DE935265C

DE935265C - Arrangement for low-loss transmission of high electrical alternating currents for three-phase arc furnaces

Info

Publication number: DE935265C
Application number: DED7991A
Authority: DE
Inventors: Herbert Lebeck
Original assignee: Demag Elektrometallurgie GmbH
Current assignee: Demag Elektrometallurgie GmbH
Priority date: 1951-02-17
Filing date: 1951-02-17
Publication date: 1955-11-17

Description

Die verhältnismäßig hohen induktiven und OhmschenVerluste beimFortleiten der elektrischen Energie auf der Hochstromseite der Lichtbogen-Transformatoren haben schon immer den Wunsch wach werden lassen, durch geeignete Ausbildung und Anordnung der Leiter eine Herabsetzung der Verluste zu erreichen. So ist z. B. eine Leitungsführung zwischen den Elektroden von Drehstrom-Lichtbogenöfen und dem speisenden Transformator mit mehreren Leitungen pro Phase bekanntgeworden, bei der zwecks Vermeidung von Induktion die einzelnen Phasen zu einem Leiterbündel verschachtelt werden. Die einzelnen Phasen sollen dabei in hintereinanderliegenden Ebenen liegen. Durch das dichte Beieinanderliegen der Phasen wird zwar ein gewisser Ausgleich der Induktanzen erreicht, jedoch keine Symmetrie im Sinne des Vektorenbildes, wie es z. B. als Begleiterscheinung bei ummantelten Drehstromkabeln mit dreieckförmig angeordneten, aus verseilten Litzen gebildeten Phasenleitern der Fall ist. Auch hat man bei solchen Kabeln die Leiter zwecks Unterbringung größerer Querschnitte in Anlehnung an den kreisförmigen Querschnitt des Kabels bereits sektorförmig ausgeführt.The relatively high inductive and ohmic losses when forwarding the electrical energy on the high current side of the arc transformers always awaken the desire through suitable training and arrangement the ladder to achieve a reduction in losses. So is z. B. a line routing between the electrodes of three-phase arc furnaces and the feeding transformer became known with several lines per phase, in order to avoid Induction, the individual phases can be nested to form a conductor bundle. The single ones Phases should lie in levels one behind the other. By lying close together of the phases, a certain compensation of the inductances is achieved, but none Symmetry in the sense of the vector image, as it is z. B. as a side effect of sheathed Three-phase cables with triangular arrangement and formed from stranded strands Phase conductors is the case. With such cables you also have the ladder for the purpose of accommodation larger cross-sections based on the circular cross-section of the cable executed sector-shaped.

In teilweiser Anwendung der bei ummantelten Drehstromkabeln bekannten Anordnung der Phasenleiter wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, zwecks verlustarmer Fortleitung elektrischer Wechselströme für Drehstrom-Lichtbogenöfen die Ableitungen vom Transformator zum Ofen zu dreieckförmigen Hohlleitern auszubilden, welche in gleichen Abständen innerhalb eines Kreisumfanges angeordnet und mit abgerundeten inneren Ecken versehen sind.In partial application of those known from sheathed three-phase cables Arrangement of the phase conductors is proposed according to the invention, for the purpose of low-loss Forwarding of electrical alternating currents for three-phase electric arc furnaces the discharges from the transformer to the furnace to form triangular waveguides, which in evenly spaced within a circumference and rounded inner corners are provided.

Bei den hohen Strömen, wie sie bei Lichtbogenöfen auftreten, kommt die bekannte symmetrische Anordnung der Phasenleiter und deren Breieckförmiger Hohlquerschnitt erst-voll zur Geltung, denn die durch Kabel fortgeleiteten Ströme und damit die Induktionsverluste sind in keiner Weise mit den beim Lichtbogenofen auftretenden Verhältnissen vergleichbar. Während bei den Drehstromkabeln mit kreisförmigem Querschnitt praktisch keine andere Möglichkeit als die der symmetrischen Leiteranordnung besteht, entfällt dies beim Lichtbogenofen mit seinen freien Einzelleitern vollkommen, wie auch die bisherigen und sich von einer Stromführung entsprechend dem Vektorenbild geradezu abwendenden Vorschläge hinsichtlich einer Verschachtelung der Leiter in einzelnen hintereinanderliegenden Ebenen zeigen.With the high currents that occur in electric arc furnaces the well-known symmetrical arrangement of the phase conductors and their triangular hollow cross-section first-fully come into their own, because the currents carried by cables and thus the Induction losses are in no way related to those occurring with the electric arc furnace Conditions comparable. While the three-phase cables have a circular cross-section there is practically no other option than a symmetrical conductor arrangement, This is completely eliminated in the case of the electric arc furnace with its free individual conductors, such as also the previous ones and differing from a current conduction according to the vector image downright averting proposals regarding nesting the ladder in show individual levels one behind the other.

Neben der Herabsetzung der induktiven Verluste bietet die Erfindung die Möglichkeit, die Stromleiter von einem Kühlmittel, z. B. Wasser, durchfließen zu lassen. Durch die damit erzielte Kühlung kann der Leitungsquerschnitt mit höheren Stromdichten belegt werden, so daß die spezifischen und die Ohmschen Verluste vermindert werden.In addition to reducing the inductive losses, the invention offers the possibility of the conductors of a coolant, z. B. water, flow through allow. Due to the cooling achieved in this way, the line cross-section can with higher Current densities are occupied, so that the specific and the ohmic losses are reduced will.

Flüssigkeitsgekühlte Hohlleiter sind z. B. bei Spulen von Induktionsöfen bekannt. Die Stromleiter lassen sich leicht aus Rohren bilden, wobei man zugleich noch den Vorteil erhält, daß die Dreieckspitzen schon aus fabrikationstechnischen Gründen abgerundet sind; dadurch wird die erhöhte Wärmeentwicklung vermieden, die anderenfalls an den inneren Spitzen der Dreiecke auftreten würde. Überdies bietet die neue Anordnung den Vorteil, daß sie infolge ihres kreisförmigen Gesamtquerschnittes bequem in die Gesamtanlage eingefügt und angeschlossen werden kann.Liquid-cooled waveguides are z. B. with coils of induction furnaces known. The current conductors can easily be formed from tubes, whereby one at the same time still has the advantage that the triangular points are already made from manufacturing technology Reasons are rounded; this avoids the increased heat generation that otherwise it would occur at the inner tips of the triangles. It also offers the new arrangement has the advantage that it is due to its circular overall cross-section can be conveniently inserted into the overall system and connected.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Abb. i zeigt eine Dreileiteranordnung; Abb. 2 gibt die Verdoppelung dieser Anordnung wieder.Fig. I shows a three-wire arrangement; Fig. 2 gives the doubling this arrangement again.

Nach Abb. i werden die drei Phasen durch die Leiter i, 2 und 3 gebildet, deren Innenwinkel etwa 12o° beträgt.According to Fig. I, the three phases are formed by the conductors i, 2 and 3, whose interior angle is about 12o °.

In an sich bekannter Weise heben sich die durch Induktion erzeugten Felder an den einander zugekehrten Seiten der Dreieckkanten gegeneinander auf, da sie entgegengesetzt gerichtet sind, wodurch die induktiven Verluste herabgesetzt werden. Die drei Leiter haben im Inneren Hohlräume .4., 5 und 6, welche beispielsweise von Wasser durchflossen werden.In a manner known per se, those generated by induction are offset Fields on the facing sides of the triangle edges against each other, there they are directed in opposite directions, which reduces inductive losses will. The three conductors have cavities inside .4., 5 and 6, which for example are traversed by water.

Nach Abb. 2 gehören zu jeder Phase zwei gegenüberliegende Dreieckshohlleiter, die mit i und i i, 2 und 22, 3 und 33 bezeichnet sind. Die Anordnung und Wirkung sind im übrigen die gleichen wie nach Abb. i, die Hohlräume 4, 44; 5, 55 und 6, 66 können auch in diesem Falle von einem Kühlmittel durchflossen sein.According to Fig. 2, two opposite triangular waveguides belong to each phase, which are denoted by i and i i, 2 and 22, 3 and 33. The arrangement and effect are otherwise the same as in Fig. i, the cavities 4, 44; 5, 55 and 6, 66 can also have a coolant flowing through them in this case.

Claims

PATENT CLAIMS: i, arrangement for low-loss transmission of high electrical power Alternating currents for three-phase arc furnaces, characterized in that the discharge from the transformer to the furnace takes place in triangular waveguides, which in the same Distances arranged within a circumference and with rounded inner Corners are provided.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that each Phase several triangular conductors are assigned, which are evenly spaced within of the circumference of the total cross-section are arranged. Referred publications: German patent specifications No. 528 69o, 627: 256, 509417-