DE1015156B

DE1015156B - Arrangement for balancing the currents in the supply lines to the electrodes in electric ovens for alternating current

Info

Publication number: DE1015156B
Application number: DEC10896A
Authority: DE
Inventors: Jan Ploeen
Original assignee: Christiania Spigerverk AS
Current assignee: Christiania Spigerverk AS
Priority date: 1954-03-12
Filing date: 1955-03-10
Publication date: 1957-09-05

Description

DEUTSCHESGERMAN

Bei Elektroofen für Wechselstrom wird den Elektroden der Strom jeder Phase vom Transformator gewöhnlich durch mehrere parallele Leiter zugeführt. Weil die Elektroden hochgezogen und gesenkt werden müssen, wird die Zuleitung als ein bewegliches System von Leitern ausgeführt, das aus einem von den Transformatorklemmen ausgehenden Schienenabschnitt und aus einem Abschnitt von biegsamen Kabeln besteht, wodurch die erforderliche Beweglichkeit erzielt wird. Die Kabel werden ferner mit Schienen am Ofen verbunden, und diese sind wiederum an die Elektrodenfassungen angeschlossen. An Stelle von Schienen werden auch wassergekühlte Rohre benutzt. Da es sich um erhebliche Stromstärken handelt, kann die Anzahl der parallelen Einzelleiter ziemlich groß werden (z. B. zehn oder mehr).In the case of an electric furnace for alternating current, the electrodes the current of each phase from the transformer is usually fed through several parallel conductors. Because the electrodes must be raised and lowered, the supply line is designed as a movable system of ladders, that from a rail section extending from the transformer terminals and from a section consists of flexible cables, whereby the required mobility is achieved. The cables will also come with Rails connected to the furnace, and these in turn are connected to the electrode sockets. Instead of Rails are also used water-cooled pipes. Since the currents involved are considerable, the Number of parallel individual conductors can be quite large (e.g. ten or more).

Durch den Strom entstehen kräftige Streufelder in der Umgebung der Leiter, wodurch der Strom in bestimmten Einzelleitern abnimmt und in anderen zunimmt. Auch zwischen den verschiedenen Phasen kommt dies zur Geltung, da der Abstand zwischen den Phasen im Vergleich zum Gesamtquerschnitt der Leiter einer Phase verhältnismäßig klein ist. Der stabilisierende Ohmsche Widerstand in einem solchen Leitersystem ist gering, so daß die Ströme in den einzelnen Leitern sehr verschieden sein können. Die ungleichmäßige Stromverteilung, die auf diese Weise entsteht, ergibt eine schlechte Ausnutzung des Gesamtquerschnittes der Leiter, wobei hohe Temperaturen an den stark belasteten Einzelleitern und bedeutend größere Verluste bei der Übertragung auftreten, als wenn die Stromverteilung gleichmäßig wäre.The current creates strong stray fields in the vicinity of the conductors, which causes the current to flow in certain areas Individual ladders decrease and others increase. This also comes into play between the different phases, because the distance between the phases is relative to the total cross-section of the conductors of a phase is small. The stabilizing ohmic resistance in such a conductor system is low, so that the currents can be very different in the individual ladders. The uneven distribution of electricity that arises in this way results in poor utilization of the overall cross-section of the conductor, with high temperatures at the heavily loaded single conductors and significantly greater losses occur in the transmission than when the power distribution would be even.

Die schlechte Ausnutzung verursacht große Kosten bei dem Betrieb und auch eine kostspieligere Aufhängungsanordnung. The poor utilization results in a high cost of operation and also a more expensive suspension arrangement.

Es kann auch erwähnt werden, daß die Konzentration der Streufelder, die bei ungleicher Stromverteilung entsteht, die magnetischen Kräfte für einzelne der Leiter steigert und zu beträchtlichen Bewegungen des Leiterbündels führen kann. Eine solche Bewegung des Leiterbündels kann einen Kurzschluß zwischen den Phasen hervorrufen und die Beanspruchung der Kabel, Distanzstücke und etwaiger Schirme erhöhen.It can also be mentioned that the concentration of the stray fields, which arises when the current distribution is uneven, the magnetic forces for individual conductors increases and leads to considerable movements of the conductor bundle can lead. Such a movement of the conductor bundle can cause a short circuit between the phases and increase the stress on cables, spacers and any shields.

