DE3106827A1

DE3106827A1 - "elektroden- und leiteranordnung eines dreiphasigen lichtbogenofens"

Info

Publication number: DE3106827A1
Application number: DE19813106827
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Prof. Dr.-Ing. Bretthauer; Friedhelm Dipl.-Ing. 3392 Clausthal-Zellerfeld Milde
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1981-02-24
Filing date: 1981-02-24
Publication date: 1982-09-09
Also published as: LU83964A1; ES509829A0; ES8400216A1; IT8219740A0; BR8200918A; GB2093669A; IT1153445B; JPS57154793A; SE8200924L; US4425658A

Description

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FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG

in Essen

Elektroden- und Leiteranordnung eines dreiphasigen Lichtbogenofens

Die Erfindung betrifft eine Elektroden- und Leiteranordnung eines dreiphasigen Lichtbogenofens, dessen Elektroden senkrecht oder schräg nach unten in den Ofen ragen und an Elektrodentragarmen befestigt sind. Die Elektrodentragarme haltern jeweils eine an die zugehörige Elektrode angeschlossene Leitergruppe, wobei die mit den in bezug auf die Leiterlängsachse äußeren Elektroden verbundenen Leiter jeweils senkrecht übereinander und die mit der mittleren Elektrode verbundenen Leiter mittig und achsensymmetrisch dazu und dicht übereinander angeordnet sind.

Es ist bekannt, daß an Lichtbogenöfen, z.B. für die Stahlherstellung oder für Reduktionsprozesse, im wesentlichen die Forderungen nach einer symmetrischen Stromaufnahme bei einer weitgehenden Gleichverteilung der Strombelastung auf die Leiter bzw. Teilleiter, einer Reduzierung der Induktivitäten, einer Anordnung mit möglichst geringen Höhenstandsabweichungen der Strombahnen, bei denen die Auswirkung auf die Induktivitätsverteilung minimal ist, und einer möglichst geringen Bauhöhe der Hochstrombahnen gestellt werden.

Die unsymmetrische Stromaufnahme von Lichtbogenöfen hängt mit ungleichen gegenseitigen induktiven Beeinflussungen zusammen, die zwischen den von den auch

LV 84/80 - 4qr

Vo/'Wa

— o —

als Strängen bezeichneten Leitern eines solchen meist niederohmigen Drehstrom-Systems gebildeten Hochstromschleifen entstehen. Es ist daher schon vorgeschlagen worden, eine Anordnung mit einem möglichst rotationssymmetrischen Gesamt-Querschnitt der drei Leitungsstränge, eine sog. Triangulierung, anzustreben.

Darüber hinaus wirken sich induktive Beeinflussungen zwischen den Leitern bzw. Teilleitern aus, aus denen die Stränge bzw. die Hochstrombahnen bestehen. Die Teilleiter führen infolgedessen unterschiedliche Stromanteile, damit entsprechend unterschiedliche Stromdichten, woraus sich u.a. verschiedene thermische Belastungen und schließlich insgesamt höhere Verluste auf den Zuleitungen ergeben. Bei bekannten Anlagen erreichen die Strombelastungen zwischen den Teilleitern mitunter ein Verhältnis, das 2:1 übersteigt. Somit ist es Aufgabe der Erfindung, eine Optimierung der Leitungskonfiguration sowohl der Teil leiter als auch der Stränge des Lichtbogenofens anzustreben.

Weiterhin ist bekannt, daß zunehmende Ofenleistungen eine weitergehende Reduzierung der Induktivitäten des Hochstrombahnsystems erfordern, zumal die Vergrößerung der Ofenleistung vorzugsweise über die Erhöhung der Lichtbogenstromstärke verwirklicht wird. Die damit verbundene stärkere Niederohmigkeit beeinflußt die Lei tungs induktivitäten erheblich, so daß ohne gegensteuernde Maßnahmen ein erhöhter Spannungsbedarf der Ofenanlage und eine Verschlechterung des cos *f in Kauf genommen werden müßten.

