DE1036999B - Three-phase conductor system, especially for electric arc furnaces - Google Patents
Three-phase conductor system, especially for electric arc furnacesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft ein Drehstromleitersystem, insbesondere für Lichtbogenofen, worunter neben der Hochstromleitung auch die Elektroden als Teile des Systems verstanden werden sollen.The invention relates to a three-phase conductor system, in particular for arc furnaces, including in addition to High current line also the electrodes should be understood as parts of the system.
Bei großen Drehstrom-Lichtbogenöfen — besonders mit Strömen über 20 000 A — zeigt sich im Betrieb, daß eine der beiden Außenelektroden bei gleicher Stromstärke größere, die andere kleinere Lichtbogenspannung hat. Die Folge davon sind ungleiche Leistungsabgaben unter diesen Elektroden und eine größere Abnutzung des Mauerwerks im Bereich der sogenannten scharfen Phase. Diese Tatsache ist bekannt und mehrfach beschrieben worden. Zur Beseitigung der toten und scharfen Phase wurden verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen, unter anderem die Anordnung eines Ausgleichstransformators zwischen den beiden äußeren Phasen. Alle diese Verfahren scheitern aber am Aufwand oder an konstruktiven Schwierigkeiten,In large three-phase electric arc furnaces - especially with currents over 20,000 A - it is evident during operation that one of the two outer electrodes has a higher arc voltage with the same current strength, the other has a lower arc voltage. The consequence of this is unequal power outputs among these electrodes and greater wear and tear on the Masonry in the area of the so-called sharp phase. This fact is known and has been described several times been. Various measures have been proposed below to eliminate the dead and sharp phase among other things, the arrangement of a compensation transformer between the two outer phases. All of these procedures but fail because of the effort or construction difficulties,
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht Drehstromleitersystem,
insbesondere für LichtbogenofenThe object on which the invention is based consists of a three-phase conductor system,
especially for electric arc furnaces
Anmelder:Applicant:
Demag-Elektrometallurgie G. m. b. H.,
Duisburg, Wolfgang-Reuter-PlatzDemag-Elektrometallurgie G. mb H.,
Duisburg, Wolfgang-Reuter-Platz
Aus den Gleichungen für die Selbstinduktivitäten Lr, s und Lt geht hervor, daß im angeführten Beispiel die darin, die Einflüsse der Unsymmetrie infolge verschiedener 20 tote Phase die Phase R ist, in der durch die Unsymmetrie Induktivität der beispielsweise in einer Ebene liegenden ein ohmscher Widerstand addiert wird. Die scharfe PhaseFrom the equations for the self-inductances Lr, s and Lt it can be seen that in the example given, the effects of the asymmetry due to different dead phases is phase R , in the inductance of the, for example, in one plane, an ohmic resistance due to the asymmetry is added. The sharp phase
ist die Phase T, in der ein gleich großer ohmscher Widerstand subtrahiert wird.is the phase T in which an ohmic resistance of the same size is subtracted.
Die Erkenntnis, die zur Lösung der Aufgabe führt, besteht darin, die rechten Seiten der beiden Gleichungen für die Selbstinduktivitäten Lr (tote Phase) und Lt The knowledge that leads to the solution of the task consists in finding the right-hand sides of the two equations for the self-inductances Lr (dead phase) and Lt
Drehstromleiter, insbesondere der beiden äußeren, als tote bzw. scharfe Phase bezeichneten Drehstromleiter, vor allem bei Lichtbogenöfen, auf konstruktiv einfache und wirtschaftliche Weise zu vermindern.Three-phase current conductors, in particular the two outer three-phase current conductors designated as dead or sharp phase, especially in the case of electric arc furnaces, in a structurally simple and economical manner.
