DE545696C - Elektrothermischer Schmelzofen fuer Mehrphasenstroeme - Google Patents

Description

Mehrphasenstromleitungen — am gebräuchlichsten sind solche für Dreiphasenströme — die zur Energieübertragung von Transformatoren auf elektrothermische Schmelzöfen dienen, können außerordentlich hohe Ströme führen, da die für Schmelzöfen verwendbaren Spannungen begrenzt sind. Je kleiner die Spannungen im Verhältnis zu den Stromstärken sind, um so stetiger wird z. B.

ίο bei kombinierten Lichtbogenwiderstandsöfen der Lichtbogen und damit der Ofengang. Bei einer gegebenen Drehstromtransformatorengruppe — diese kann sowohl aus einem Dreiphasentransformator als auch aus drei Einphasentransformatoren bestehen — erhält man auf der Niederspannungsseite, die nach dem Schmelzofen zu liegt, die geringsten Spannungen durch die sogenannte Dreieckschaltung. Die Spannungen zwischen je zwei Phasen sind in diesem Fall gleich der Phasenspannung, während die Stromstärken das i,73fache der Phasenstromstärken sind. Man hat seither diese Schaltung für die Energieübertragung auf elektrothermische Schmelzöfen so verwertet, wie es durch Fig 1 wiedergegeben wird, a, b und c sind beispielsweise drei Einphasentransformatoren, p ihre Hochspannungsseiten, s ihre Niederspannungsseiten, d, e und / die Elektroden des Schmelzofens. Die Hochspannungsseiten der Transformatoren sind im Dreieck geschaltet. Die Niederspannungsseiten der Transformatoren sollen, wie oben festgelegt, ebenfalls im Dreieck liegen, indem gemäß der Schaltung der Phasen auf der Hochspannungsseite die Niederspannungsverbindungen entsprechend direkt an den Transformatoren, wie seither üblich, liegen.

Die so erhaltenen drei Phasen werden dann nach je einer Elektrode des Schmelzofens geführt. Nachteilig für den Leistungsfaktor des Netzes sind neben den Verbindungen direkt am Transformator die nach den Elektroden einphasig ausgeführten Leitungen, da die durch die hohe Ströme führenden Leitungen induzierten elektromagnetischen Felder der Verbindungen an den Transformatoren und der einphasig ausgeführten Leitungen nur unvollkommen kompensiert werden.

Ein elektrothermischer Schmelzofen mit Leitungsführungen nach Fig. 1 hat einen weiteren Übelstand. Die drei einphasigen Zuleitungen nach den Elektroden liegen vorzugsweise in einer horizontalen Ebene auf einer Seite der Elektroden. Infolge der ungleichen Größe der Koeffizienten der gegenseitigen Induktion findet ein Umtransportieren der Energie von einer äußeren Phase nach der anderen äußeren statt, in Richtung des Drehsinns des Generators. Diese ungleiche Energieerteilung wird an den Transformatoren bzw. in der Praxis vor allem an den Elektroden sehr störend empfunden.

Die im nachfolgenden näher beschriebene Erfindung zeigt diesen Nachteil der ungleichen Belastung infolge der Verschiebung eines Teils der Energie der einzelnen Phasen nicht. Sie vermeidet den Übelstand der un-

gleichmäßig kompensierten Felder und erzielt gleichzeitig einen besseren Leistungsfaktor des Netzes.

Fig. 2 veranschaulicht die Leitungsführung für Dreiphasenstrom, a', V und c' sind wieder drei Einphasentransformatoren, d', e' und /' die drei Elektroden des elektrothermischen Schmelzofens. Die Niederspannungsseiten der drei Transformatoren sind in der

ίο gezeichneten Weise den Elektroden zugeführt. Mit ι sind die Anfänge, mit 2 die Enden der einzelnen Phasen bezeichnet; p' sind die Hochspannungsseiten, s' die Niederspannungsseiten. Der der Leitung a', s', i-f zugeordnete Strom der Leitung a', s', 2-d' hat in jedem Augenblick gleiche Größe und umgekehrte Richtung, so daß das nach außen hin wirksame elektromagnetische Feld in dem Teil der beiden Leitungen Null wird, in dem die Leitungen dicht nebeneinander verlegt werden können. Das gleiche gilt von den Leitungen der anderen Phasen. Der zwischen diesen gut kompensierten Leitungen und den Elektroden liegende Teil — die unmittelbar an die Elektroden sich anschließenden Leitungen —, der in der Regel beweglich ausgebildet ist, verhält sich wesentlich verschieden. In diesen Leitungsteilen müssen die Plus-Minus-Ströme nach den Elektroden auseinandergezogen werden; der Einfluß der entfernter liegenden Drehstromleitungen kann nicht mehr vernachlässigt werden, so daß sich auch hier bei den bis jetzt gebräuchlichen Leiteranordnungen infolge der Unsymmetrie verschieden hohe induktive Widerstände und damit Energieverschiebungen bemerkbar machen. Diese werden nach der Anordnung der Fig. .2 auf ein Minimum herabgedrückt, da die elektromagnetischen Felder der einzelnen Leiter fast symmetrisch zueinander liegen.

Es ist ohne weiteres verständlich, daß die die Erfindung betreffende Leitungsführung auch für eine andere Zahl von Phasenströmen und für eine andere Stellung der Elektroden anwendbar ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Elektrothermischer Schmelzofen für Mehrphasenströme mit Leitungsführungen mit Kompensation der elektromagnetischen Felder der Phasen, von denen je ein Anfang und ein entsprechendes Ende an je einer Elektrode verkettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbar an die Elektroden sich anschließenden Leitungen derart geführt sind, daß die Induktion in diesen Teilen der Leitungen mindestens annähernd gleichmäßig kompensiert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen