Court-circuit dans les circuits d'alimentation des fours à arc électrique

Réseau court - un fil reliant un transformateur de four électrique à des électrodes. Le réseau court comprend :

• Jeu de barres… Il est composé de jeux de barres rectangulaires, en cuivre pour les gros fours, en aluminium pour les petits. Relie les bornes secondaires d'un transformateur de four électrique à sabots fixes.

• Câbles souples. Ils forment une boucle qui compense le mouvement des poteaux lorsque les électrodes bougent et que le four s'incline. Attaché aux chaussures amovibles.

• Tuyaux. Passez le long des manches des racks. Alimenter en courant les porte-électrodes.

Le réseau court doit :

1) avoir des pertes électriques minimales ;

2) assurer une répartition uniforme de la puissance sur les phases ;

3) ont la plus faible inductance possible, c'est-à-dire le facteur de puissance le plus élevé possible.

4) avoir des coûts matériels minimes.

Les exigences listées pour un réseau court doivent être optimisées car de nombreux points sont interconnectés. Par exemple, les points 1 et 4 se contredisent.

Les principaux paramètres à prendre en compte lors de la conception d'un réseau court sont : l'inductance et l'uniformité de la charge de phase.

L'inductance d'un réseau court se produit en raison du flux de courant alternatif à travers les conducteurs de courant des phases situées sur une ligne. Par conséquent, leurs inductances mutuelles ne sont pas égales, de sorte que, avec des courants égaux dans les phases, les forces des arcs individuels sont différentes. Cela contribue à la destruction du garnissage du four situé à l'opposé de l'arc le plus puissant.

Les inductances mutuelles peuvent être considérablement réduites si les conducteurs de courant sont disposés de manière à ce que les courants qu'ils contiennent soient dirigés dans des directions opposées à tout moment. Cependant, dans ce cas, l'uniformité de la charge des phases peut être perturbée. qui peut être dynamique ou statique. Le premier est dû au caractère aléatoire de l'évolution des longueurs des arcs et de leurs résistances et peut être éliminé à l'aide d'un système de réglage automatique du mode de fonctionnement du four. La seconde résulte de l'asymétrie géométrique des conducteurs de courant.

Les paramètres considérés d'un réseau court se contredisent très souvent. À cet égard, il existe des schémas spécialement conçus de réseaux courts avec des rapports de paramètres optimaux.

Riz. 1. Schéma d'un réseau court d'un four à arc en acier avec connexion de fils de courant : a — dans une étoile d'électrodes; b — dans un triangle des bornes des enroulements secondaires du transformateur du four électrique.

Riz. 2. Schéma d'un réseau court d'un four à arc en acier avec une connexion delta de fils de courant sur les électrodes: a - symétrique; b — asymétrique

En figue. Les figures 1, 2 montrent des connexions réseau courtes optimisées.Les numéros sur les schémas indiquent : 1 — transformateur de four électrique ; 2 — pneus ; 3 — chaussures fixes ; 4 câbles ; 5 — chaussures amovibles ; Pneus à 6 chambres à air ; 7 - porte-électrodes, 8 - électrodes.

En figue. 1, et les enroulements secondaires du transformateur sont connectés en étoile. Les jeux de barres, les câbles et les tuyaux qui leur sont connectés sont regroupés en phases et connectés en étoile aux électrodes. Le circuit est le plus simple, mais il a une inductance élevée et une faible uniformité de charge, il n'est donc utilisé que pour alimenter des fours de faible puissance.

En figue. 1, b, les enroulements secondaires du transformateur du four électrique sont inclus dans un triangle avec un emplacement adjacent des débuts et des extrémités Dans une telle connexion, les bus avec des courants opposés sont situés les uns à côté des autres, à la suite de dont l'inductance des bus, essayant de s'éteindre les uns les autres si, est nettement inférieure à celle du schéma illustré à la fig. 3.3, un.

En figue. 2, a montre un schéma d'un réseau court avec un triangle symétrique sur les électrodes, dans lequel les courants direct et inverse circulent côte à côte dans les conducteurs de courant dans toutes les phases.

Les inductances mutuelles dans ce circuit sont beaucoup plus faibles que dans les circuits illustrés à la Fig. 1, tandis que l'uniformité de la charge des phases est également assurée. Cependant, pour mettre en œuvre le schéma, la conception du four est considérablement compliquée, car avec une augmentation du nombre de câbles, un quatrième pôle supplémentaire est nécessaire, se déplaçant de manière synchrone avec le premier pôle, qui doit supporter des charges dynamiques élevées.

Cet inconvénient est éliminé dans le circuit avec un triangle asymétrique sur les électrodes, illustré à la fig. 2, b.Dans ce circuit, l'inductance est considérablement réduite, mais l'uniformité de la charge de phase est considérablement perturbée.

L'optimum est le circuit, qui est assemblé de la même manière que le schéma illustré à la fig. 1, et, uniquement dans celle-ci, après le paquet de barres omnibus, les câbles et conduites flexibles de la phase médiane sont surélevés par rapport aux phases extrêmes et forment un triangle équilatéral en section transversale. Par conséquent, les inductances mutuelles de toutes les phases sont les mêmes et une uniformité de charge de phase élevée est assurée. Cependant, le schéma est structurellement complexe et l'opportunité de son utilisation ne se justifie que dans les fours de grande puissance.

Parchine A.M.