Eine ungleichmäßige Stromverteilung erhöht auch den Blindwiderstand des Systems und damit die Rückwirkung.An uneven current distribution also increases the reactance of the system and thus the reaction.

Diese Schwierigkeiten hat man alle durch eine Verdrillung der Kabel zu überwinden versucht, stößt aber dabei auf neue Schwierigkeiten, erstens weil die Biegsamkeit des Kabelbündels beibehalten werden muß und zweitens weil der für die Leiter zur Verfügung stehende Platz im allgemeinen beschränkt ist.Attempts have been made to overcome all of these difficulties by twisting the cables, but they come across thereby to new difficulties, firstly because the flexibility of the cable bundle must be maintained and second, because the space available for the ladder is generally limited.

Anordnungen zur gleichmäßigen bzw. verhältnisgleichen Stromverteilung auf mehrere zueinander parallel geschaltete Wechselstromzweige sind an sich bekannt. Derartige Anordnungen werden bei Gleichrichtern mit mehreren parallel geschalteten Anoden verwandt. Sie be-Anordnung zum Ausgleichen der Ströme in den Zuleitungen zu den ElektrodenArrangements for uniform or proportionally equal power distribution to several parallel to each other switched alternating current branches are known per se. Such arrangements are with rectifiers related to several anodes connected in parallel. They be arrangement to balance the currents in the leads to the electrodes

in Elektroofen für Wechselstromin electric furnace for alternating current

Anmelder:
Christiania Spigerverk, OsloApplicant:
Christiania Spigerverk, Oslo

Vertreter:Representative:

Dr. G. W. Lotterhos und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos,
Patentanwälte, Frankfurt/M., Lichtensteinstr. 3Dr. GW Lotterhos and Dr.-Ing. HW Lotterhos,
Patent attorneys, Frankfurt / M., Lichtensteinstr. 3

Beanspruchte Priorität:
Norwegen vom 12. März, 11. September und 12. Oktober 1954Claimed priority:
Norway from March 12, September 11 and October 12, 1954

Jan Plöen,, Oslo,
ist als Erfinder genannt wordenJan Plöen ,, Oslo,
has been named as the inventor

stehen aus Stromtransformatoren, von denen jeweils eine primäre Hauptwicklung von dem Strom einer der parallel geschalteten Wechselstromzweige durchflossen wird, während die Sekundärwicklungen der Stromtransformatoren, hintereinandergeschaltet, einen eigenen, in sich geschlossenen Stromkreis bilden. Bei derartigen Anordnungen handelt es sich im Gegensatz zu dem vorliegenden Problem darum, die beim Betrieb von Gleichrichtern auftretenden Abweichungen von Zünd- und Brennspannungen der einzelnen parallel geschalteten Anoden sowie die zum Teil sehr hohen Spannungen und Spannungsspitzen unschädlich zu machen. Demgegenüber sind die Verhältnisse beim Betrieb von Lichtbogenöfen völlig anders gelagert. Dies ist, wie im vorstehenden dargelegt, z. B. dadurch bedingt, daß es sich hier in erster Linie darum handelt, in den Einzelleitern bzw. Leitergruppen, die von der gleichen Klemme des Transformators zu ein und derselben Elektrode geführt sind, eine möglichst gleiche Strombelastung und damit eine bestmögliche Ausnutzung aller Einzelleiter zu erzwingen.stand from current transformers, each of which has a primary main winding of the current one of the parallel switched alternating current branches is flowed through, while the secondary windings of the current transformers, connected in series to form a separate, self-contained circuit. With such arrangements In contrast to the problem at hand, it is a question of the problems that arise during the operation of rectifiers Deviations from the ignition and burning voltages of the individual anodes connected in parallel as well as some of the to render very high voltages and voltage peaks harmless. In contrast, the conditions are at Operation of electric arc furnaces is completely different. This is, as stated above, e.g. B. due to that it is primarily a question of the individual leaders or groups of leaders who belong to the same group Terminal of the transformer are led to one and the same electrode, a current load that is as equal as possible and thus to force the best possible utilization of all individual conductors.