Nach den Grundgleichungen der Selbstinduktivitäten eines unsymetrischen, in einer Ebene angeordneten Drehstromsystems werden die Selbstinduktivitäten der nach Abb. 1 angeordneten Phasenleiter R, S, T wie folgt dargestellt:According to the basic equations of the self-inductances of an asymmetrical three-phase system arranged in one plane, the self-inductances of the phase conductors R, S, T arranged according to Fig. 1 are shown as follows:
(scharfe Phase) gleichzusetzen:to equate (sharp phase):
2 , . ]/3" . _ . d.p .]/3
- +; J-·1η2 = 1η—ϊ ;-L·2,. ] / 3 ". _. Dp .] / 3
- +; J- 1η2 = 1η-ϊ; -L
InIn
In 2In 2
•In2•In 2
und daraus die Beziehungand from that the relationship
In Xn = j · ]/3 · In 2 + In X33 In X n = j ·] / 3 · In 2 + In X 33
zu entwickeln. Diese Beziehung sagt aus, daß der mittlere 3.Ί geometrische Abstand Xn des Querschnittes der toten Phase R größer sein muß als der mittlere geometrische Abstand X33 des Querschnittes der scharfen Phase 5, wenn die Induktionen in diesen beiden äußeren Phasen im Sinne einer Verminderung oder eines Ausgleiches derto develop. This relationship says that the mean 3.Ί geometric distance X n of the cross-section of the dead phase R must be greater than the mean geometric distance X 33 of the cross-section of the sharp phase 5, if the inductions in these two outer phases in the sense of a reduction or a compensation of
Diese Gleichungen gelten für in einer Ebene ange- 40 Einflüsse der Unsymmetrie aneinander angeglichenThese equations apply to influences of asymmetry adjusted to one another in one plane
werden sollen.should be.
Die erfinderische Lehre zum technischen Handeln besteht also darin, daß in einem Drehstromleitersystem der mittlere geometrische Abstand des Querschnittes derThe inventive teaching for technical action is that in a three-phase conductor system is the mean geometric distance of the cross-section of the
.1/3.1 / 3
.in2.in 2
g g
ordnete runde bzw. rechteckige Leiter mit einem Mittenabstand ei voneinander. X11, x, gg
arranged round or rectangular conductors with a center-to-center distance ei from each other. X 11 , x,
'22''22'
sind die mittlerenare the middle ones
geometrischen Abstände der Querschnitte der Leiter der
Phase R bzw. 5 bzw. T von sich selbst. Dieser Begriff
ist in der Elektrotechnik geläufig und stellt eine reine 45 beiden äußeren Phasenleiter von sich selbst verschiedengeometric distances of the cross-sections of the head of the
Phase R or 5 or T of itself. This term
is common in electrical engineering and represents a pure 45 two outer phase conductor different from itself
Rechengröße dar, die mitbestimmend für die Selbstinduktion des Leiters und von der Größe und Form des Leiterquerschnittes abhängig ist.Calculated variable that has a decisive influence on the self-induction of the conductor and on the size and shape of the Conductor cross-section is dependent.
Für einen Leiter mit kreisflächenförmigem Querschnitt ist der mittlere geometrische AbstandFor a conductor with a circular cross-section, the mean geometric distance is
XKr = 0,77880 · r und für ein Rechteck XKr = 0.77880 r and for a rectangle
xr = 0,2235 (a 4- b). xr = 0.2235 (a 4- b).
groß gewählt ist; und zwar muß der mittlere geometrische Abstand der (bisherigen) toten Phase größer sein als der der (bisherigen) scharfen Phase. Im Idealfall wird die Gleichungis chosen large; and the middle one must be geometrical The distance of the (previous) dead phase must be greater than that of the (previous) sharp phase. Ideally, the equation
In Xn = j · ]/3 · In 2 -\- In X33 In X n = j ·] / 3 · In 2 - \ - In X 33
erfüUt.met.
Da der mittlere geometrische Abstand des Querschnittes eines Leiters vom Querschnitt selbst abhängig ist, kenn-Since the mean geometric distance of the cross-section of a conductor depends on the cross-section itself,
809 598/252809 598/252
zeichnet sich ein Drehstromleitersystem nach der Erfindung äußerlich — sofern drei einzelne homogene, in einer Ebene nebeneinander angeordnete Leiter verwandt werden — durch unterschiedliche Querschnitte der beiden äußeren Phasenleiter. Dies ist in der Zeichnung in Abb. 1 und 2 für rechteckige und rohrförmige Leiterquerschnitte veranschaulicht. Es ist möglich, das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip bis in die Elektroden des Lichtbogenofens fortzusetzen, d. h. Elektroden mit zwei verschiedenen Querschnitten zu verwenden. Ein befriedigender Erfolg tritt aber schon ein, wenn die Elektroden in gleicher Dicke belassen werden. Eine weitere Symmetrierung würde die Dreiecksanordnung der Elektroden herbeiführen.a three-phase current conductor system according to the invention is characterized externally - if three individual homogeneous, in one level next to each other arranged conductors are used - by different cross-sections of the two outer phase conductors. This is in the drawing in Fig. 1 and 2 for rectangular and tubular conductor cross-sections illustrated. It is possible to apply the principle on which the invention is based to the electrodes continue the arc furnace, d. H. To use electrodes with two different cross-sections. A However, satisfactory results are achieved if the electrodes are left with the same thickness. One the triangular arrangement of the electrodes would bring about further symmetry.