Aber auch jede Veränderung der Geometrie der Strombahnen eines niederohmigen Systems wirkt sich deutlich auf die Verteilung der Induktivitäten aus.

So müssen beispielsweise bei Lichtbogenofen für die Stahlherstellung mit Schrotteinsatz während der Einschmelzphase die Höhenstände der Elektroden beträchtlich verändert werden, so daß es während die-5" ser Betriebsphase zwangsläufig zu Induktivitätsabweichungen gegenüber den Werten einer symmetrierten Konfiguration kommt. Aber auch während der Betriebszeit bei glattem Bad sind Höhenstandsabweichungen der die Leiter aufnehmenden Tragarme gegenüber der TO symmetrlerten Konfiguration nicht vermeidbar, um die Elektrodenfassungen nicht im Bereich der Elektroden— nippelungen ansetzen zu müssen, was erfahrungsgemäß zu erheblichen Schwierigkeiten führen kann.

Diese Höhenstandsänderungen bewirken beispielsweise bei einer triangulierten Anordnung eine Unsymmetrie der Induktivitäten mit der Folge eines entsprechend unsymmetrischen Ofenbetriebes. Es ist daher eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, bei der sich die im Betrieb zwangsläufig ergebend^en Höhenstands abweichungen, insbesondere diejenigen, die aus einer unterschiedlichen, von der theoretisch vorgeschriebenen Solleinspannlänge abweichenden Ein— spannung der Elektroden resultieren, möglichst gering auf die Induktivitätsverteilung auswirken.

Schließlich soll die Bauhöhe der Hochs tr ombahnen auf ein Minimalmaß beschränkt werden.

Nach dem Stand der Technik ist hierzu bekannt, daß die Hochstrombahnen von Drehstromlichtbogenöfen einschließlich ihrer Gegeninduktivitäten ersatzschaltbildmäßig über ein System mit entkoppelten Selbstinduktivitäten dargestellt werden können. Daraus folgt, daß die Summe zweier Ersatzschaltbildinduktivitäten zweier Stränge gleich der Selbstinduktivitä.t der aus den beiden Strängen gebildeten Hochstroin-

schleife ist. Eine niedrigere Schleifeninduktivität
ist aber durch eine Leitungsführung erreichbar, bei
der die Leiter der drei Stränge mögliciist dicht beieinander verlaufen und Teilleiter eines Stranges
vertikal übereinander angeordnet sind. Da bei drei
nebeneinander angeordneten Strängen gleicher Geometrie bekannterweise die Ersatzschaltbildinduktivität des mittleren Stranges immer kleiner ist als die der äußeren, sind die genannten Abstandsregeln zur Erzielung kleiner Systeminduktivitäten insbesondere
für die beiden äußeren Stränge anzuwenden.

Demnach hat man in der DE-OS 18 06 5O4 vorgeschlagen, bei den jeweils äußeren Elektroden vorzugsweise
drei Leiter vertikal übereinander anzuordnen, wobei
die jeweils zu einer der äußeren Elektrode gehörende Leitergruppe parallel zu der anderen liegt, und ggfdie mittleren Leiter möglichst dicht nebeneinander
anzuordnen.

Diese Anmeldung beschränkt sich aber lediglich auf
die Anordnung der Anschlüsse der Leiter an den Elek-■ · trodentragarmen, über die sich daran anschließende
Leitungsverbindung bis zum Transformatorausgang, die zum Teil über flexible Leitungen führt, sind ebensowenig Angaben gemacht wie über die Grenzen, zwischen denen die Abstandsmaße der Einzelleiter variieren
können.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, die eingangs genannten Forderungen zu erfüllen und darüber
hinaus die nach dem Stand der Technik bekannten Leiter-und Elektrodenanordnungen zu verbessern, wird
durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1
angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung bezieht sich also vorteilhafterweise nicht nur auf die Leiteranordnung an den Elektrodentragarmen, sondern sowohl auf die Elektroden- als auch auf die Leiteranordnung über den gesamten Verlauf von der Elektrode bis zürn Transformator. Insbesondere werden die Hochstrombahnen auf jeweils zwei Leiter begrenzt, was gegenüber der im Anschluß an die Tragarme nach der DE-OS 18 06 5O4 vorgesehenen, jeweils sechspoligen Anordnung den Vorteil hat, weit weniger aufwendig zu sein, bei unvermeidlich bzw. notwendigen vertikalen Bewegungen des Leitungssystems einen größeren Spielraum für die einzelnen Leiter zu schaffen und eine wesentliche Verminderung der Systeminduktivitäten zu bewirken bzw. die durch andere Maßnahmen erzielte verminderte Induktivität zu erhalten.