Die vorliegende Erfindung richtet sich nun auf eine Anordnung für Elektroofen. Dabei handelt es sich darum, in den parallelen, zu den Elektroden führenden Einzelleitern in Elektroofen für Wechselstrom eine gleichmäßige Stromverteilung zu erzwingen.The present invention is now directed to an arrangement for electric furnaces. It is about in the parallel single conductors leading to the electrodes in the electric furnace for alternating current a uniform To force power distribution.

Erfindungsgemäß ist dies dadurch erreicht, daß die Einzelleiter paarweise, unter Vermeidung nicht von Strom der Zuleitungen direkt durchflossenen Sekundär-According to the invention this is achieved in that the individual conductors in pairs, avoiding not Current of the supply lines directly flowing through the secondary

709'6ΪΟ/3+7709'6ΪΟ / 3 + 7

wicklungen derart magnetisch gekoppelt sind, daß alle führt direkt zur Elektrode E, während die Leiter 2 und 3 Einzelleiter bzw. Leitergruppen eines jeden Paares in zu- in entgegengesetzten Richtungen durch den Kern 7 geeinander gegenläufigen Richtungen durch einen Eisenkern, führt sind. Der Leiter 3 ist ferner gemeinsam mit dem eine magnetische Kette bildend, hindurchgeführt sind, Leiter 4 jedoch in entgegengesetzter Richtung durch den wobei bei η Leitern mindestens (n—2) Leiter bzw. Leiter- 5 Kern 8 geführt. Der Leiter 4 ist schließlich gemeinsam gruppen mit zwei der übrigen Leiter bzw. Leitergruppen mit dem Leiter 5 jedoch in entgegengesetzter Richtung magnetisch gekoppelt sind. Dies kann z. B. dadurch er- durch den Kern 9 geführt. Der Leiter 5 ist von hier direkt reicht werden, daß die Einzelleiter paarweise in entgegen- mit der Elektrode E verbunden. Die Leiter 1,2, 3,4 und 5 gesetzter Richtung durch einen lamellierten Kern geführt sind hierbei magnetisch miteinander verkettet. Der Kern 6 sind. Mit Ausnahme der beiden Einzelleiter, die den An- i° bewirkt, daß die Ströme in den beiden Leitern 1 und 2 fang bzw. das Ende der magnetischen Kette bilden, ist gleich groß sind, sofern dies nicht bereits der Fall ist. Der jeder Einzelleiter mit zwei von den übrigen Einzelleitern Kern 7 bewirkt in ähnlicher Weise, daß die Ströme in den magnetisch, verkettet oder verkoppelt, indem jeder Leiter Leitern 2 und 3 gleich groß sind usw. Der Kern 6 muß so zuerst durch einen lamellierten Eisenkern und dann durch bemessen sein, daß er die induzierte Spannung in der einen zweiten derartigen Kern geführt ist. Die magnetische J-5 Stromschleife, die von den Leitern 1 und 2 gebildet wird, Verkopplung läßt sich auch als ein geschlossener Kreis aufnehmen kann. In entsprechender Weise sind die übriausführen, indem die Einzelleiter, die den Anfang bzw. gen Kerne und Leiter angeordnet. Der Unterschied zwidas Ende der magnetischen Kette bilden, in gleicher Weise sehen den Strömen in zwei Leitern entspricht dem für den magnetisch verkoppelt werden. Kern erforderlichen Magnetisierungsstrom, der sehr kleinWindings are magnetically coupled in such a way that all leads directly to the electrode E, while the conductors 2 and 3, individual conductors or groups of conductors of each pair, lead in opposite directions through the core 7 through an iron core. The conductor 3 is also passed through together with which a magnetic chain is formed, but the conductor 4 is passed in the opposite direction through the conductor or conductor 5 core 8, with η conductors being at least (n −2). The conductor 4 is finally groups together with two of the remaining conductors or conductor groups with the conductor 5 but are magnetically coupled in opposite directions. This can e.g. B. thereby guided through the core 9. The conductor 5 can be reached directly from here, so that the individual conductors are connected in pairs in opposite directions to the electrode E. The conductors 1, 2, 3, 4 and 5 in the set direction through a laminated core are here magnetically linked to one another. The core 6 are. With the exception of the two individual conductors, which have the effect that the currents in the two conductors 1 and 2 start or form the end of the magnetic chain, are the same size, unless this is already the case. Each individual conductor with two of the remaining individual conductors core 7 causes the currents in the magnetic, concatenated or coupled, in that each conductor conductors 2 and 3 are the same size, etc. The core 6 must first be through a laminated iron core and then be sized so that it is guided by the induced voltage in a second such core. The J-5 magnetic current loop, which is formed by conductors 1 and 2, coupling can also be recorded as a closed circuit. The rest are carried out in a corresponding manner, in that the individual conductors, the beginning or the cores and conductors, are arranged. The difference between the two ends of the magnetic chain, in the same way seeing the currents in two conductors, corresponds to that for which they are magnetically coupled. Core required magnetizing current, which is very small

