Короткая сеть дуговой электропечи Советский патент 1986 года по МПК H05B7/11 

I Изобретение относится к электротермии и может быть использовано в конструкциях короткой сети дуговых электропечей. Целью изобретения является уменьшение индуктивного сопротивления короткой сети. На-фиг. 1 изображена короткая сеть с короткозамкнутым контуром с блоком в верхней части (сечение Б-Б на фиг, 2У, на фиг, 2 - сечение А-А на фиг,- 1 на фиг. 3 - трехфазный короткозамкнутьш контур с использованием гибких экранов; на фиг, 4 короткая сеть с однофазным короткозамкнутым контуром с использованием гибкого экрана и возможностью регулирования величины компенсации; на фиг, 5 - короткозамкнутый контур в виде полого цилиндра с радиальными перегородками для многорядной укладки гибких кабельных гирлянд, на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 5;, на фиг, 7- короткозамкнутый контур в виде барабана с перегородками с при жимным роликом и противовесом. Устройство (фиг. 1 и 2) состоит из ошиновки 1 трансформатора с неподвижным башмаком 2, соединенным гибкими кабельными гирляндами 3 с подвижным башмаком 4, установленным на токоведущем электрододержат ше 5 и компенсирующего короткозамкн того контура 6, выполненного в форме, со ответствующей форме гибких кабЕшьных гирлянд 3 с однонаправленным то ком, и размещенного по оси кабельно гирлянды с возможностью перемещения его синхронно с ней, В верхней част компенсирующего короткозамкнутого контура 6 установлен вращающийся на оси 7 блок 8, подвижная ветвь 9, перекинутая через блок 8, закреплен на подвижном бапдмаке 4. Устройство по второму варианту и .полнения (фиг, 3 и 4) состоит из ошиновки трансформатора 1 с неподви ными башмаками 2, соединенными гибкими кабельными гирляндами 3 с подвижными башмаками 4, установленными на токоведущих электрододер7яат&пях 5 (фиг. 3), В качестве компенсирутощ го короткозамкнутого контура исполь зованы гибкие экраны 10, концы кото рых замкнуты перемычками 11, При однофазном исполнении (фиг, компенсирующего короткозамкнутого контура 10 гибкая перемычка П с по 112 мощью жестких проводников 12 удерживается от гибкой кабельной гирлянды 3 на расстоянии 1, в радиусе которого почти полностью охватывается поле тока, протекающего по гибкой кабель ной ирлянде. С помощью изменения длины жесткого проводника 12 предусмотрена возможность регулировать расстояние 1, В третьем варианте (фиг. 5 и 6) устройство состоит из ошиновки 1 трансформатора с неподвижными бащмаками 2, сЬединенными гибкими кабельными гирляндами 3 с подвижными башмаками (не указаны). Компенсирующий короткозамкнутьй контур 13 выполнен в виде полого цилиндра 14 с фланцами. 15. Наружный радиус полого цилиндра 14 равен радиусу петли внутреннего ряда гибких кабельных гирлянд, а промежуток между фланцами 15 равен диаметру гибкой кабельной гирлявды с учетом свободного перемещения ее в промежутке,, При однорядном расположении гибких кабельных гирлянд и при достаточной их длине и гибкости возможно применение прижимного ролика 16, выполненного также в виде полого металлического- цилиндра с перегородками. Ось 17 прижимного ролика 16, ось 18 компенсирующего короткозамкнутого контура 13 и противовес 19 жестко соединены i между собой посредством рычагов 20, размещенных в петле 21 так, что подвижная ветвь 22 противовесом 19 и прижимным роликом : 6 приближены к неподвижной ветви гибкой кабельной гирлянды 3. Устройство работает следующим образом. Принцип воздействия компенсирующего короткоЗс1мкнутого контура осно ван на воздействии переменного поля контура на основное поле тока, смещенных относительно друг друга по фазе на 180°, чем и достигается уменьшение реактивного сопротивления основной линии с током. Гибкие кабельные гирлянды являются обязательньм элементом современных мощных и сверхмощных электропечей. На их долю приходится более половины реактивного сопротивления короткой сети. Все варианты предлагаемого изобретения основаны на том, что в отличие от прототипа компенсирующий короткозамкнутый контлф перемещают

синхронно с гибкими кабельными гирлянда ш. Этим создаются условия для поддержания реактивного сопротивления постоянно на низком уровне, независимо от длины электрода, объема загрузки шихтой и разности этих параметров по фазам.