Darüber hinaus bezieht die erfindungsgemäße Anordnung alle Teile der Hochstrombahnen zur Lösung der ihr zugrundeliegenden Aufgabe ein. Zweckmäßigerweise wird dabei von einer Stern- oder Dreiecksschaltung im Transformator oder unmittelbar an. den Transformator— klemmen mit fester Geometrie und minimalen Leiterab— ständen und Leiterlängen der flexiblen dreipoligen Verbindung ausgegangen.

Insbesondere zur Erfüllung der Forderung nach minimalen Induktivitätsänderungen bei Höhenstandsänderungen der Tragarme wird die Stromübertragung je Strang nur über zwei Leiter bzw. Leiterbündel vorgenommen, die darüber hinaus in konstantem vertikalem Abstand zueinander verlaufen. An den äußeren Elektroden ist der Abstand der Leiter größer als das Maß, um das die Elektroden aufgrund ungleichen Abbrandes und/oder technisch bedingter Einspannung maximal aus der in bezug auf die elektrische Symmetrie geforderten, durch

gleiche Einspannlänge aller Elektroden charakterisierten Lage verschoben sind. Vorzugsweise sollte der Vertikalabstand der starr geführten Leiter etwa zwei- bis dreimal so groß sein wie das zuvor def inierte Maß, um das die eingespannten Elektrodenlängen, d.h. die Strecke von der Kontaktbacke der Elektrode bis zu ihrer Spitze, von der theoretischen Optimallange abweichen. Ein weiteres Auseinanderrücken der betreffenden außenliegenden Leiter bewirkt keine Verbesserung des Gesamt-Induktivitätswertes bzw. der Induktivitätsänderungen mehr, sondern steht der Forderung nach möglichst geringer Bauhöhe des Drehstromlichtbogenofens entgegen. Wählt man den betreffenden Leiterabstand beispielsweise nur etwa so groß wie die Abweichung der etwa mit Rücksicht auf die Nippelung. von der Optimalstellung differierenden Elektrodeneinspannung, so kann die maximale Reaktanzunsymmetrie gegenüber der vorzugsweise vorgeschlagenen zwei- bis dreifachen entfernung, also beispielsweise 2,5-mal so großem Abstand, sich ungefähr verdoppeln.

Für die flexiblen Teilleiterbündel in den äußeren Strängen ist zur Erzielung des gleichen Effektes nur etwa der halbe Vertikalabstand gegenüber den otarr geführten Leitern auf den Tragarmen erforderlieh, da die mittlere Vertikalverschiebung der flexiblen Leiter nur halb so groß ist wie die Vertikalverschiebung der auf den Tragarmen angeordneten starr geführten Leiter.

Gemäß der in Anspruch 11 beschriebenen Merkmale können bei Höhenstandsabweichungen der Tragarme gegenüber der Optimalstellung innerhalb der oben näherbeschriebenen maximal zuzulassenden Werte die bei ungünstigen Relativstellungen der Tragarme auftretenden maximalen Unsymmetriegrade noch dadurch reduziert werden, daß die Ersatzschaltbildinduktivität der Leiter der mittleren Elektrode gegenüber dem Wert, für den sich

Symmetrie in Normalstellung der Tragarme ergibt, um etwa 4 bis 6 % erhöht wird. Die maximale Unsymmetrie innerhalb des angegebenen Bereiches wird dadurch vorteilhafterweise, nach theoretischen Be-