Die verschiedenen Eisenkerne können vorteilhafterweise 20 gehalten werden kann.The various iron cores can advantageously be held.

zu einer Einheit zusammengebaut werden. : Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch einencan be assembled into a unit. : Fig. 2 shows a schematic section through a

In der Regel befinden sich in einem Zuleitungsbündel Eisenkern, der für sieben Zuleitungen 11 bis 17 bestimmtAs a rule, an iron core is located in a supply line bundle, which is intended for seven supply lines 11 to 17

Kabel, die ohne Eingriffe von außen her gleiche Strom- ist. Dadurch, daß die verschiedenen Kerne zu einer Ein-Cable that is the same current without external intervention. Because the different nuclei become one

stärken führen. Derartige Kabel können alle in einer heit zusammengebaut sind, läßt sich die Vereinigung derstrengths lead. Such cables can all be assembled in one unit, the union of the

Gruppe gesammelt und als ein einziger Leiter behandelt 25 entstehenden Magnetfelder ausnutzen, wodurch die Ab-Group collected and treated as a single conductor 25 exploit the resulting magnetic fields, whereby the

werden. Die Erfindung bezieht sich daher auch auf eine messungen des Eisenkernes vermindert werden können.will. The invention therefore also relates to measurements of the iron core that can be reduced.

Ausführung, bei welcher derartige Gruppen von Leitern Wie bereits erwähnt, ist es üblich, daß die StromzufuhrExecution in which such groups of conductors As already mentioned, it is common that the power supply

in der oben angegebenen Weise paarweise magnetisch ver- zu einer Elektrode über einen Abschnitt mit Schienenin the manner indicated above in pairs magnetically connected to an electrode via a section with rails

koppelt sind. (oder Rohren) erfolgt, die die Transformatorklemmen mitare coupled. (or pipes) that the transformer terminals with

Es sei erwähnt, daß bisher bei Speisekabeln für Stahl- 3° der ersten Kabelaufhängung verbinden. Der Strom fließtIt should be mentioned that up to now connect 3 ° of the first cable suspension with supply cables for steel. The power is on

öfen gewöhnlich mit durchschnittlichen Stromdichten .. ferner durch einen Abschnitt biegsamer Kabel, die dannovens usually with average current densities .. furthermore by a section of flexible cable, which then

von 1,3 bis 1,4 Amp./mm² gearbeitet wurde, während bei wieder mit Schienen (oder Rohren) am Ofen verbundenfrom 1.3 to 1.4 Amp./mm ^{2 was} worked, while connected again with rails (or pipes) to the furnace

einer vollständig gleichmäßigen Stromverteilung, wie sie sind. Die Anzahl parallel geschalteter Schienen (odera completely uniform power distribution as it is. The number of rails connected in parallel (or

gemäß der Erfindung erzielt wird, ohne Schwierigkeit mit Rohre) und parallel geschalteter Kabel braucht für dieaccording to the invention is achieved without difficulty with pipes) and parallel cables needs for

einer Stromdichte von 2,2 bis 2,5 Amp./mm² gearbeitet 35 verschiedenen Abschnitte nicht dieselbe zu sein und ist esA current density of 2.2 to 2.5 Amp./mm ² worked 35 different sections and is not the same

werden kann. Dies bedeutet eine Verringerung des Kabel- gewöhnlich auch nicht.can be. This usually does not mean a reduction in the amount of cable either.

querschnitts auf etwa 60 %· Beim Übergang von einem Abschnitt mit Schienen odercross-section to about 60% · When transitioning from a section with rails or