При подъеме электродов подвижньй башмак 4 по первому варианту (фиг.1) тянет подвижную ветвь 9 блока 8, а неподвижная ветвь закреплена. Поэтому скорость перемещения компенсирующего короткозамкнутого контура равна половине скорости подвижного |башмака и, несмотря на подъем с под вижным башмаком одних концов гибких кабельных гирлянд 3, соответствие формы и расстояние по всей длине до компенсирующего короткозамкнутого контура 6 сохраняется. Компенсирующий короткозамкнутый контур 6 может быть выполнен как из замкнутой гибкой кабельной гирлянды, так и из медной трубы. Для увеличения силы тока он может быть водоохлаждаемым. Силу тока в компенсирующем короткозамкнутом контуре можно регулироват в широких пределах, выбирая материа длину, сечение контура. Второй вариант (фиг. 3 и 4) осно ван на применении гибкого экрана 10 оплетенного поверх изоляционного слоя гибких кабельных гирлянд 3. Обычные экраны работают по принципу наведения токов Фуко от внешних полей, либо по очередному изменению направления тока от стержня к стерж при исполнении экрана по типу беличьего колеса. В большинстве случаев экраны заземляются, что дает возможность периодически стекать в землю накопленным на экране зарядам. Поля наведенные такими экранами, не влияют целенаправленно на собственное поле тока, проходящего внутри экрана В предлагаемом варианте изобретения экраны, на разных фаз.ах соединены между собой в звезду началами и концами. Из электротехники известно, что глубина проникновения меди полем тока при промьшшенной частоте 50 Гц равна 6 см. Таким образом, вокруг каждого экрана, составляющего толщину несколько миллиметров, будет проникать круговое поле тока, протекающего по гибкой кабельной гир лянде, проложенной внутри экрана, а на концах последнего будет созда ваться ЭДС. При соединении концов экранов разных фаз перемычками 11 по ним будет протекать трехфазный переменный ток, смещенный на 180° в каждом экране по отношению к своей фазе. Поэтому электромагнитное поле экрана будет целенаправленно воздействовать на поле тока своей фазы и уменьшать реактивное сопротивление. За счет укорочения экранов (фиг. 2) сопротивление может быть компенсировано частично.