.5 rechnungen, auf ca. 4/5 reduziert. Schließlich kann sich bei konstruktiv größtmöglicher horizontaler Annäherung der beiden Außenleiterpaare, die man aufgrund der Forderung nach Minimierung der Ersatzschaltbildinduktivitäten der Außenstränge herbeizuführen sucht, und optimaler Vertikal spreizung der Leiter einer Elektrode, mit der man geringe Induktivitätsänderungen bei Höhenstandsänderungen und minimale Bauhöhe erzielt, bei der Dimensionierung eines Ofens ergeben, daß bei herkömmlicher Anordnung der Elektroden die Ersatzschaltbildinduktivität der mittleren Leiter nicht den Wert der beiden Außenleiterpaare erreicht und das dreiphasige System daher wieder elektrisch unsymmetrisch wird. Diese Schwierigkeit läßt sich erfindungsgemäß dadurch umgehen, daß statt der herkömmlichen Elektrodenanordnung, bei der die mittlere Elektrode an einem im Vergleich zu den beiden äußeren Elektroden kürzeren Tragarm gehalten ist, durch eine Anordnung ersetzt wird, bei der die mittlere Elektrode an einem längeren, zwischen den beiden Elektroden der äußeren Stränge hindurchgeführten Tragarm gehalten ist. Vorteilhafterweise liegen die Einspannorte der Elektroden auf den Tragarmen in einer horizontalen Ebene in gleichem Abstand zueinander und jeweils in gleiehern Abstand von der Vertikalachse des Ofens entfernt. Die beschriebene Anordnung hat zwei Vorteile. Zum einen wird dadurch wieder die Symmetrie des dreiphasigen Systems hergestellt, zum anderen werden die Ersatzschaltbildinduktivitäten der Außenleiter um ein weiteres Maß reduziert.

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Bei den unvermeidbaren Höhenstandsabweichungen gegenüber der normalen Höhenlage ergeben sich bekanntlich zusätzliche Ungleichverteilungen der Ströme auf die mit den Elektroden verbundenen Leiter bzw. Leiterbündel. Dieses läßt sich durch die vertikale Kreuzung der Leiter einer jeden Elektrode vermeiden. Ein optimaler Kreuzungspunkt liegt in der Nähe des Verbindungspunktes zwischen den flexiblen Leitern und den starr geführten Lei- · tern auf den Tragarmen, wo die Kreuzung auch konstruktiv besonders günstig durchführbar ist. Ein weiterer gleichartiger Kreuzungspunkt ist an der Verbindungsstelle zwischen den flexiblen Leitern und den starr geführten Leitern auf der Transformatorseite dann sinnvoll, wenn aus konstruktiven gegebenheiten die mittlere Rohrlänge auf der Transformatorseite wesentlich größer als das Vertikalmaß der äußeren Teilleiter ist.

Vorteilhafterweise wird der bei der Kreuzung der Leiter durch die unterschiedliche Höhenanordnung der flexiblen Leiter bedingte vertikale Versatz durch Einfügung eines entsprechend langen, an dem unteren Leiter befestigten Verlängerungsstückes ausgeglichen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der jeweils untere flexible Leiter, der mit dem oberen starr geführten Leiter verbunden ist, an dem unteren starren Leiter (auf dem Tragarm der betreffenden Elektrode) über ein Tsolierstück geführt.