Bei Verwendung einer Anordnung für gleichmäßige Kabeln zu einem anderen sind daher sämtliche paralleleTherefore, when using one arrangement for uniform cables to another, all are parallel

Stromverteilung gemäß der Erfindung bestehen ferner Einzelleiter elektrisch verbunden. Dies bewirkt, daß diePower distribution according to the invention also consist of individual conductors electrically connected. This causes the

ganz andere Möglichkeiten, einen Querschnitt zu wählen, 40 Stromverteilung in den Leitern eines Abschnittes von dercompletely different ways to choose a cross-section, 40 current distribution in the conductors of a section of the

der in bezug auf Wirtschaftlichkeit die günstigsten Ver- Stromverteilung in den übrigen Abschnitten unabhängigwhich is the cheapest in terms of economy. Power distribution in the remaining sections independently

Mitnisse bietet. ist.Mitisse offers. is.

, Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeich- Um gemäß der Erfindung in sämtlichen AbschnittenIn the following, the invention is illustrated in all sections of the drawing

nungen näher beschrieben. eine gleichmäßige Stromverteilung zu erzielen, wird diedescribed in more detail. to achieve an even current distribution, the

. Fig. 1 zeigt ein Schaltbild für eine Ausführungsform 45 Verbindung von parallelen Einzelleitern beim Übergange. Fig. 1 shows a circuit diagram for an embodiment 45 connection of parallel individual conductors in the transition

gemäß der Erfindung; von einem Abschnitt zu einem anderen ausgelassen, undaccording to the invention; omitted from one section to another, and

Fig. 2 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen jeder Einzelleiter in dem einen Abschnitt wird mit bloßFig. 2 shows schematically a section through each individual conductor in which one section is with bare

Eisenkern, der bei einer der in Fig. 1 ähnlichen Anord- einem Einzelleiter oder einer Gruppe von Einzelleitern desIron core, which is a single conductor or a group of individual conductors of the arrangement similar to that shown in FIG

nung benutzt werden kann; anderen Abschnitts verbunden. Die Anzahl der Einzel·voltage can be used; connected to another section. The number of single

Fig. 3 zeigt schematisch die Anordnung von vier Einzel- 50 leiter oder der Gruppen von Einzelleitern in dem einen3 shows schematically the arrangement of four individual conductors or groups of individual conductors in one

.leitern, bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung; Abschnitt muß dann ein Vielfaches der Anzahl der Einzel-.ladern, in an embodiment according to the invention; Section must then be a multiple of the number of individual

Fig. 4 zeigt in entsprechender Weise eine weitere Aus- leiter oder der Gruppen von Einzelleitern in den übrigen4 shows in a corresponding manner a further outfeed or the groups of individual conductors in the others

.führungsform mit vier Einzelleitern; Abschnitten sein. Man kann ferner dadurch, daß man die.guidance form with four individual ladders; Be sections. One can furthermore by having the

Fig. 5 zeigt schematisch einen Kern bei einer weiteren Einzelleiter oder Gruppen von Einzelleitern mit großerFig. 5 shows schematically a core in a further single conductor or groups of single conductors with a large

Ausführungsform der Erfindung; 55 Impedanz in einem Abschnitt mit Einzelleitern oderEmbodiment of the invention; 55 Impedance in a section with single conductors or

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung ähnlich der- Gruppen von Einzelleitern mit kleiner Impedanz in einemFig. 6 is a schematic representation similar to that of groups of low impedance single conductors in one

jenigen in Fig. 5, jedoch mit einer anderen Leiterführung anderen Abschnitt verbindet, erzielen, daß der Unter-those in Fig. 5, but connecting another section with a different conductor run, achieve that the lower

im Kern; schied in der Gesamtimpedanz der verschiedenen hinter-in the core; differed in the total impedance of the various

Fig. 7 stellt einen Querschnitt durch das Kabelbündel einandergeschalteten Leitergruppen möglichst klein undFig. 7 shows a cross section through the cable bundle interconnected conductor groups as small and as possible

•dar, welcher die Lage der Kabel im Bündel zeigt; 60 der Ausgleichstransformator kleiner wird.• which shows the position of the cables in the bundle; 60 the equalizing transformer becomes smaller.

