Βραχυκύκλωμα στα κυκλώματα τροφοδοσίας κλιβάνων ηλεκτρικού τόξου

Σύντομο δίκτυο - ένα καλώδιο που συνδέει έναν μετασχηματιστή ηλεκτρικού κλιβάνου με ηλεκτρόδια. Το σύντομο δίκτυο περιλαμβάνει:

• Busbar… Είναι κατασκευασμένο από ορθογώνιες ράβδους, χαλκό για μεγάλους φούρνους, αλουμίνιο για μικρούς. Συνδέει τους δευτερεύοντες ακροδέκτες ενός μετασχηματιστή ηλεκτρικού κλιβάνου με σταθερά παπούτσια.

• Εύκαμπτα καλώδια. Σχηματίζουν έναν βρόχο που αντισταθμίζει την κίνηση των στύλων όταν κινούνται τα ηλεκτρόδια και γέρνει ο φούρνος. Προσαρμόζεται σε αφαιρούμενα παπούτσια.

• Σωλήνες. Τρέξτε κατά μήκος των μανικιών των ραφιών. Παροχή ρεύματος στις θήκες ηλεκτροδίων.

Το σύντομο δίκτυο πρέπει:

1) έχουν ελάχιστες ηλεκτρικές απώλειες.

2) εξασφάλιση ομοιόμορφης κατανομής ισχύος στις φάσεις.

3) έχουν τη χαμηλότερη δυνατή αυτεπαγωγή, δηλ. τον υψηλότερο δυνατό συντελεστή ισχύος.

4) έχουν ελάχιστο κόστος υλικών.

Οι αναφερόμενες απαιτήσεις για ένα σύντομο δίκτυο πρέπει να βελτιστοποιηθούν καθώς πολλά σημεία είναι διασυνδεδεμένα. Για παράδειγμα, τα σημεία 1 και 4 έρχονται σε αντίθεση μεταξύ τους.

Οι κύριες παράμετροι που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά το σχεδιασμό ενός μικρού δικτύου είναι: η επαγωγή και η ομοιομορφία του φορτίου φάσης.

Η επαγωγή ενός μικρού δικτύου συμβαίνει λόγω της ροής εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω των αγωγών ρεύματος των φάσεων που βρίσκονται σε μία γραμμή. Επομένως, οι αμοιβαίες επαγωγές τους δεν είναι ίσες, με αποτέλεσμα, με ίσα ρεύματα στις φάσεις, οι αντοχές των επιμέρους τόξων να είναι διαφορετικές. Αυτό συμβάλλει στην καταστροφή της επένδυσης του κλιβάνου που βρίσκεται απέναντι από το ισχυρότερο τόξο.

Οι αμοιβαίες επαγωγές μπορούν να μειωθούν σημαντικά εάν οι αγωγοί ρεύματος είναι διατεταγμένοι έτσι ώστε τα ρεύματα σε αυτούς να κατευθύνονται σε αντίθετες κατευθύνσεις ανά πάσα στιγμή. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, η ομοιομορφία του φορτίου των φάσεων μπορεί να διαταραχθεί. που μπορεί να είναι δυναμική ή στατική. Το πρώτο οφείλεται στην τυχαία φύση της αλλαγής στα μήκη των τόξων και στις αντιστάσεις τους και μπορεί να εξαλειφθεί με τη βοήθεια ενός συστήματος αυτόματης ρύθμισης του τρόπου λειτουργίας του κλιβάνου. Το δεύτερο προκύπτει ως αποτέλεσμα της γεωμετρικής ασυμμετρίας των αγωγών ρεύματος.

Οι εξεταζόμενες παράμετροι ενός μικρού δικτύου πολύ συχνά έρχονται σε αντίθεση μεταξύ τους. Από αυτή την άποψη, υπάρχουν ειδικά σχεδιασμένα σχήματα βραχέων δικτύων με βέλτιστες αναλογίες παραμέτρων.

Ρύζι. 1. Σχέδιο μικρού δικτύου φούρνου από χάλυβα τόξου με σύνδεση συρμάτων ρεύματος: α — σε αστέρι ηλεκτροδίων. β — σε ένα τρίγωνο των ακροδεκτών των δευτερευόντων περιελίξεων του μετασχηματιστή του ηλεκτρικού κλιβάνου.