Die Forderung nach gleichmäßiger Stromverteilung auf die Leiter einer Elektrode wird für die Normalhöhenlage der Tragarme bezüglich der starr geführten Leiter automatisch erfüllt, wenn die Verbindungsstelle zwischen starr geführtem und flexiblem Leiter galvanisch verbunden ist und außerdem der oder die

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■^: " --/J.Leiter der mittleren Elektrode sowohl horizontal als auch vertikal genau mittig zu den Leitern der beiden äußeren Elektroden angeordnet sind. Für die flexiblen Leiter ergibt sich wegen ihres gekrümmten Verlaufes auch bei dieser als Normalhöhenlage bezeichneten Position keine Gleichheit der Strombelastungen der Leiter einer Elektrode/ so daß durch Aufhebung bzw. Fortlassen der galvanischen Verbindung an den genannten Anschlußpunkten eine Stromverteilung erreicht wird, die eine geringere Ungleichverteilung im Gesamtsystem ergibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Elektroden- und Leiteranordnung,

Fig. 2 eine Seitansicht gemäß Fig. 1 , Fig. 3 eine Draufsicht gemäß Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV gemäß Fig. 2

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V gemäß Fig. 2 und

Fig. 6 den Anschluß eines flexiblen Leiterpaares an die starr geführten Leiter einer Außenelektrode.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung besteht aus Elektroden 1a, 1b und 1c, die an Elektrodentragarmen 2 gehaltert sind. An den Elektrodentragarmen ist ferner je'ein Leiterpaar 3, 4, 5 aus starr geführten, übereinander angeordneten Leitern 3a, 3b, 4a, 4b und 5a, 5b befestigt bzw. die Tragarme bestehen

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aus einem solchen, mit Abstandshaltern verbundenen Leiterpaar. An die Leiter 3a bis 5b schließen sich über entsprechende Leiterverbindungen jeweils ebenfalls vertikal übereinander angeordnete flexible Leiter 6a, 6b , 7a, 7b und 8a, 8b an. Der Abstand zwischen den Leitern 4a und 4b bzw. 7a und 7b, die mit der mittleren Elektrode 1b verbunden sind/ ist möglichst gering gewählt. Die Leiter einer jeden Elektrode kreuzen sich an den Verbindungsstellen jeweils zwischen dem flexiblen und dem starr geführten Leiter. Der jeweils untere der starr geführten Leiter 3b, 4b, 5b bzw. der untere Tragarm— teil ist im Vergleich zu dem darüberliegenden Leiter 3a, 4a, 5a langer, so daß die flexiblen Leitungen von der Verbindungsstelle bis zum Transformator parallel geführt werden. Die durch vertikalen Versatz insbesondere bei den äußeren Leitern 6a, 8a auftretenden Längenungleichheiten der flexiblen Leitungen werden durch ein am unteren Tragarmteil· be— festigtes Verlängerungsstück 9 ausgeglichen-

Die Einspannorte der Tragarme 2 für die Elektroden 1a, 1b und 1c sowie die hier senkrecht angebrachten Elektroden bilden in Draufsicht en gleichseitiges Dreieck, das symmetrisch zur Ofenlängsachse 11 liegt.

Fig. 2 und 3 zeigen in einer skizzierten Seitansicht bzw. Draufsicht die Leiteranordnung von den trans—

verlegten Leitern 10

formatorseitig fest/ bis zu den senkrecht ausgerichteten Elektroden 1a, 1b und 1c. In der in Fig. 2 dargestellten Anordnung werden als äußere starr geführte Leiter 3a, 3b vertikal übereinander angeordnete Rohre auf den Tragarmen 2 sowie als vertikal übereinander angeordnete flexible Leiter 6a, 6b bzw. 7a, 7b Leitungsseile verwendet. Die mit der

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mittleren Elektrode 1b verbundenen, starr geführten Leiter 4a, 4b bestehen ebenfalls aus Rohren, die gegenüber der zuvor beschriebenen Anordnung aber einen geringeren Abstand voneinander haben, ersatzweise auch aus einem einzigen Rohr bestehen. Die Elektrode 1b ist weitestmöglich von dem Transformator entfernt und so angeordnet, daß die Leiter 4a, 4b in gleichem Abstand zu den Leiterpaaren 3 und 5 zwischen diesen hindurchführen. Schließlich sind die Leiter 4a, 4b über flexible Leiter 7a, 7b mit dem Transformator verbunden.