Fig. 8 zeigt einen Ausgleichstransformator für drei Fig. 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform desFig. 8 shows a compensation transformer for three. Fig. 3 shows schematically an embodiment of the

Phasen gemäß der Erfindung, während Erfindungsgegenstandes mit vier Zuleitungen mit je einemPhases according to the invention, while the subject matter of the invention with four leads with one each

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform für einen derarti- Kabel 21 bis 24 und einer Schiene 25 bis 28. Die Anord-9 shows a further embodiment for such a cable 21 to 24 and a rail 25 to 28. The arrangement

gen Ausgleichstransformator zeigt. nung enthält einen Ausgleichstransformator 29 und einengen equalizing transformer shows. tion includes a compensation transformer 29 and a

In Fig. 1 sind die Einzelleiter 1, 2, 3, 4 und 5 für die 65 Elektrodenhalter 30.In FIG. 1, the individual conductors 1, 2, 3, 4 and 5 for the 65 electrode holders 30 are.

Stromzufuhr von einer Phase T des Transformators zur Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform mit ebenfallsPower supply from a phase T of the transformer to FIG. 4 also shows another embodiment

entsprechenden Elektrode E dargestellt. vier Zuleitungen mit je einem Kabel 31 bis 34 und einercorresponding electrode E shown. four supply lines, each with a cable 31 to 34 and one

Die Anordnung enthält lamellierte Eisenkerne 6, 7, 8 Schiene 35 bis 38, wobei die Kabel und die Schienen hierThe arrangement contains laminated iron cores 6, 7, 8 rails 35 to 38, with the cables and rails here

und 9. Die Einzelleiter 1 und 2 sind in entgegengesetzten so verbunden sind, daß ein Kabel, z. B. 33, mit großerand 9. The individual conductors 1 and 2 are connected in opposite directions so that a cable, e.g. B. 33, with large

Richtungen durch den Eisenkern 6 geführt. Der Leiter 1 70 Impedanz an eine Schiene 38 mit kleiner Impedanz ange-Directions through the iron core 6. The conductor 1 70 impedance is connected to a rail 38 with low impedance.

schlossen ist. Entsprechendes gilt für die übrigen Zuleitungen. is closed. The same applies to the other supply lines.

Bei größeren Öfen ist es üblich, daß die Schienen und Kabel einer Phase in zwei oder mehreren nebeneinanderliegenden, angenähert vertikalen Ebenen angeordnet sind. Bei großen Stromstärken, bei denen große Querschnitte verlangt werden, kann dies oft aus Platzrücksichten notwendig sein. Dies ist auch günstig, um für die einzelnen Leiter möglichst gleiche Impedanzen zu erzielen.In larger furnaces it is common for the rails and cables of one phase to be in two or more adjacent, approximately vertical planes are arranged. With large currents with large cross-sections are required, this can often be necessary for reasons of space. This is also beneficial to the individual Conductors to achieve the same impedances as possible.

Der Kern des Ausgleichstransfoimators kann in einem solchen Falle vorteilhaft mit einer der Anzahl von Ebenen entsprechenden Anzahl von nebeneinanderliegenden Fensterreihen ausgeführt werden, und die magnetische Verkopplung von Reihe zur Reihe wird dadurch erzielt, daß einer oder mehrere Einzelleiter aus einer Reihe auch durch Fenster in einer anderen Reihe geführt werden. Vorzugsweise sind die Einzelleiter aus einer Ebene mit Einzelleitern aus einer anderen Ebene so zusammengepaßt, daß die Induktion im Transformatorkern einen möglichst günstigen Wert erhält.The core of the equalizing transformer can be in one such a case advantageously with a number of adjacent rows of windows corresponding to the number of levels are carried out, and the magnetic coupling from row to row is achieved in that one or more individual conductors from one row can also be led through windows in another row. Preferably the individual ladders from one level are matched with individual ladders from another level in such a way that the induction in the transformer core is given the lowest possible value.

Fig. S zeigt schematisch einen Kern mit Leitungsführungen gemäß einer Ausführungsform, während Fig. 6 in entsprechender Weise einen Kern mit Leitungsführung gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt.FIG. 5 schematically shows a core with line guides according to an embodiment, while FIG. 6 shows in a corresponding manner a core with line routing according to another embodiment.

