Curtcircuit en els circuits d'alimentació dels forns d'arc elèctric

Xarxa curta: un cable que connecta un transformador de forn elèctric amb elèctrodes. La xarxa curta inclou:

• Barra… Està feta de barres rectangulars, coure per a grans forns, alumini per a petits. Connecta els terminals secundaris d'un transformador de forn elèctric amb sabates fixes.

• Cables flexibles. Formen un bucle que compensa el moviment dels pals quan els elèctrodes es mouen i el forn s'inclina. Enganxat a sabates desmuntables.

• Tubs. Córrer per les mànigues dels bastidors. Subministreu corrent als portaelèctrodes.

La xarxa curta ha de:

1) tenen pèrdues elèctriques mínimes;

2) garantir una distribució uniforme de la potència a les fases;

3) tenen la menor inductància possible, és a dir. el factor de potència més alt possible.

4) tenir uns costos materials mínims.

Els requisits enumerats per a una xarxa curta s'han d'optimitzar ja que molts punts estan interconnectats. Per exemple, els punts 1 i 4 es contradiuen.

Els principals paràmetres a tenir en compte a l'hora de dissenyar una xarxa curta són: la inductància i la uniformitat de càrrega de fase.

La inductància d'una xarxa curta es produeix a causa del flux de corrent altern pels conductors de corrent de les fases que es troben en una línia. Per tant, les seves inductàncies mútues no són iguals, de manera que, amb corrents iguals en les fases, les forces dels arcs individuals són diferents. Això contribueix a la destrucció del revestiment del forn situat davant de l'arc més potent.

Les inductàncies mútues es poden reduir molt si els conductors de corrent es disposen de manera que els corrents que hi ha en ells es dirigeixen en direccions oposades en tot moment. Tanmateix, en aquest cas, la uniformitat de la càrrega de les fases es pot veure alterada. que pot ser dinàmic o estàtic. El primer es deu al caràcter aleatori del canvi de longituds dels arcs i de les seves resistències i es pot eliminar amb l'ajuda d'un sistema d'ajust automàtic del mode de funcionament del forn. El segon sorgeix com a conseqüència de l'asimetria geomètrica dels conductors de corrent.

Els paràmetres considerats d'una xarxa curta sovint es contradiuen. En aquest sentit, hi ha esquemes especialment dissenyats de xarxes curtes amb relacions de paràmetres òptimes.

Arròs. 1. Esquema d'una xarxa curta d'un forn d'acer d'arc amb connexió de cables de corrent: a — en una estrella d'elèctrodes; b — en un triangle dels terminals dels bobinatges secundaris del transformador del forn elèctric.

Arròs. 2. Esquema d'una xarxa curta d'un forn d'acer d'arc amb una connexió delta de cables de corrent als elèctrodes: a — simètric; b — asimètric

A la fig. Les figures 1, 2 mostren connexions de xarxa curtes optimitzades.Els números dels diagrames indiquen: 1 — transformador de forn elèctric; 2 — pneumàtics; 3 — sabates fixes; 4 cables; 5 — sabates desmuntables; pneumàtics de 6 tubs; 7 - suports d'elèctrodes, 8 - elèctrodes.

A la fig. 1, i els bobinatges secundaris del transformador estan connectats en estrella. Les barres, els cables i les canonades que hi estan connectades s'agrupen en fases i es connecten en estrella als elèctrodes. El circuit és el més senzill, però té una alta inductància i una baixa uniformitat de càrrega, de manera que només s'utilitza per alimentar forns de baixa potència.

A la fig. 1, b, els bobinatges secundaris del transformador del forn elèctric s'inclouen en un triangle amb una ubicació adjacent dels inicis i els finals. En aquesta connexió, els autobusos amb corrents oposades es troben al costat de l'altre, com a resultat de que la inductància dels busos, intentant extingir-se mútuament si, és significativament menor que en l'esquema mostrat a la fig. 3.3, a.

A la fig. A la figura 2, a mostra un diagrama d'una xarxa curta amb un triangle simètric als elèctrodes, en què els corrents directes i inversos flueixen l'un al costat de l'altre en els conductors de corrent en totes les fases.

Les inductàncies mútues en aquest circuit són molt més baixes que en els circuits que es mostren a la Fig. 1, mentre que també es garanteix la uniformitat de la càrrega de les fases. Tanmateix, per implementar l'esquema, el disseny del forn és significativament complicat, ja que amb un augment del nombre de cables, es requereix un quart pol addicional, que es mou de manera sincrònica amb el primer pol, que ha de suportar càrregues dinàmiques elevades.

Aquest inconvenient s'elimina en el circuit amb un triangle asimètric sobre els elèctrodes, mostrat a la fig. 2, b.En aquest circuit, la inductància es redueix significativament, però la uniformitat de la càrrega de fase es veu pertorbada significativament.

L'òptim és el circuit, que es munta de la mateixa manera que l'esquema que es mostra a la fig. 1, i, només en ell, després del paquet de barres, els cables flexibles i les canonades de la fase mitjana s'eleven en relació a les fases finals i formen un triangle equilàter en secció transversal. Per tant, les inductàncies mútues de totes les fases són les mateixes i es garanteix una elevada uniformitat de càrrega de fase. Tanmateix, l'esquema és estructuralment complex i la conveniència del seu ús només es justifica en forns d'alta potència.

Parshin A.M.