In der Praxis verwendet man bei Lichtbogenofen für Teile der Hochstromleitung flexible Seile als Bündelleiter für jede Phase, bestehend aus Gruppen von Einzelleitern. Für solche Bündelleiter ist der Begriff des mittleren geometrischen Abstandes nicht geläufig. Als Äquivalent kann man hierfür aber die innere Selbstinduktion eines Bündelleiters einsetzen, die bekanntlich von dem effektiven Abstand der Einzelleiter voneinander abhängig ist. Um für ein derartiges Bündelleitersystem die Einflüsse durch Unsymmetrie zu vermindern oder auszugleichen, wird gemäß der weiteren Erfindung den Einzelleitern der einen äußeren Phase ein anderer effektiver Abstand voneinander gegeben als den Einzelleitern der anderen äußeren Phase; und zwar müssen analog die Abstände im Bündelleiter der bisherigen toten Phase größer sein. Bei gleicher Anzahl der Einzelleiter ist also deren Dichte über den Bündelquerschnitt verschieden. Auf diese Weise ist auch für Bündelleiter eine weitgehende Angleichung der absoluten Widerstände zu erzielen.In practice, flexible ropes are used as bundle conductors for parts of the high-current line in electric arc furnaces for each phase, consisting of groups of individual conductors. For such bundle conductors is the concept of the middle geometric distance is not common. As an equivalent, however, one can use the inner self-induction of a Use bundle conductors, which are known to depend on the effective distance between the individual conductors. In order to reduce or compensate for the effects of asymmetry for such a bundle conductor system, According to the further invention, the individual conductors of the one outer phase will have a different effective distance from one another given as the single conductors of the other outer phase; and the distances in The bundle conductor of the previous dead phase must be larger. With the same number of individual conductors, their density is greater the bundle cross-section different. In this way, there is an extensive alignment of the to achieve absolute resistance.
Am wirksamsten ist ein Verändern der effektiven Leiterabstände in der Senkrechten, wie es in Abb. 3 der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung ist R stets die bisherige tote und T die bisherige scharfe Phase.It is most effective to change the effective conductor spacing in the vertical, as shown in Fig. 3 of the drawing. In the drawing, R is always the previous dead phase and T the previous sharp phase.
Üblicherweise werden die Einzelleiter der Bündel nach Abb. 3 durch in Abständen angeordnete Mehrfachklemmen in ihrer Lage fixiert. Nach der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, diese Mehrfachklemmen so herzurichten, daß die Leiterabstände während des Betriebes verändert werden können, was konstruktiv keine besonderen Schwierigkeiten macht.The individual conductors of the bundle according to Fig. 3 are usually connected by multiple clamps arranged at intervals fixed in their position. According to the invention it is also proposed to prepare these multiple terminals so that the conductor spacing can be changed during operation, which is not special in terms of construction Makes trouble.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DED22639A DE1036999B (en) | 1956-03-27 | 1956-03-27 | Three-phase conductor system, especially for electric arc furnaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DED22639A DE1036999B (en) | 1956-03-27 | 1956-03-27 | Three-phase conductor system, especially for electric arc furnaces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1036999B true DE1036999B (en) | 1958-08-21 |
Family
ID=7037524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DED22639A Pending DE1036999B (en) | 1956-03-27 | 1956-03-27 | Three-phase conductor system, especially for electric arc furnaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1036999B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1131340B (en) * | 1960-02-20 | 1962-06-14 | Demag Elektrometallurgie Gmbh | Three-phase conductor for arc or reduction furnaces |
| DE1165150B (en) * | 1960-11-11 | 1964-03-12 | Licentia Gmbh | Arrangement on supply lines of three-phase arc furnaces to balance the power conversion |
-
1956
- 1956-03-27 DE DED22639A patent/DE1036999B/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1131340B (en) * | 1960-02-20 | 1962-06-14 | Demag Elektrometallurgie Gmbh | Three-phase conductor for arc or reduction furnaces |
| DE1165150B (en) * | 1960-11-11 | 1964-03-12 | Licentia Gmbh | Arrangement on supply lines of three-phase arc furnaces to balance the power conversion |
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