Fig. 7 stellt einen Querschnitt durch das Kabelbündel dar, der die Lage der Kabel in Bündel zeigt. Die Numerierung der Kabel in Fig. 7 entspricht derjenigen in Fig. 5 bzw. 6. Nach beiden Ausführungsformen sind zwölf Kabel 41 bis 52 mit den Strömen I₄₁ bis I₅₂ in zwei nebeneinanderliegenden Reihen (Ebenen) angeordnet.Figure 7 is a cross-section through the cable bundle showing the location of the cables in bundles. The numbering of the cables in FIG. 7 corresponds to that in FIGS. 5 and 6. According to both embodiments, twelve cables 41 to 52 with currents I ₄₁ to I _{52 are arranged} in two rows (planes) lying next to one another.

Es sei vorausgesetzt, daß die Impedanzen so sind, daßIt is assumed that the impedances are such that

Al > I Al> I

42 -"^ -M3»42 - "^ -M3»

-^46 -^ 45 ^* 44 ^- ^ 46 - ^ 45 ^ * 44 ^

/47 > /48 > ^49>/ 47> / 48> ^ 49>
hl > hl-hl> hl-

3535

undand

Dies wird normalerweise der Fall sein, sofern der Ausgleich nur dem Kabelabschnitt gilt und Kabel 46 bzw. 52 zuoberst hängen. Der Unterschied zwischen den Strömen ist klein und entspricht den Magnetisierungsströmen.This will normally be the case as long as the compensation only applies to the cable section and cables 46 and 52, respectively hang on top. The difference between the currents is small and corresponds to the magnetizing currents.

Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, ist die Feldverteilung in Abb. 5, in der zwei Leiter 46, 52 diagonal geführt sind, am günstigsten, da das Feld in der Mitte des Kernes gleich Null ist. Der mittlere Teil des Kernes kann daher eventuell fortgelassen werden. Dies ist jedoch im allgemeinen nicht günstig, da in diesem Teile des Kernes durch Induktion von den übrigen Phasen Felder entstehen.As FIGS. 5 and 6 show, the field distribution in FIG. 5, in which two conductors 46, 52 are led diagonally, is most favorable because the field in the middle of the core is zero. The middle part of the core can therefore possibly be omitted. However, this is generally not favorable, since in this part of the core by induction fields arise from the remaining phases.

Außerdem können auch wegen der Unsymmetrie der Aufhängung Felder entstehen.In addition, fields can also arise due to the asymmetry of the suspension.

Elektroofen werden gewöhnlich als Drehstromöfen ausgeführt. Es ist bekannt, daß ζ. B. bei Drehstromtransformatoren, die aus einem Netz mit symmetrischer Dreiphasenspannung gespeist werden, die vektorielle Summe der Felder für die drei Phasen gleich Null ist. Dies bedeutet, daß, wenn ein dreiphasiger Transformatorkern mit drei Schenkeln ausgeführt wird und diese an jedem Ende mit einem Joch verbunden sind, das Feld des Schenkels der einen Phase durch die Schenkel der beiden anderen Phasen zurückkehren würde. Diese Eigenschaft des Drehstromsystems kann bei der vorliegenden Erfindung dadurch ausgenutzt werden, daß für sämtliche Phasen ein gemeinsamer Transformatorkern mit einer der Phasenanzahl entsprechenden Anzahl von Schenkeln benutzt wird.Electric furnaces are usually designed as three-phase furnaces. It is known that ζ. B. with three-phase transformers that come from a network with symmetrical three-phase voltage are fed, the vector sum of the fields for the three phases is zero. This means, that if a three-phase transformer core is carried out with three legs and these at each end connected by a yoke, the field of the leg of one phase through the legs of the other two Phases would return. This property of the three-phase system can be achieved in the present invention take advantage of the fact that a common transformer core with one of the number of phases is used for all phases corresponding number of legs is used.

