Kratek stik v napajalnih tokokrogih elektroobločnih peči

Kratka mreža - žica, ki povezuje transformator električne peči z elektrodami. Kratka mreža vključuje:

• Zbiralka… Izdelan je iz pravokotnih zbiralk, bakrenih za velike peči, aluminijastih za male. Povezuje sekundarne sponke transformatorja električne peči s fiksnimi čevlji.

• Fleksibilni kabli. Tvorijo zanko, ki kompenzira gibanje drogov, ko se elektrode premikajo in se peč nagiba. Pritrjena na odstranljive čevlje.

• Cevi. Tecite vzdolž rokavov stojal. Napajalni tok za držala elektrod.

Kratko omrežje mora:

1) imajo minimalne električne izgube;

2) zagotoviti enakomerno porazdelitev moči po fazah;

3) imajo najmanjšo možno induktivnost, tj. največji možni faktor moči.

4) imajo minimalne materialne stroške.

Naštete zahteve za kratko omrežje je treba optimizirati, saj je veliko točk med seboj povezanih. Točki 1 in 4 sta si na primer v nasprotju.

Glavni parametri, ki jih je treba upoštevati pri načrtovanju kratkega omrežja, so: induktivnost in enakomernost fazne obremenitve.

Induktivnost kratkega omrežja nastane zaradi pretoka izmeničnega toka skozi tokovne vodnike faz, ki se nahajajo v eni liniji. Zato njuni medsebojni induktivnosti nista enaki, zaradi česar so ob enakih tokovih v fazah jakosti posameznih lokov različne. To prispeva k uničenju obloge peči, ki se nahaja nasproti močnejšega loka.

Medsebojne induktivnosti lahko močno zmanjšamo, če tokovne vodnike razporedimo tako, da so tokovi v njih ves čas usmerjeni v nasprotni smeri. Vendar pa je v tem primeru lahko motena enakomernost obremenitve faz. ki je lahko dinamična ali statična. Prvi je posledica naključne narave spreminjanja dolžin lokov in njihovih uporov in ga je mogoče odpraviti s pomočjo sistema za samodejno prilagajanje načina delovanja peči. Drugi nastane kot posledica geometrijske asimetrije tokovnih vodnikov.

Obravnavani parametri kratkega omrežja si zelo pogosto nasprotujejo. V zvezi s tem obstajajo posebej zasnovane sheme kratkih omrežij z optimalnimi razmerji parametrov.

riž. 1. Shema kratkega omrežja obločne jeklene peči s povezavo tokovnih žic: a - v zvezdi elektrod; b - v trikotniku sponk sekundarnih navitij transformatorja električne peči.

riž. 2. Shema kratke mreže obločne jeklene peči z delta povezavo tokovnih žic na elektrodah: a - simetrična; b - asimetrična

Na sl. Sliki 1, 2 prikazujeta optimizirane kratke omrežne povezave.Številke na diagramih označujejo: 1 — transformator električne peči; 2 - pnevmatike; 3 — fiksni čevlji; 4 kabli; 5 — odstranljivi čevlji; pnevmatike s 6 zračnicami; 7 - držala elektrod, 8 - elektrode.

Na sl. 1, sekundarni navitji transformatorja pa so povezani v zvezdo. Zbirke, kabli in cevi, ki so povezani z njimi, so združeni v faze in na elektrodah povezani v zvezdo. Vezje je najpreprostejše, vendar ima visoko induktivnost in nizko enakomernost polnjenja, zato se uporablja samo za napajanje peči z majhno močjo.

Na sl. 1, b, so sekundarni navitji transformatorja električne peči vključeni v trikotnik s sosednjo lokacijo začetkov in koncev.V takšni povezavi so avtobusi z nasprotnimi tokovi nameščeni drug poleg drugega, kot posledica pri čemer je induktivnost vodil, ki se med seboj poskušajo ugasniti si, bistveno nižja kot v shemi, prikazani na sl. 3.3, a.

Na sl. 2, a prikazuje diagram kratkega omrežja s simetričnim trikotnikom na elektrodah, v katerem v tokovnih vodnikih v vseh fazah tečejo prednji in povratni tokovi drug ob drugem.

Medsebojne induktivnosti v tem vezju so veliko nižje kot v vezjih, prikazanih na sl. 1, pri čemer je zagotovljena tudi enakomernost obremenitve faz. Vendar pa je za izvedbo sheme zasnova peči bistveno zapletena, saj je s povečanjem števila kablov potreben dodaten četrti pol, ki se giblje sinhrono s prvim polom, ki mora vzdržati visoke dinamične obremenitve.

Ta pomanjkljivost je odpravljena v vezju z asimetričnim trikotnikom na elektrodah, prikazanem na sl. 2, b.V tem vezju se induktivnost znatno zmanjša, vendar je enakomernost fazne obremenitve bistveno motena.

Optimalno je vezje, ki je sestavljeno na enak način kot shema, prikazana na sl. 1, in le v njem so po paketu zbiralk gibki kabli in cevi srednje faze dvignjeni glede na končne faze in v prerezu tvorijo enakostranični trikotnik. Zato so medsebojne induktivnosti vseh faz enake in zagotovljena je visoka enakomernost fazne obremenitve. Vendar je shema strukturno zapletena in smotrnost njene uporabe je upravičena le v pečeh visoke moči.

Paršin A.M.