Skrat v napájacích obvodoch elektrických oblúkových pecí

Krátka sieť - drôt spájajúci transformátor elektrickej pece s elektródami. Krátka sieť zahŕňa:

• Prípojnica… Je vyrobená z pravouhlých prípojníc, medi pre veľké pece, hliníka pre malé. Spája sekundárne svorky transformátora elektrickej pece s pevnými pätkami.

• Flexibilné káble. Tvoria slučku, ktorá kompenzuje pohyb stĺpikov pri pohybe elektród a nakláňaní pece. Pripája sa k odnímateľným topánkam.

• Rúry. Bežte pozdĺž rukávov stojanov. Priveďte prúd do držiakov elektród.

Krátka sieť musí:

1) majú minimálne elektrické straty;

2) zabezpečiť rovnomerné rozloženie výkonu vo fázach;

3) majú čo najnižšiu indukčnosť, t.j. najvyšší možný účinník.

4) majú minimálne náklady na materiál.

Uvedené požiadavky na krátku sieť musia byť optimalizované, pretože veľa bodov je vzájomne prepojených. Napríklad body 1 a 4 si navzájom odporujú.

Hlavné parametre, ktoré je potrebné zvážiť pri navrhovaní krátkej siete, sú: indukčnosť a rovnomernosť fázového zaťaženia.

Indukčnosť krátkej siete nastáva v dôsledku toku striedavého prúdu cez prúdové vodiče fáz, ktoré sú umiestnené v jednej línii. Preto ich vzájomné indukčnosti nie sú rovnaké, v dôsledku čoho sú pri rovnakých prúdoch vo fázach rozdielne sily jednotlivých oblúkov. To prispieva k zničeniu obloženia pece umiestnenej oproti silnejšiemu oblúku.

Vzájomné indukčnosti je možné výrazne znížiť, ak sú prúdové vodiče usporiadané tak, že prúdy v nich smerujú vždy v opačných smeroch. V tomto prípade však môže byť narušená rovnomernosť zaťaženia fáz. ktoré môžu byť dynamické alebo statické. Prvý je spôsobený náhodným charakterom zmeny dĺžok oblúkov a ich odporov a možno ho eliminovať pomocou systému automatického nastavenia prevádzkového režimu pece. Druhý vzniká v dôsledku geometrickej asymetrie prúdových vodičov.

Uvažované parametre krátkej siete si veľmi často protirečia. V tomto ohľade existujú špeciálne navrhnuté schémy krátkych sietí s optimálnymi pomermi parametrov.

Ryža. 1. Schéma krátkej siete oblúkovej pece s pripojením prúdových drôtov: a — v hviezdicovej elektróde; b — v trojuholníku svoriek sekundárnych vinutí transformátora elektrickej pece.

Ryža. 2. Schéma krátkej siete oblúkovej oceľovej pece s trojuholníkovým zapojením prúdových vodičov na elektródach: a — symetrické; b — asymetrické

Na obr. Obrázky 1, 2 zobrazujú optimalizované krátke sieťové pripojenia.Čísla na diagramoch označujú: 1 — transformátor elektrickej pece; 2 — pneumatiky; 3 — pevná obuv; 4 káble; 5 — odnímateľné topánky; 6-dušové pneumatiky; 7 - držiaky elektród, 8 - elektródy.

Na obr. 1 a sekundárne vinutia transformátora sú zapojené do hviezdy. Prípojnice, káble a potrubia k nim pripojené sú zoskupené do fáz a zapojené do hviezdy na elektródach. Obvod je najjednoduchší, ale má vysokú indukčnosť a nízku rovnomernosť nabíjania, preto sa používa len na napájanie pecí s nízkym výkonom.

Na obr. 1, b sú sekundárne vinutia transformátora elektrickej pece zahrnuté do trojuholníka s priľahlým umiestnením začiatkov a koncov.V takomto spojení sú zbernice s opačnými prúdmi umiestnené vedľa seba, v dôsledku pričom indukčnosť zberníc, ktoré sa snažia navzájom uhasiť, je výrazne nižšia ako v schéme znázornenej na obr. 3.3, a.

Na obr. 2 je znázornená schéma krátkej siete so symetrickým trojuholníkom na elektródach, v ktorej prúdi dopredný a spätný prúd vedľa seba v prúdových vodičoch vo všetkých fázach.

Vzájomné indukčnosti v tomto obvode sú oveľa nižšie ako v obvodoch znázornených na obr. 1, pričom je zabezpečená aj rovnomernosť zaťaženia fáz. Na realizáciu schémy je však návrh pece výrazne komplikovaný, pretože s nárastom počtu káblov je potrebný ďalší štvrtý pól, pohybujúci sa synchrónne s prvým pólom, ktorý musí odolávať vysokým dynamickým zaťaženiam.

Táto nevýhoda je eliminovaná v obvode s asymetrickým trojuholníkom na elektródach, znázornenom na obr. 2, b.V tomto obvode je indukčnosť výrazne znížená, ale rovnomernosť fázového zaťaženia je výrazne narušená.

Optimálny je obvod, ktorý je zostavený rovnakým spôsobom ako schéma znázornená na obr. 1, a len v ňom, za zväzkom prípojníc, sú ohybné káble a rúrky strednej fázy zdvihnuté voči koncovým fázam a tvoria v priereze rovnostranný trojuholník. Preto sú vzájomné indukčnosti všetkých fáz rovnaké a je zabezpečená vysoká rovnomernosť fázového zaťaženia. Schéma je však štrukturálne zložitá a účelnosť jej použitia je odôvodnená iba v peciach s vysokým výkonom.

Parshin A.M.