Elektrik ark ocaklarının besleme devrelerinde kısa devre

Kısa ağ - bir elektrikli fırın transformatörünü elektrotlarla bağlayan bir tel. Kısa ağ şunları içerir:

• Busbar… Dikdörtgen baralardan, büyük ocaklar için bakırdan, küçük ocaklar için alüminyumdan yapılır. Bir elektrikli fırın transformatörünün sekonder terminallerini sabit pabuçlarla bağlar.

• Esnek kablolar. Elektrotlar hareket ettiğinde ve fırın eğildiğinde direklerin hareketini telafi eden bir halka oluştururlar. Çıkarılabilir ayakkabılara takılır.

• Borular. Rafların kolları boyunca koşun. Elektrot tutuculara akım sağlayın.

Kısa ağ şunları yapmalıdır:

1) minimum elektrik kayıplarına sahip;

2) gücün fazlar üzerinde eşit dağılımını sağlamak;

3) mümkün olan en düşük endüktansa sahip olun, yani mümkün olan en yüksek güç faktörü.

4) minimum malzeme maliyetine sahip olmak.

Kısa bir ağ için listelenen gereksinimler, birçok nokta birbirine bağlı olduğundan optimize edilmelidir. Örneğin 1. ve 4. noktalar birbiriyle çelişiyor.

Kısa bir ağ tasarlarken dikkate alınması gereken ana parametreler şunlardır: endüktans ve faz yükü homojenliği.

Kısa bir ağın endüktansı, bir hatta bulunan fazların akım iletkenlerinden alternatif akımın akışı nedeniyle oluşur. Bu nedenle, karşılıklı endüktansları eşit değildir, bunun sonucu olarak, fazlardaki eşit akımlarla, tek tek arkların güçleri farklıdır. Bu, daha güçlü arkın karşısında bulunan fırın astarının tahrip olmasına katkıda bulunur.

Akım iletkenleri, içlerindeki akımlar her zaman zıt yönlere yönlendirilecek şekilde düzenlenirse, karşılıklı endüktanslar büyük ölçüde azaltılabilir. Ancak bu durumda fazların yük dağılımındaki homojenlik bozulabilir. dinamik veya statik olabilir. Birincisi, arkların uzunluklarındaki ve dirençlerindeki değişimin rastgele doğasından kaynaklanır ve fırının çalışma modunu otomatik olarak ayarlayan bir sistem yardımıyla ortadan kaldırılabilir. İkincisi, akım iletkenlerinin geometrik asimetrisinin bir sonucu olarak ortaya çıkar.

Kısa bir ağın dikkate alınan parametreleri çoğu zaman birbiriyle çelişir. Bu bağlamda, optimum parametre oranlarına sahip özel olarak tasarlanmış kısa ağ şemaları vardır.

Pirinç. 1. Mevcut tellerin bağlantısı ile bir ark çelik fırınının kısa bir ağının şeması: a - elektrotların bir yıldızında; b - elektrikli fırın transformatörünün sekonder sargılarının terminallerinin bir üçgeninde.

Pirinç. 2. Elektrotlar üzerinde akım tellerinin delta bağlantısı olan bir çelik ark fırınının kısa bir ağının şeması: a - simetrik; b - asimetrik

İncirde. Şekil 1, 2, optimize edilmiş kısa ağ bağlantılarını göstermektedir.Diyagramlardaki sayılar şunları gösterir: 1 - elektrikli fırın transformatörü; 2 — lastikler; 3 — sabit ayakkabılar; 4 kablo; 5 — çıkarılabilir ayakkabılar; 6 tüplü lastikler; 7 - elektrot tutucular, 8 - elektrotlar.

İncirde. 1 ve transformatörün sekonder sargıları yıldız bağlantılıdır. Baralar, kablolar ve bunlara bağlı borular fazlar halinde gruplandırılmış ve elektrotlarda yıldız bağlantılıdır. Devre en basit olanıdır, ancak yüksek endüktansa ve düşük şarj tekdüzeliğine sahiptir, bu nedenle yalnızca düşük güçlü fırınlara güç sağlamak için kullanılır.

İncirde. Şekil 1, b'de, elektrikli fırının transformatörünün sekonder sargıları, başlangıçların ve bitişlerin bitişik konumu olan bir üçgene dahil edilmiştir.Böyle bir bağlantıda, zıt akımlara sahip baralar, bir sonucu olarak yan yana yerleştirilmiştir. birbirini söndürmeye çalışan otobüslerin endüktansı, Şekil l'de gösterilen şemadan önemli ölçüde daha düşüktür. 3.3, bir.

İncirde. Şekil 2, a, tüm fazlarda akım iletkenlerinde ileri ve geri akımların yan yana aktığı, elektrotlar üzerinde simetrik bir üçgen bulunan kısa bir ağın bir diyagramını gösterir.

Bu devredeki karşılıklı endüktanslar, Şekil 1'de gösterilen devrelerden çok daha düşüktür. 1, fazların yükünün tekdüzeliği de sağlanırken. Bununla birlikte, şemayı uygulamak için fırının tasarımı önemli ölçüde karmaşıktır, çünkü kablo sayısındaki artışla birlikte, yüksek dinamik yüklere dayanması gereken birinci kutupla senkronize hareket eden ek bir dördüncü kutup gerekir.

Bu dezavantaj, Şekil l'de gösterilen elektrotlar üzerinde asimetrik bir üçgen bulunan devrede ortadan kaldırılmıştır. 2, b.Bu devrede, endüktans önemli ölçüde azalır, ancak faz yükünün tekdüzeliği önemli ölçüde bozulur.

Optimum, Şekil l'de gösterilen şema ile aynı şekilde monte edilen devredir. 1 ve sadece onun içinde bara paketinden sonra orta fazın esnek kabloları ve boruları uç fazlara göre yükseltilerek kesitte eşkenar üçgen oluşturur. Bu nedenle tüm fazların karşılıklı endüktansları aynıdır ve yüksek faz yük homojenliği sağlanır. Bununla birlikte, şema yapısal olarak karmaşıktır ve kullanımının uygunluğu yalnızca yüksek güçlü fırınlarda haklı çıkar.

Parshin A.M.