Lühis elektrikaarahjude toiteahelates

Lühike võrk - traat, mis ühendab elektriahju trafo elektroodidega. Lühike võrk sisaldab:

• Busbar… See on valmistatud ristkülikukujulistest siinidest, vasest suurte ahjude jaoks, alumiiniumist väikeste ahjude jaoks. Ühendab fikseeritud jalatsitega elektriahju trafo sekundaarsed klemmid.

• Painduvad kaablid. Need moodustavad silmuse, mis kompenseerib postide liikumist, kui elektroodid liiguvad ja ahi kaldub. Kinnitatakse eemaldatavate kingade külge.

• Torud. Jookse mööda nagide varrukaid. Toite elektroodihoidikutele voolu.

Lühike võrk peab:

1) elektrikaod on minimaalsed;

2) tagada võimsuse ühtlane jaotus faasidel;

3) olema võimalikult väikese induktiivsusega, s.o. suurim võimalik võimsustegur.

4) omama minimaalseid materjalikulusid.

Loetletud nõuded lühikese võrgu jaoks tuleb optimeerida, kuna paljud punktid on omavahel ühendatud. Näiteks punktid 1 ja 4 on omavahel vastuolus.

Peamised parameetrid, mida lühikese võrgu projekteerimisel arvesse võtta, on: induktiivsus ja faasikoormuse ühtlus.

Lühikese võrgu induktiivsus tekib vahelduvvoolu voolu tõttu läbi ühes reas asuvate faaside voolujuhtide. Seetõttu ei ole nende vastastikused induktiivsused võrdsed, mille tulemusena on faasides võrdsete voolude korral üksikute kaare tugevused erinevad. See aitab kaasa võimsama kaare vastas asuva ahju voodri hävimisele.

Vastastikuseid induktiive saab oluliselt vähendada, kui voolujuhid on paigutatud nii, et voolud neis on kogu aeg suunatud vastassuunas. Kuid sel juhul võib faaside koormuse ühtlus olla häiritud. mis võib olla dünaamiline või staatiline. Esimene on tingitud kaare pikkuste ja nende takistuste muutumise juhuslikkusest ning seda saab kõrvaldada ahju töörežiimi automaatse reguleerimise süsteemi abil. Teine tekib voolujuhtide geomeetrilise asümmeetria tagajärjel.

Lühikese võrgu vaadeldavad parameetrid on väga sageli üksteisega vastuolus. Sellega seoses on spetsiaalselt loodud lühikeste võrkude skeemid, millel on optimaalne parameetrite suhe.

Riis. 1. Terasest kaarahju lühivõrgu skeem koos voolujuhtmete ühendamisega: a — elektroodide tähes; b — elektriahju trafo sekundaarmähiste klemmide kolmnurgas.

Riis. 2. Terasest kaarahju lühivõrgu skeem elektroodide voolujuhtmete deltaühendusega: a — sümmeetriline; b - asümmeetriline

Joonisel fig. Joonistel 1, 2 on näidatud optimeeritud lühikesed võrguühendused.Skeemidel olevad numbrid näitavad: 1 — elektriahju trafo; 2 — rehvid; 3 — fikseeritud jalanõud; 4 kaablit; 5 — eemaldatavad kingad; 6-torulised rehvid; 7 - elektroodihoidjad, 8 - elektroodid.

Joonisel fig. 1 ja trafo sekundaarmähised on tähega ühendatud. Nendega ühendatud siinid, kaablid ja torud rühmitatakse faasideks ja ühendatakse elektroodidel tähega. Ahel on kõige lihtsam, kuid sellel on kõrge induktiivsus ja madal laadimise ühtlus, seetõttu kasutatakse seda ainult väikese võimsusega ahjude toiteks.

Joonisel fig. 1, b, elektriahju trafo sekundaarmähised on paigutatud kolmnurka, mille algus- ja otskohad külgnevad.Sellises ühenduses paiknevad vastasvooluga siinid kõrvuti, mille tulemusena mille siinide induktiivsus, püüdes üksteist kustutada si, on oluliselt väiksem kui joonisel fig. 3.3, a.

Joonisel fig. 2, a on kujutatud skeem lühikesest võrgust, mille elektroodidel on sümmeetriline kolmnurk, kus edasi- ja tagasivool liiguvad kõrvuti kõigis faasides voolujuhtides.

Selle vooluahela vastastikused induktiivsused on palju madalamad kui joonisel fig. 1, samas on tagatud ka faaside koormuse ühtlus. Skeemi elluviimiseks on aga ahju projekteerimine oluliselt keerukas, sest kaablite arvu suurenemisega on vaja täiendavat neljandat, esimese postiga sünkroonselt liikuvat poolust, mis peab taluma suuri dünaamilisi koormusi.

See puudus kõrvaldatakse vooluringis, kus elektroodidel on asümmeetriline kolmnurk, nagu on näidatud joonisel fig. 2, b.Selles ahelas on induktiivsus oluliselt vähenenud, kuid faasikoormuse ühtlus on oluliselt häiritud.

Optimaalne on vooluahel, mis on kokku pandud samamoodi nagu joonisel fig. 1 ja ainult selles on pärast siinipaketti keskmise faasi painduvad kaablid ja torud lõppfaaside suhtes üles tõstetud ja moodustavad ristlõikega võrdkülgse kolmnurga. Seetõttu on kõigi faaside vastastikused induktiivsused ühesugused ja tagatud on suur faasikoormuse ühtlus. Kuid skeem on struktuurselt keeruline ja selle kasutamise otstarbekus on õigustatud ainult suure võimsusega ahjudes.

Parshin A.M.