Fig. 8 zeigt einen Ausgleichstransformator mit drei Schenkeln 62, 63 und 64 für drei Phasen A, B und C mit zwei Wicklungen je Phase. Vorausgesetzt, daß die Kabelanordnung symmetrisch ist und die Phasenströme gleich groß sind, dann ist das Feld im Schenkel der Phase A der Summe der Felder in den Schenkeln der Phasen B und C in jedem Augenblick gleich.Fig. 8 shows a compensation transformer with three legs 62, 63 and 64 for three phases A, B and C with two windings per phase. Provided that the cable arrangement is symmetrical and the phase currents are the same, then the field in the leg of phase A is equal to the sum of the fields in the legs of phases B and C at every instant.

Im Vergleich zu den drei Emphasentransformatoren wird also eine drei Schenkeln entsprechende Menge Eisen erspart.Compared to the three phase transformers, an amount of iron corresponding to three legs becomes iron saved.

Nun ist aber die Kabelanordnung selten symmetrisch, und die Belastung der drei Phasen kann ebenfalls unsymmetrisch sein. In diesem Falle wird das Feld im Schenkel der Summe der Felder in den Schenkeln 63, 64 nicht genau gleich sein. Um diesen Unterschied aufzunehmen, kann ein zusätzlicher Schenkel angeordnet werden, und zwar gegebenenfalls einer auf jeder Seite, wie in Fig. 9 gezeigt.However, the cable arrangement is rarely symmetrical, and the load on the three phases can also be asymmetrical be. In this case, the field in the leg of the sum of the fields in the legs 63, 64 is not be exactly the same. To accommodate this difference, an additional leg can be arranged, and one on each side, if necessary, as shown in FIG.

Fig. 9 zeigt einen Ausgleichstransformator, der mit drei Schenkeln 66, 67 und 68 für die drei Phasen A, B und C versehen ist und der ferner mit zwei zusätzlichen Schenkeln 69 und 70 zum Aufnehmen des Feldunterschiedes infolge unsymmetrischer Belastung ausgerüstet ist. Da die Schenkel 69 und 70 nur für verhältnismäßig schwache Felder bemessen zu werden brauchen, wird bei der Herstellung des Transformators immer noch Material erspart.9 shows a compensation transformer which is provided with three legs 66, 67 and 68 for the three phases A, B and C and which is furthermore equipped with two additional legs 69 and 70 for absorbing the field difference due to asymmetrical loading. Since the legs 69 and 70 only need to be dimensioned for relatively weak fields, material is still saved in the manufacture of the transformer.

Claims

Patent claims:

1. An arrangement for achieving a uniform current distribution in parallel supply lines for one or more electrodes in an AC electric furnace, characterized in that the individual conductors are magnetically coupled in pairs or groups of conductors in pairs while avoiding secondary windings through which the current of the supply lines does not flow directly in such a way that all individual conductors or groups of conductors of each pair are passed in opposite directions through an iron core forming a magnetic chain, with η conductors at least (n - 2) conductors or groups of conductors being magnetically coupled to two of the remaining conductors or groups of conductors.

2. Arrangement according to claim 1, characterized by one for all individual conductors of a phase common iron core for each pair of conductors or groups of conductors with a continuous Opening is provided.

3. Arrangement according to claims 1 and 2, in which the feeder for each individual phase of several in Series connected sections exist, characterized in that a single conductor or a Leader group of a section to a single leader or a leader group of another section is connected without the series-connected conductors or groups of conductors at the transition are electrically connected from one section to the other.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the series-connected individual conductors or groups of conductors of the various sections are connected in such a way that the total impedance the series-connected conductors or groups of conductors of two or more sections for each individual branch is the same as possible.

5. Arrangement according to claims 1 to 4, in which the leads for each individual phase of individual conductors exist, which are arranged in two or more approximately perpendicular, parallel planes are and one for all heads of one or more Phases go through common iron core, characterized in that the core with so many next to each other attached rows of through openings is provided, as there are ladder levels, and in which the magnetic coupling in the way

is carried out that one or more conductors of a row also passed through openings in another row are.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the conductors in the various openings are arranged in such a way that the core is best utilized.

7. Arrangement according to claims 1 to 6, characterized in that a common for several phases

samer transformer core is provided in which the fields of one phase are aligned with the fields of the rest Assemble phases in such a way that the amount of material in this core is less than that Sum of the amount of material required for the individual cores for the individual phases.

Considered publications:
German patent specification No. 902 406.

1 sheet of drawings