В случае большого расстояния между или при необходимости симметрировать короткую сеть может возникнуть необходимость компенсации отставания тока в одной или двух фазах. Как показано на фиг. 3 экран заканчивается жесткими проводниками 12, удерживающими на расстоянии 1 гибкую перемычку 11. При максимальном удалении 1 замкнутым контуром экранперемычки 12-11-12 охватывается все поле тока гибкой кабельной гирлянды и компенсация тока становится максимальной. При уменьшении этого расстояния до t уменьшается охватываемое контуром поле и, следовательно, компенсация тока. Этим можно регулировать величину компенсации тока при полностью экранированной гибкой кабельной гирлянде, выбирать оптимальные параметры короткой сети, симметрировать ее. В третьем варианте (фиг. 5 и 6) роль компенсирующего короЛозамкнутого контура выполняет полый цилиндр 14 с фланцами 15. Гибкие кабельные гирля щы 3 (фиг. 5 и 6) уложены между фланцами 15 и, огибая полый цилиндр 14, поднимают или ойускают его при изменении положения подвижного башмака, несмотря на вращение полого цилиндра 14 и перекатьюание вдоль гибких кабельных гирлянд 3, благодаря одинаковым геометрическим размерам реактивное сопротивление сохраняется неизменно малым. Этот вариант исполнения компенсирующего короткозамкнутого контура выгоден тем, что, во-первых, имеет развитую поверхность охлаждения, прост в изготовлении и, во-вторых, препятствует аскачиванию гибких кабельных гирянд. Известно, что наибольшая амплитуа колебания наблкдается внизу петли гибкой кабельной гирлянды. Фланцы 15 именно в нижней части петли фиксируют сразу несколько гибких каб|гльных гирлянд, что препятствует их ,выходу из строя от вибрации при технологических коротких замыканиях. При однорядном расположении гибких кабепьных гирлянд к достаточной их длине и гибкости целесообразно третий вариант исполнения (фиг. 5) дополнить прижимньи роликом 16, которьй посредством противовеса 19 (фиг. 7) сближает прямую ветвь гибкой кабельной гирлянды 3 с обратной 22, что снижает реактивное сопротивление за счет протекания тока в бифилярно расположенных проводниках. Сам прижимной ролик 14 выполнен также в виде полого цилиндра с фланцами и является компенсирующим короткозамкнутым контуром., Предложенное устройство характеризуется простотой, эффективно снижает реактивное сопротивление короткой сети печной установки и уменьшает воздействие на питающую сеть, Кроме того, изобретение позволяет увеличить выплавку стали на одной печи (большой эффект может быть попучен на печах емкостью 200 т и более, повьшен коэффициент мощности, понижена загрузка питающей сети реак тивной нагрузкой), Формула изобретени 1. Короткая сеть дуговой электро печи, содержащая выводы печного тра форматора с неподвижными бантмаками, соединенными гибкими кабельными гир ляндами,, объединенными з, группы нет вей с однонаправленными токами с подвижными баглмаками, установленными на трубоишнах электрододержателей, и компенсирующий короткозамкйутьш контур, первый участок которого выполнен по форме кабельной гирлянды, а второй участок вьтолнен соединяющим концы первого, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения индуктивного сопротивления короткой сети, короткозамкнутый контур установлен симметрично по оси калодой группы кабельных гирлянд с возможностью перемещения синхронно с ней, 2,Сеть электропечи по n. т л и- чающаяся тем,что короткозамкнутый контур снабжен блоком,подвижная ветвь которого закреплена на подвижньЕс башмаках, 3, Сеть электропечи по п. 1, отличающая ся тем, что первый участок короткозамкнутого контура выполнен в виде токопроводящего гибKoio экрана, плотно охватывающето кабельную гирлянду, а второй участок выполнен в виде гибкого проводника, 4„ Сеть электропечи по п. 3, отличающаяся тем, что при трехфазной электропечи второй участок короткозамкнытого контура выполнен в виде перемычек,, соединярощих 1;ибкие экраны кабельных гирлянд со стороны неподвижных и. подвижных башмаков . 5, Сеть электропечи по п, 1, отличающая с я тем, что короткозамкнутый контур выполнен в виде полого цилиндра с фланцами, причем радиус наружной поверхности циливдра равен радиусу внутреннего ряда гибких кабельных гирлянд, а расстояние между фланцами разно диаметру кабеля о

Изобретение относится к электро технике. Целью изобретения является уменьшение индуктивного сопротивления короткой сети. К выводам трансформатора 1 подсоединен неподвижный башмак 2, которьй соединен гибкой кабельной гирляндой 3 с подвижным башмаком 4, установленным на электрододержателе 5. Устройство снабжено компенсирующим короткозамкнутым контуром 6, выполненным в форме, соответствующей форме кабельной гирлян,цы 3 с однонаправленным током, и размещенным по оси кабельной гирлянды с возможностью перемещения синхронно с ней, что позволяет регулировать величину компенсации тока при полностью экранированной гибкой кабельной гирлянде, выбирать оптимальные параметры короткой сети, симметрировать ее. 4 з.п. ф-лы, 7 ил. (Л со knA

f