Zkrat v napájecích obvodech elektrických obloukových pecí

Krátká síť - drát spojující transformátor elektrické pece s elektrodami. Krátká síť zahrnuje:

• Přípojnice… Je vyrobena z pravoúhlých přípojnic, mědi pro velké pece, hliníku pro malé. Připojuje sekundární svorky transformátoru elektrické pece s pevnými patkami.

• Flexibilní kabely. Tvoří smyčku, která kompenzuje pohyb sloupků při pohybu elektrod a naklánění pece. Připevňuje se k odnímatelným botám.

• Trubky. Spusťte podél rukávů stojanů. Přiveďte proud do držáků elektrod.

Krátká síť musí:

1) mají minimální elektrické ztráty;

2) zajistit rovnoměrné rozdělení výkonu na fáze;

3) mají co nejnižší indukčnost, tzn. nejvyšší možný účiník.

4) mají minimální náklady na materiál.

Uvedené požadavky na krátkou síť musí být optimalizovány, protože mnoho bodů je propojeno. Například body 1 a 4 si odporují.

Hlavní parametry, které je třeba vzít v úvahu při návrhu krátké sítě, jsou: indukčnost a rovnoměrnost fázového zatížení.

K indukčnosti krátké sítě dochází v důsledku toku střídavého proudu proudovými vodiči fází, které jsou umístěny v jednom vedení. Proto nejsou jejich vzájemné indukčnosti stejné, v důsledku čehož jsou při stejných proudech ve fázích různé síly jednotlivých oblouků. To přispívá ke zničení obložení pece umístěné naproti silnějšímu oblouku.

Vzájemné indukčnosti lze značně snížit, pokud jsou proudové vodiče uspořádány tak, že proudy v nich směřují vždy v opačných směrech. V tomto případě však může být narušena rovnoměrnost zatížení fází. který může být dynamický nebo statický. První je způsobena nahodilou povahou změny délek oblouků a jejich odporů a lze ji eliminovat pomocí systému pro automatické nastavení provozního režimu pece. Druhý vzniká v důsledku geometrické asymetrie proudových vodičů.

Uvažované parametry krátké sítě si velmi často odporují. V tomto ohledu existují speciálně navržená schémata krátkých sítí s optimálními poměry parametrů.

Rýže. 1. Schéma krátké sítě obloukové ocelové pece s připojením proudových drátů: a — ve hvězdici elektrod; b — v trojúhelníku vývodů sekundárních vinutí transformátoru elektrické pece.

Rýže. 2. Schéma krátké sítě obloukové ocelové pece s trojúhelníkovým zapojením proudových drátů na elektrodách: a — symetrické; b — asymetrické

Na Obr. Obrázky 1, 2 ukazují optimalizovaná krátká síťová připojení.Čísla na schématech označují: 1 — transformátor elektrické pece; 2 — pneumatiky; 3 — pevná obuv; 4 kabely; 5 — snímatelné boty; 6-dušové pneumatiky; 7 - držáky elektrod, 8 - elektrody.

Na Obr. 1 a sekundární vinutí transformátoru jsou zapojena do hvězdy. Přípojnice, kabely a potrubí k nim připojené jsou seskupeny do fází a na elektrodách zapojeny do hvězdy. Obvod je nejjednodušší, ale má vysokou indukčnost a nízkou rovnoměrnost nabíjení, proto se používá pouze pro napájení pecí s nízkým výkonem.

Na Obr. 1, b jsou sekundární vinutí transformátoru elektrické pece zařazena do trojúhelníku s přilehlým umístěním začátků a konců.V takovém zapojení jsou sběrnice s opačnými proudy umístěny vedle sebe, v důsledku přičemž indukčnost sběrnic, snažících se vzájemně uhasit, je podstatně nižší než ve schématu na obr. 3.3, a.

Na Obr. 2 je znázorněno schéma krátké sítě se symetrickým trojúhelníkem na elektrodách, ve kterém protékají v proudových vodičích ve všech fázích vedle sebe dopředný a zpětný proud.

Vzájemné indukčnosti v tomto obvodu jsou mnohem nižší než u obvodů znázorněných na Obr. 1, přičemž je zajištěna i rovnoměrnost zatížení fází. Pro realizaci schématu je však návrh pece výrazně komplikovaný, protože s nárůstem počtu kabelů je zapotřebí další čtvrtý pól, pohybující se synchronně s prvním pólem, který musí odolat vysokému dynamickému zatížení.

Tato nevýhoda je eliminována v obvodu s asymetrickým trojúhelníkem na elektrodách, jak je znázorněno na Obr. 2, b.V tomto zapojení je výrazně snížena indukčnost, ale rovnoměrnost fázové zátěže je výrazně narušena.

Optimální je obvod, který je sestaven stejným způsobem jako schéma na obr. 1, a pouze v něm, za svazkem přípojnic, jsou ohebné kabely a trubky střední fáze zvednuty vzhledem ke koncovým fázím a tvoří v průřezu rovnostranný trojúhelník. Proto jsou vzájemné indukčnosti všech fází stejné a je zajištěna vysoká rovnoměrnost fázového zatížení. Schéma je však konstrukčně složité a účelnost jeho použití je opodstatněná pouze u pecí s vysokým výkonem.

Parshin A.M.