Die in einem praktischen Ausführungsbeispiel verwendeten Abmessungen 1. bis 1_ς können folgender Tabelle entnommen

werden

Abstand zwischen den Transformatoren und der Verbindungsstelle der flexiblen mit

den starr geführten Leitern

Abstand von der Verbindungsstelle bis zur Ofenlängsachse

mittlere Elektroden-Einspannlänge

Vertikalabstand der Transformatorklemmen zur Ebene, in der die Elektrodenspitzen liegen

gesamte Länge der flexiblen Seile 6a bis 8b

Vertikalabstand der starr geführten äußeren Leiter

Horizontalabstand der äußeren, starr geführten Leiter zu den mit der mittleren Elektrode verbundenen starr geführten Leitern

4000 mm

= 6175 mm

1 = 4200 mm

1 = 5700 mm

800O mm

e = 10OO mm

h = 400 mm

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Abstand der mit d^r" mittleren" Elelctrocfe verbundenen starren Leiter f = 110 mm

Abstand der flexiblen äußeren Leiter a = 5OO mm

Abstand der flexiblen äußeren Leiter von den mit der mittleren Elektrode verbundenen

Leitern ■ t = 4OO mm

Abstand der flexiblen, mit der mittleren Elektrode verbundenen Leiter voneinander b = 26O mm.

Angenommene maximale Verschiebung der Elektrodentragarme + 4OO mm

Verwendete Seile in allen Strängen 13 χ 4OO mm

Außendurchmesser der Rohre in den Außensträngen 18O mm

Außendurchmesser der Rohre in dem Mittelstrang 100 mm

Querschnitt eines Teilleiters 52OO mm

Die Abstände der in Fig. 4 und 5 prinzipiell dargestellten Leiteranordnung sind für ein spezielles Ausführungsbeispiel ebenfalls in oben stehender Tabelle niedergelegt.

Die Darstellung in Fig. 4 zeigt, daß die äußeren Leiter 3a, 3b sowie 5a und 5b senkrecht übereinander und die daraus gebildeten Leitungspaare 3 und 5 parallel zueinander angeordnet sind. In dem durch die genannten äußeren Leiter 3a, 3b, 5a und 5b in Querschnittsansicht gebildeten Viereck sind die mit der mittleren Elektrode 1b verbundenen Leiter 4a, 4b achsensymmetrisch angeordnet. Die äußeren· Leiter 3a, 3b, 5a und 5b sind im Hinblick auf eine geringe Gesamtinduktivität vorzugsweise dünnwandig und besitzen einen großen Außendurchmesser, während die um den diagonalen Schnittpunkt des oben erwähnten Viereckes dicht übereinander angeordneten Leiter 4a, 4b einen möglichst kleinen Außendurchmesser besitzen, ggf. auch durch ein einziges Rohr ersetzt werden können.

Vergleicht man die in Fig. 4 dargestellte Anordnung der Leiter 3a bis 5b mit der Führung der flexiblen Leiter 6a, 6b, 7a, 7b, 8a und 8b, so stellt man einen jeweils geringeren Abstand zwischen den Leitern 6a und 6b bzw. 8a und 8b fest. Bezogen auf die Maße der in der oben stehenden

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Tabelle dargelegten Anordnung ist der Leiterabstand a, beispielsweise zwischen Leiter 6a und 6b, nur halb so groß wie der Leiterabstand e, beispielsweise der Leiter 3a und 3b. Der seitliche Abstand h und t der jeweiligen mit der mittleren Elektrode verbundenen Leiter von den äußeren Leitern ist mit der Zielsetzung geringer Induktivität klein und bei der gesamten Leiterführung gleich gehalten worden.

In Fig. 6 ist der Anschluß der flexiblen Leiter, hier · beispielsweise der äußeren Leiter 6a und 6b, an die entsprechenden starr geführten Leiter, hier 3a und 3b, dargestellt. Ebenso wie in Fig. 1 und 2 wird die vertikale Kreuzung der Leiter deutlich. Leiter 3a ist mit Leiter 6b und Leiter 3b mit Leiter 6a verbunden. Die Verbindung des Leiters 6b mit dem Leiter 3a erstreckt sich über einen Steg 13, wobei dieser lediglich mechanisch am starren Leiter 3b befestigt, jedoch galvanisch durch ein Isolierstück 12 von diesem getrennt ist. Der flexible Leiter 6a wird über ein nach oben gerichtetes Verlängerungsstück 9 an den Leiter 3b geführt..

