Короткая сеть дуговой электропечи

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (Н) (50 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3707711/24-07 (22) 11.03.84 (46) 15.11.86. Бюл. № 42 (71) Научно-исследовательский институт металлургии (72) A,Ä.Æóïàõèí (53) 621.365,22(088.8) (56) Патент Польши ¹ 44602, кл. 21 h 21/01, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 801326, кл. Н 05 В 7/11, 1981. (54) КОРОТКАЯ СЕТЬ ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ (57) Изобретение относится к электро технике. Целью изобретения является уменьшение индуктивного сопротивления короткой сети. К выводам трансформатора 1 подсоединен неподвижный башмак 2, который 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 гирлянцы 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, g симметрировать ее. 4 э.п. ф-лы, 7 ил.

1270911

5О

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. 2); на фиг. 2 — сечение А-А на фиг: 1; на фиг, 3 — трехфазный короткозамкнутый 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

1 фиг. б — сечение В-В на фиг, 5,, на фиг. 7 — короткозамкнутый контур в виде барабана с перегородками с прижимным poJIHKQM и противовесом, Устройство (Фиг, 1 и 2) состоит из ошиновки 1 трансформатора с не— подвижным башмаком 2, соединенным гибкими кабельньпж гирляндами 3 с подвижным башмаком 4, установленным на токоведущем электрододержателе 5, и компенсирующего короткозамкнутого контура 6, выполненного в форме, соответствующей форме гибких кабельных гирпянд 3 с однонаправленным током, и размещенного по оси кабельной гирлянды с возможностью перемещения его синхронно с ней ° В верхней части компенсирующего короткозамкнутого контура б установлен вращающийся на оси 7 блок 8, подвижная ветвь 9, перекинутая через блок 8, закреплена на подвижном башмаке 4.

Устройство по второму варианту исполнения (фиг. 3 и 4) состоит из ошиновки трансформатора 1 с неподвижными башмаками 2, соединенными гибкими кабельными гирляндами 3 с подвижными башмаками 4, установленными на токоведущих электрододержателях

5 (фиг. 3). В качестве компенсирующего короткозамкнутого контура использованы гибкие экраны 10, концы которых замкнуты перемычками 11.

При однофаэном исполнении (фиг. 4) компенсирующего короткозамкнутого контура 10 гибкая перемычка 11 с по5

1О

2О

ЗО

45 мощью жестких проводников 12 удерживается от гибзкой кабельной гирлянды 3 на расстоянии 1, в радиусе которого почти полностью охватывается поле тока, протекающегз по гибкой кабельной гирлянде. С помощью из:-1енения длины жесткого проводника 12 предусмотрена возможность регулировать расстояние 1.

В третьем варианте (фиг. 5 и 6) устройство состоит из ошиновки 1 трансформатора с неподвижными башмаками 2, сЬединенными гибкими кабельными гирляндами 3 с подвижными башмаками (не указаны). Компенсирующий короткозамкнутый 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 гирлянды 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 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 короткозамкнутого 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 обязательным 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 контур перемещают з 127 синхронно с гибкими кабельными гирляндами. 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 подвижный башмак 4 по первому варианту (фиг.1) тянет подвижную ветвь 9 блока 8, 1О а неподвижная ветвь закреплена. Поэтому скорость перемещения компенсирующего короткозамкнутого контура равна половине скорости подвижного башмака и, несмотря на подъем с под- 15 вижным башмаком одних концов гибких кабельных гирлянд 3, соответствие формы и расстояние по всей длине до компенсирующего короткозамкнутого контура 6 сохраняется. Компенсирую- gg щий 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. 25

Силу тока в компенсирующем короткозамкнутом контуре можно регулировать в широких пределах, выбирая материал, длину, сечение контура.

Второй вариант (фиг. 3 и 4) осно- ЗО 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 стержню при исполнении экрана по типу беличьего колеса. В большинстве случаев экраны заземляются, что дает возмож- 4 ность периодически стекать в землю накопленным на экране зарядам. Поля, наведенные такими экранами, не влияют целенаправленно на собственное поле тока, проходящего внутри экрана,45

В предлагаемом варианте изобретения экраны. на разных фазах соединены между собой в звезду началами и концами. Из электротехники известно, что глубина проникновения меди по- 50 лем тока при промьппленной частоте

50 Гц равна 6 см. Таким образом, вокруг каждого экрана, составляющего толщину несколько миллиметров, будет проникать круговое поле тока, Б протекающего по гибкой кабельной гирлянде, проложенной внутри экрана, а на концах последнего будет созда0911 4

° 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. 3а счет укорочения экранов (фиг. 2) сопротивление может быть компенсировано частичнс.

