Kortsluiting in de voedingscircuits van vlamboogovens

Kort netwerk - een draad die een elektrische oventransformator verbindt met elektroden. Het korte netwerk omvat:

• Busbar... Het is gemaakt van rechthoekige rails, koper voor grote ovens, aluminium voor kleine. Verbindt de secundaire terminals van een elektrische oventransformator met vaste schoenen.

• Flexibele kabels. Ze vormen een lus die de beweging van de palen compenseert wanneer de elektroden bewegen en de oven kantelt. Bevestigd aan uitneembare schoenen.

• Pijpen. Ren langs de mouwen van de rekken. Lever stroom aan de elektrodehouders.

Het korte netwerk moet:

1) minimale elektrische verliezen hebben;

2) zorg voor een gelijkmatige verdeling van het vermogen over de fasen;

3) hebben de laagst mogelijke inductantie, d.w.z. de hoogst mogelijke vermogensfactor.

4) minimale materiaalkosten hebben.

De vermelde vereisten voor een kort netwerk moeten worden geoptimaliseerd, aangezien veel punten met elkaar zijn verbonden. Punt 1 en 4 spreken elkaar bijvoorbeeld tegen.

De belangrijkste parameters waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van een kort netwerk zijn: inductantie en uniformiteit van de fasebelasting.

De inductantie van een kort netwerk treedt op als gevolg van de stroom van wisselstroom door de stroomgeleiders van de fasen die zich in één lijn bevinden. Daardoor zijn hun onderlinge inductanties niet gelijk, waardoor bij gelijke stromen in de fasen de sterktes van de afzonderlijke bogen verschillend zijn. Dit draagt ​​​​bij aan de vernietiging van de bekleding van de oven tegenover de krachtigere boog.

Wederzijdse inductanties kunnen aanzienlijk worden verminderd als de stroomgeleiders zo zijn gerangschikt dat de stromen erin te allen tijde in tegengestelde richtingen zijn gericht. In dit geval kan de uniformiteit van de belasting van de fasen echter worden verstoord. die dynamisch of statisch kan zijn. De eerste is te wijten aan de willekeurige aard van de verandering in de lengte van de bogen en hun weerstanden en kan worden geëlimineerd met behulp van een systeem voor het automatisch aanpassen van de bedrijfsmodus van de oven. De tweede ontstaat als gevolg van de geometrische asymmetrie van de stroomgeleiders.

De beschouwde parameters van een kort netwerk spreken elkaar vaak tegen. In dit opzicht zijn er speciaal ontworpen schema's van korte netwerken met optimale parameterverhoudingen.

Rijst. 1. Schema van een kort netwerk van een boogstaaloven met aansluiting van stroomdraden: a - in een ster van elektroden; b — in een driehoek van de terminals van de secundaire wikkelingen van de transformator van de elektrische oven.

Rijst. 2. Schema van een kort netwerk van een boogstaaloven met een deltaverbinding van stroomdraden op de elektroden: a - symmetrisch; b — asymmetrisch

In afb. Figuren 1, 2 tonen geoptimaliseerde korte netwerkverbindingen.De nummers op de schema's geven aan: 1 — elektrische oventransformator; 2 — banden; 3 — vaste schoenen; 4 kabels; 5 — uitneembare schoenen; 6-tube banden; 7 - elektrodehouders, 8 - elektroden.

In afb. 1, en de secundaire wikkelingen van de transformator zijn in ster geschakeld. De rails, kabels en leidingen die erop zijn aangesloten, zijn gegroepeerd in fasen en stervormig verbonden bij de elektroden. Het circuit is het eenvoudigst, maar het heeft een hoge inductantie en een lage uniformiteit van opladen, dus het wordt alleen gebruikt voor het aandrijven van ovens met een laag vermogen.

In afb. 1, b, de secundaire wikkelingen van de transformator van de elektrische oven zijn opgenomen in een driehoek met een aangrenzende locatie van het begin en einde.In een dergelijke verbinding bevinden de bussen met tegengestelde stromen zich naast elkaar, als gevolg van waarbij de inductantie van de bussen, die elkaar proberen te doven si, aanzienlijk lager is dan in het schema getoond in Fig. 3.3, een.

In afb. 2, a toont een schema van een kort netwerk met een symmetrische driehoek op de elektroden, waarin de heen- en terugstromen in alle fasen naast elkaar lopen in de stroomgeleiders.

De wederzijdse inductanties in dit circuit zijn veel lager dan in de circuits getoond in Fig. 1, terwijl ook de uniformiteit van de belasting van de fasen gewaarborgd is. Om het schema te implementeren, is het ontwerp van de oven echter aanzienlijk gecompliceerd, omdat met een toename van het aantal kabels een extra vierde pool nodig is, die synchroon beweegt met de eerste pool, die bestand moet zijn tegen hoge dynamische belastingen.

Dit nadeel wordt geëlimineerd in de schakeling met een asymmetrische driehoek op de elektroden, getoond in Fig. 2, geb.In dit circuit wordt de inductantie aanzienlijk verminderd, maar wordt de uniformiteit van de fasebelasting aanzienlijk verstoord.

Het optimum is het circuit, dat op dezelfde manier is samengesteld als het schema getoond in Fig. 1, en alleen daarin, na het railpakket, worden de flexibele kabels en leidingen van de middenfase verhoogd ten opzichte van de eindfasen en vormen in dwarsdoorsnede een gelijkzijdige driehoek. Daarom zijn de wederzijdse inductanties van alle fasen hetzelfde en is een hoge uniformiteit van de fasebelasting verzekerd. Het schema is echter structureel complex en de opportuniteit van het gebruik ervan is alleen gerechtvaardigd in ovens met hoog vermogen.

Parshin AM