Dieses Verlängerungsstück 9 gleicht den notwendigen vertikalen Versatz der Seilanschlußpunkte, im vorliegenden Falle beträgt er ca. 1.8a, im Sinne kleinstmöglicher Verbindungs länge von den Anschlüssen der starren Leiter 3a, 3b zu den Sekundäranschlüssen des Transformators aus. Bei dem zur mittleren Elektrode 1b führenden Leiterpaar ist ebenfalls eine Kreuzung gemäß Fig. 6 vorgesehen. Da die Verbindungs länge von den starr geführten Leitern 4a, 4b zu den Sekundärklemmen des Transformators durch die nach außen versetzten Seilanschlüsse etwas größer ist als die in den äußeren Leitern, wird hier bei Verwendung gleichlanger Seile bei allen Leitern ein Längenausgleich dadurch erzielt, daß der in Ziffer 6 dargestellte Steg kleiner ausgestaltet ist bzw. ggf- entfällt.

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Bei Verwendung nur eines Rohres als Leitung zur mittleren Elektrode 1b erfolgt, die galvanische Verbindung der beiden Seilanschlüsse mit dem Rohr in der nach dem Stand der Technik bekannten üblichen Weise. Die in Fig. 2 dargestellte Kreuzung der Leiter auf der Transformatorseite entspricht in allen drei Strängen der Darstellung in. Fig. 6.

Abweichend von der in Fig. 5 dargestellten geometrischen Anordnung werden im Bereich der weitgehend vertikal verlaufenden Enden der flexiblen Leiter 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b die Leiter soweit verschoben, daß die Mittellinie 14 der beiden flexiblen Leiter 7a, 7b des mittleren Stranges auf gleicher Höhe mit den unteren flexiblen Leitern 6b und 8b der äußeren Stränge liegt.

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Claims

Ansprüche

( 1.1 Elektroden- und Leiteranordnung eines dreiphasigen ν—/ Lichtbogenofens mit senkrecht oder schräg nach unten in den Ofen ragenden, an Tragarmen gehalterten Elektroden, die über fest mit den Tragarmen verbundene, gegebenenfalls als Rohr starr geführte Leiter sowie daran anschließende flexible Leiter an einem Transformator angeschlossen sind, wobei die mit den in bezug auf die Leiterlängsachse äußeren Elektroden verbundenen, die sogenannten äußeren Stränge bildenden Leiter jeweils vertikal übereinander und die mit der mittleren Elektrode verbundenen, den mittleren Strang bildenden Leiter achsensymmetrisch und raittig dazu sowie dicht übereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Elektrode (1a, 1b, 1c) unter konstruktiv geringstmöglichem seitlichen Abstand voneinander nur zwei im wesentlichen parallel zueinander laufende Leiter (3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b) bzw. Leiterbündel· (6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b) angeschlossen sind, deren Vertikalabstand an den äußeren Elektroden (1a, 1c) größer ist als das Maß, um das die Elektroden aufgrund ungleichen Abbrandes und/ oder technisch bedingter Einspannung maximal aus der in bezug auir die elektrische Symmetrie geforderten, durch gleiche Einspannlänge aller Elektroden charakterisierten Lage gegeneinander verschoben sind und daß zur Erzielung einer· elektrischen Symmetrie und minimaler Leitungsinduktivitäten die mit dem mittleren Strang verbundene Elektrode (1b) an einem Tragarm auf größerem Abstand von der Transformatorseite angeordnet ist als die mit den beiden