В случае большого расстояния между фазами 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 псле тока гибкой кабельной гирлянды и компенсация тока становится максимальной. При уменьшении этого расстояния до 3 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 короткозамкнутого контура выполняет полый цилиндр

14 с фланцами 15. Гибкие кабельные гирлянды 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 перекатывание вдоль гибких кабельных гирлянд 3, благодаря одинаковым геометрическим размерам реактивное сопротивление ñîõðàняется неизменно малым. Этот вариант исполнения компенсирующего короткозамкнутого контура выгоден тем, что, во-первых, имеет развитую поверхность охлаждения, прост в изготовлении и, во-вторых, препятствует раскачиванию гибких кабельных гирлянд.

Известно, что наибольшая амплитуда колебания наблюдается внизу петли

Формула изобретения

1. Короткая сеть дуговой электропечи, содержашая выводы печного трансформатора с неподвижными башмаками, соединенными гибкими кабельными гирляндами., объединенными в, группы вет- „@ вей с однонаправленными токами с подвижными башмаками, установленными

5 1 гибкой кабельной гирлянды. Фланцы 15 именно в нижней части петли фикси i руют сразу несколько гибких кабельных гирлянц, что препятствует их . выходу из строя от вибрации при технологических коротких замыка ниях.

При оцнорядном расположении гибких кабепьных гирлянд к достаточной их длине и гибкости целесообразно третий вариант исполнения (фиг. 5) дополнить прижимным роликом 16, который посредством противовеса 19 (фиг. 7) сближает прямую вет33ь гибкой кабельной гирлянды 3 с обратной

22, что снижает реактивное сопротивление за счет протекания тока в бифиля р но р а сп ол ож е нных пр о вод ни к а х .

Сам прижимной ролик 14 выполнен также в виде полого цилиндра с фла IIaми и является компенсирующим короткозамкнутым контуром., Предложенное устройство характеризуется простотой, эффективно снижает реактивное сопротивление короткой сети печной установки и уменьшает воздействие ча. питающую сеть, Кроме того, изобретение позволяет увеличить выплавку стали на оцной печи (большой эффект может быть получен на печах емкостью 200 т и более, повышен коэффициент мощности, понижена загрузка питающей сети реак тивной нагрузкой), 270911 б на трубошинах электроцодержателей, и компенсирующий короткозамкйутый контур, первый участок которог о выполнен по форме кабельной гирлянды, а второй участок выполнен соединяюшим концы первого, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения индуктивного сопротивления короткой сети, короткозамкнутый кон10 тур установлен симметрично по оси каждой группы кабельных гирлянд с возможностью перемещения синхронно с ней °

2.Сеть электропечи по п.1,о т л и- ч а ю щ а я с. я тем,что короткозамкнутый контур снабжен блоком, подвижная ветвь которого закреплена на подвижIbn башмаках.

3, Сеть электропечи по и. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что первый участок короткозамкнутого контура выполнен в виде токопроводящего гиб— кого экрана, liJIo THo охватывающего кабельную гирлянду, а aòoðoé участок выполнен в вице гибкого проводника.

Сеть электропечи по и. 3, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что при трехфазной электропечи второй участок короткозамкнытого контура выпол4 нен B виде перемычек, соединяющих гибкие экраны кабельных гирлянд со

cTopoHbI неподвижных -1 lloyd BHIKHblx башмаков.

5. Сеть электропечи по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что короткозамкнутый контур вьн|олнен в вице полого цилиндра с фланцами, причем рациус наружной поверхности цилиндра равен радиусу внутреннего ряда гибких кабельных гир.:янд, а расстояние между фланцами p :3»o диаметру кабеля.

1270911

1370911

Составитель Е.Пономарев

Техред И.Попович Корректор С.Иекмар т

Редактор Н,Слободяник

Заказ 6254/58 Тираж 7б5 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >К-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4