Ρύζι. 2. Σχέδιο μικρού δικτύου κλιβάνου από χάλυβα τόξου με σύνδεση δέλτα συρμάτων ρεύματος στα ηλεκτρόδια: α — συμμετρικό. β — ασύμμετρη

Στο σχ. Τα σχήματα 1, 2 δείχνουν βελτιστοποιημένες σύντομες συνδέσεις δικτύου.Οι αριθμοί στα διαγράμματα δείχνουν: 1 — μετασχηματιστή ηλεκτρικού κλιβάνου. 2 — ελαστικά. 3 — σταθερά παπούτσια. 4 καλωδια? 5 — αφαιρούμενα παπούτσια. Ελαστικά 6 σωλήνων. 7 - θήκες ηλεκτροδίων, 8 - ηλεκτρόδια.

Στο σχ. 1, και οι δευτερεύουσες περιελίξεις του μετασχηματιστή συνδέονται με αστέρι. Οι ζυγοί, τα καλώδια και οι σωλήνες που συνδέονται με αυτά ομαδοποιούνται σε φάσεις και συνδέονται με αστέρι στα ηλεκτρόδια. Το κύκλωμα είναι το απλούστερο, αλλά έχει υψηλή επαγωγή και χαμηλή ομοιομορφία φόρτισης, επομένως χρησιμοποιείται μόνο για την τροφοδοσία κλιβάνων χαμηλής ισχύος.

Στο σχ. 1, β, οι δευτερεύουσες περιελίξεις του μετασχηματιστή του ηλεκτρικού κλιβάνου περιλαμβάνονται σε ένα τρίγωνο με γειτονική θέση των αρχών και των άκρων. Σε μια τέτοια σύνδεση, τα λεωφορεία με αντίθετα ρεύματα βρίσκονται το ένα δίπλα στο άλλο, ως αποτέλεσμα η οποία η επαγωγή των λεωφορείων, που προσπαθούν να σβήσουν μεταξύ τους si, είναι σημαντικά χαμηλότερη από ό,τι στο σχήμα που φαίνεται στο σχ. 3.3, α.

Στο σχ. 2, το a δείχνει ένα διάγραμμα ενός μικρού δικτύου με ένα συμμετρικό τρίγωνο στα ηλεκτρόδια, στο οποίο τα εμπρός και τα αντίστροφα ρεύματα ρέουν δίπλα-δίπλα στους αγωγούς ρεύματος σε όλες τις φάσεις.

Οι αμοιβαίες επαγωγές σε αυτό το κύκλωμα είναι πολύ χαμηλότερες από ό,τι στα κυκλώματα που φαίνονται στο Σχ. 1, ενώ διασφαλίζεται και η ομοιομορφία του φορτίου των φάσεων. Ωστόσο, για να εφαρμοστεί το σχήμα, ο σχεδιασμός του κλιβάνου είναι σημαντικά περίπλοκος, επειδή με την αύξηση του αριθμού των καλωδίων, απαιτείται ένας επιπλέον τέταρτος πόλος, που κινείται ταυτόχρονα με τον πρώτο πόλο, ο οποίος πρέπει να αντέχει υψηλά δυναμικά φορτία.

Αυτό το μειονέκτημα εξαλείφεται στο κύκλωμα με ένα ασύμμετρο τρίγωνο στα ηλεκτρόδια, που φαίνεται στο σχ. 2, β.Σε αυτό το κύκλωμα, η αυτεπαγωγή μειώνεται σημαντικά, αλλά η ομοιομορφία του φορτίου φάσης διαταράσσεται σημαντικά.

Το βέλτιστο είναι το κύκλωμα, το οποίο συναρμολογείται με τον ίδιο τρόπο όπως το σχήμα που φαίνεται στο σχήμα. 1, και, μόνο σε αυτό, μετά το πακέτο ζυγών, τα εύκαμπτα καλώδια και οι σωλήνες της μεσαίας φάσης ανυψώνονται σε σχέση με τις ακραίες φάσεις και σχηματίζουν ένα ισόπλευρο τρίγωνο σε διατομή. Επομένως, οι αμοιβαίες επαγωγές όλων των φάσεων είναι οι ίδιες και διασφαλίζεται η υψηλή ομοιομορφία του φορτίου φάσης. Ωστόσο, το σχέδιο είναι δομικά πολύπλοκο και η σκοπιμότητα της χρήσης του δικαιολογείται μόνο σε κλιβάνους υψηλής ισχύος.

Parshin A.M.