EV S4/8O - 1 -

Vc, "λ e

äußeren Strängen verbundenen Elektroden (1a, 1c) .
2. Leiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertikalabstand der an den äußeren Elektroden (1a, 1c) angeschlossenen Leiter (3a, 3b, 5a, 5b) zwei- bis dreimal so groß ist wie das Maß, um das die Elektroden aufgrund ungleichen Abbrandes und/oder technisch bedingter Einspannung maximal aus der in bezug auf die elektrische Symmetrie geforderten Lage verschoben sind.
3. Leiteranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Vertikalabstand der flexiblen Leiter (6a, 6b; 8a, 8b) in den äußeren Strängen jenseits der starr geführten Leiter (3a, 3b, 5a, 5b) einer Elektrode etwa 4O bis 6O %, vorzugsweise halb so groß ist wie der Vertikalabstand der starr geführten Leiter (3a, 3b; 5a, 5b) .
4. Leiteranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter einer jeden Elektrode (1a, 1b, 1c), zumindest der äußeren Elektrode (1a, 1c), in vertikaler Richtung mindestens einmal gekreuzt werden.
5. Leiteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreuzungspunkt in Höhe des Anschlußpunktes der flexiblen Leitungen (6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b) an die auf den Tragarmen gehalterten Leiter (3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b) liegt.
6. Leiteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreuzungspunkt in Höhe des Anschlußpunktes der flexiblen Leitungen (6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b) an die transformatorseitigen, fest verlegten Leiter (10) -liegt.

.3 -
7. Leiteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren flexiblen Leiter (6b, 7b, 8b) , die mit den oberen starr geführten Leitern (3a, 4a, 5a) verbunden sind, an den unteren starren Leitern (3b, 4b, 5b) auf den Tragarmen bzw. auf der Trafoseite der betreffenden Elektrode über Isolierstücke (12) geführt werden, so daß die beiden Leiter, die zu derselben Elektrode führen, an der Kreuzungsstelle nicht miteinander elektrisch verbunden sind.
8. Leiteranordnung nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Kreuzung der Leiter durch die unterschiedliche Höhenanordnung der flexiblen Leiter bedingte vertikale Versatz durch Einfügen eines entsprechend langen, an dem unteren oder oberen festen Leiter auf dem Tragarm befestigten Verlängerungsstückes (9) ausgeglichen ist.
9. Leiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die starr geführten Leiter (3a, 3b, 5a, 5b) in den äußeren Strängen dünnwandige Rohre sind und einen großen Außendurchmesser aufweisen.
10. Leiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Mittelleiter (4a, 4b) einen möglichst kleinen Außendurchmesser aufweisen,
11. Leiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertikalabstand der Leiter (4a, 4b, 7a, 7b) bzw. der Außendurchmesser des Leiters im mittleren Strang gegenüber derjenigen Konfiguration, bei welcher elektrische Symmetrie des dreisträngigen Systems erreicht wird, so verringert und dadurch die Induktivität der zu der mittleren Elektrode (1b) führenden Leiter (4a, 4b,

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7a, 7b) vergrößert wird, vorzugsweise etwa 5 %, daß dadurch die maximale Unsymmetrie, die innerhalb der zugelassenen Höhenstandsabweichungen auftritt, minimiert wird.
12. Leiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der weitgehend vertikal verlaufenden Enden der flexiblen Leiter (6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b) die Konfiguration des Querschnitts der drei Stränge zur Erzielung weiterer Verbesserungen der Gleichverteilung der Teil leiter ströme gegenüber einer horizontal und senkrecht zu den Strombahnen verlaufenden ursprünglichen Symmetrieachse zu einer unsymmetrischen Konfiguration verschoben wird, vorzugsweise soweit, daß die Mittel-

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linie der beiden flexiblen Leiter (7a, 7b) des mittleren Stranges auf gleicher Höhe mit den unteren flexiblen Leitern (6b, 8b) der äußeren Stränge liegt.
13. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannorte der Tragarme für die Elektroden (1a, 1b, 1c) in einer horizontalen Ebene in gleichem Abstand zueinander und jeweils gleichem Abstand von der Vertikalachse (11) des Ofens liegen.