Rövidzárlat az elektromos ívkemencék tápáramköreiben

Rövid hálózat - egy elektromos kemence transzformátort elektródákkal összekötő vezeték. A rövid hálózat a következőket tartalmazza:

• Gyűjtősín… Négyszögletű gyűjtősínekből, nagy kemencékhez rézből, kicsikhöz alumíniumból készült. Egy elektromos kemence transzformátor másodlagos kivezetéseit csatlakoztatja rögzített sarukkal.

• Rugalmas kábelek. Egy hurkot képeznek, amely kompenzálja az oszlopok mozgását, amikor az elektródák elmozdulnak és a kemence megdől. Kivehető cipőhöz rögzítve.

• Csövek. Fuss végig az állványok ujjain. Áramellátás az elektródatartókra.

A rövid hálózatnak:

1) minimális elektromos veszteséggel rendelkezik;

2) biztosítja a teljesítmény egyenletes elosztását a fázisokon;

3) a lehető legalacsonyabb induktivitásúak, pl. a lehető legnagyobb teljesítménytényező.

4) minimális anyagköltséggel kell rendelkezniük.

A rövid hálózatra vonatkozó felsorolt ​​követelményeket optimalizálni kell, mivel sok pont kapcsolódik egymáshoz. Például az 1. és 4. pont ellentmond egymásnak.

A rövid hálózat tervezésekor figyelembe veendő fő paraméterek: induktivitás és fázisterhelés egyenletessége.

A rövid hálózat induktivitása a váltakozó áram áramlása miatt következik be az egy vonalban elhelyezkedő fázisok áramvezetőin keresztül. Ezért kölcsönös induktivitásaik nem egyenlőek, aminek következtében a fázisok egyenlő áramai mellett az egyes ívek erősségei eltérőek. Ez hozzájárul a kemence bélésének megsemmisüléséhez, amely az erősebb ívvel szemben helyezkedik el.

A kölcsönös induktivitások nagymértékben csökkenthetők, ha az áramvezetők úgy vannak elrendezve, hogy a bennük lévő áramok mindenkor ellentétes irányúak legyenek. Ebben az esetben azonban a fázisok terhelésének egyenletessége megzavarható. amely lehet dinamikus vagy statikus. Az első az ívek hosszának és ellenállásainak véletlenszerű jellegéből adódóan, és a kemence üzemmódját automatikusan beállító rendszer segítségével kiküszöbölhető. A második az áramvezetők geometriai aszimmetriájából adódik.

Egy rövid hálózat figyelembe vett paraméterei nagyon gyakran ellentmondanak egymásnak. Ebben a tekintetben vannak speciálisan kialakított rövid hálózatok optimális paraméterarányú sémái.

Rizs. 1. Egy ívacél kemence rövid hálózatának vázlata áramvezetékek csatlakoztatásával: a — elektródák csillagában; b - az elektromos kemence transzformátorának szekunder tekercseinek kivezetéseinek háromszögében.

Rizs. 2. Az ívacél kemence rövid hálózatának vázlata az elektródákon lévő áramvezetékek delta-csatlakozásával: a — szimmetrikus; b — aszimmetrikus

ábrán. Az 1. és 2. ábra optimalizált rövid hálózati kapcsolatokat mutat be.Az ábrákon szereplő számok a következőket jelzik: 1 — elektromos kemence transzformátor; 2 — gumiabroncsok; 3 — fix cipő; 4 kábel; 5 — levehető cipők; 6 csöves gumiabroncsok; 7 - elektródatartók, 8 - elektródák.

ábrán. 1, és a transzformátor szekunder tekercsei csillaggal vannak összekötve. A hozzájuk kapcsolódó gyűjtősíneket, kábeleket és csöveket fázisokba csoportosítjuk és az elektródáknál csillaggal összekötjük. Az áramkör a legegyszerűbb, de nagy induktivitása és alacsony töltési egyenletessége van, ezért csak kis teljesítményű kemencék táplálására használják.

ábrán. Az 1., b ábrán látható, hogy az elektromos kemence transzformátorának szekunder tekercseit egy háromszögbe foglaljuk, ahol a kezdetek és a végek egymás mellett helyezkednek el, ilyen összeköttetésben az ellentétes áramú buszok egymás mellett helyezkednek el, ennek eredményeként ábrán látható sémához képest lényegesen kisebb az egymást kioltani próbáló buszok induktivitása si. 3.3, a.

ábrán. A 2. ábra egy rövid hálózat rajzát mutatja szimmetrikus háromszöggel az elektródákon, amelyben az előremenő és a visszirányú áramok egymás mellett haladnak az áramvezetőkben minden fázisban.

A kölcsönös induktivitások ebben az áramkörben sokkal kisebbek, mint az ábrán látható áramkörökben. 1, miközben a fázisok terhelésének egyenletessége is biztosított. A séma megvalósításához azonban a kemence kialakítása jelentősen bonyolult, mivel a kábelek számának növekedésével további negyedik pólusra van szükség, amely szinkronban mozog az első pólussal, amelynek nagy dinamikus terhelést kell ellenállnia.

Ezt a hátrányt az elektródákon lévő aszimmetrikus háromszögű áramkörben küszöböljük ki, amint az a 1. ábrán látható. 2, b.Ebben az áramkörben az induktivitás jelentősen csökken, de a fázisterhelés egyenletessége jelentősen megzavarodik.

Az optimum az az áramkör, amelyet az ábrán látható séma szerint szerelnek össze. Az 1. ábrán látható, és csak ebben a gyűjtősín-csomag után a középső fázis hajlékony kábelei és csövei a végfázisokhoz képest megemelkednek, és keresztmetszetben egyenlő oldalú háromszöget alkotnak. Ezért az összes fázis kölcsönös induktivitása azonos, és nagy fázisterhelési egyenletesség biztosított. A séma azonban szerkezetileg összetett, és felhasználásának célszerűsége csak nagy teljesítményű kemencékben indokolt.

Parshin A.M.