör som är anslutna till dem är grupperade i faser och stjärnkopplade vid elektroderna. Kretsen är den enklaste, men den har hög induktans och låg enhetlig laddning, så den används endast för att driva lågeffektugnar.

I fig. 1, b, är sekundärlindningarna av transformatorn till den elektriska ugnen inkluderade i en triangel med en intilliggande placering av början och ändarna. I en sådan anslutning är bussarna med motsatta strömmar placerade bredvid varandra, till följd av vilken induktansen för bussarna, som försöker släcka varandra si, är betydligt lägre än i schemat som visas i fig. 3.3, a.

I fig. Fig. 2 visar a ett diagram över ett kort nätverk med en symmetrisk triangel på elektroderna, i vilken fram- och bakströmmen flyter sida vid sida i strömledarna i alla faser.

De ömsesidiga induktanserna i denna krets är mycket lägre än i kretsarna som visas i fig. 1, medan likformigheten av belastningen av faserna också säkerställs. Men för att implementera schemat är designen av ugnen avsevärt komplicerad, eftersom med en ökning av antalet kablar krävs ytterligare en fjärde pol, som rör sig synkront med den första polen, som måste motstå höga dynamiska belastningar.

Denna nackdel elimineras i kretsen med en asymmetrisk triangel på elektroderna, visad i fig. 2, b.I denna krets är induktansen avsevärt reducerad, men fasbelastningens enhetlighet är avsevärt störd.

Det optimala är kretsen, som är monterad på samma sätt som schemat som visas i fig. 1, och endast i den, efter samlingsskenepaketet, höjs de flexibla kablarna och rören i mellanfasen i förhållande till slutfaserna och bildar en liksidig triangel i tvärsnitt. Därför är de inbördes induktanserna för alla faser desamma och hög fasbelastningslikformighet säkerställs. Systemet är emellertid strukturellt komplext och ändamålsenligheten av dess användning motiveras endast i ugnar med hög effekt.

Parshin A.M.