Stromznführungseinrichtung an elektrothermischen. Dreiphasenschmeizöfen. Da der induktive Spannungsverlust in einem Stromleiter annähernd proportional der Stromstärke ist, so wird beim Bau der grossen elektrischen Schmelzöfen die Stromzuführung zu den Elektroden eine Sache von grösster Bedeutung.
Die grossen Schmelzöfen sind jetzt mei stens Dreiphasenöfen und die Transforma toren, die solchen Ofen Strom liefern, sind an der Primärseite in der Regel dreieck- geschaltet und an der Sekundärseite ent weder stein- oder dreieckgeschaltet. In ältern Öfen waren gewöhnlich die drei Elektroden in einer Reihe angebracht und die Schienen, die den Nullpunkt der Sternschaltung oder die Verbindungen der Dreieckschaltung bil deten, lagen entweder am Transformator oder in der Nähe des Ofens,
wo die bieg baren Leitungen nach den Elektroden ar_- fingen. Die drei Leitungsgruppen von den drei Phasen wurden kompensiert nach dem Ofen geführt, aber dort wieder getrennt, wo die festen Leitungen endeten und die bieg baren anfingen. Das Anbringen von drei Elektroden in einer Reihe verursachte eine ungleichmässige gegenseitige Induktion zwi schen den drei Elektroden und das führte wieder zu einer ungleichen Phasenbelastung, was für einen guten Ofenbetrieb sehr unan genehm war. Man hat deshalb versucht, die drei Elektroden anstatt in einer Reihe in den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks auf zustellen, um die ungleiche Phasenbelastung zu vermeiden.
Man hat sich früher dann so eingerichtet, dass man drei Transformatoren und eine Dreieckschaltung an der Sekundär seite verwendet hat und hat eine günstige Stromzuführung dadurch erhalten, dass man die Schienen von gegenseitiger Polarität eines Transformators kompensiert bis zum Ofen führte und die Dreieckschaltung direkt an oder in den Elektroden bildet. Dabei müssen aber alle drei Transformatoren dasselbe Über setzungsverhältnis haben, also mit derselben Spannung arbeiten, da man sonst innere Aus gleichströme durch die Transformatoren und die Kupferschienen erhält.
Im Gegensatz zu dieser Dreieckschaltung wird beim Gegenstand der vorliegenden Er findung eine Sternschaltung der Leiter an der Sekundärseite der Transformatoren ver wendet, wodurch jeder einzelnen Elektrode die Spannung gegeben werden kann, die sie gerade braucht. Während des Betriebes sucht man die Elektroden möglichst gleich tief im Ofen zu halten. Zweckmässig sind die Trans formatoren für Spannungsregulierung während des Betriebes eingerichtet; dann kann man jeden einzelnen Transformator unabhängig regulieren und den Elektroden, falls ge wünscht, verschiedene Betriebsspannung geben.
Bei der Stromzuführungseinrichtunggemäss der Erfindung sind die Elektroden in Drei eck gestellt, und es sind die Leiter der drei Phasen bis innerhalb eines Kreises, der durch die drei Elektroden gezogen werden kann, kompensiert geführt. Dadurch sind sehr nie drige induktive Spannungsverluste vorhanden. Der Nullpunkt der Sternschaltung kann ent weder im Transformator gebildet sein oder an einem Punkt, der innerhalb eines Kreises liegt, der durch die drei Elektroden gezogen werden kann.
In der beiliegenden Zeichnung sind Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen: Fig.1 und 2 Stromzuführungseinrichtungen mit 0-Punkt der Sternschaltung in der Ofen achse. Die Leitungen nach dein 0-Punkt sind etwas dünner ausgezogen als die Leitungen nach den Elektroden; Fig. 3 zeigt eine Einrichtung, bei der der 0-Punkt im Transformator gebildet ist.
An der Primärseite sind die Transforma toren in Dreieck geschaltet. In allen drei Figuren bezeichnet 1 die Transformatoren, 2 den Ofen und 3 die Elektroden. Wie be kannt, ist die Sekundärwicklung an grossen Schmelztransformatoren in eine Reihe parallel geschalteter Spulen, zum Beispiel acht, aufge teilt. Dabei kommen durch den Transforma- tordeckel, wenn der 0-Punkt nicht im Trans formator gebildet ist, für jede Phase zwei mal acht Schienen heraus. Der Strom wird am besten mittelst wassergekühlter Kupfer rohre nach dem Ofen geführt. Gemäss Fig. 1 sind zwei Gruppen Rohre von jeder Phase nach der entsprechenden Elektrode geführt.
Hier teilen sich die Gruppen; die beweg lichen Leitungen sind an beiden Seiten der Elektrode zum Elektrodenhalter geführt und die starren Rohre werden zum 0-Punkt in der Ofenachse geführt. Da in den zwei Lei tungsgruppen gleichviel Hin- wie Rücklei tungen sind und da die beweglichen und die starren Leitungen dicht nebeneinander ge führt sind, so sind die Kraftfelder der Lei tungen bis innerhalb eines Kreises, der durch die drei Elektroden gezogen werden kann, kompensiert. Unkompensiert sind nur die kurzen Stücke 0-Leitung von der Elektrode bis zur Ofenachse.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Stromzu- führungseinrichtung sind die Hin- und Rück leitungen jeder Phase bis nach der Ofen achse kompensiert, von wo die beweglichen Leitungen nach den Elektroden zurück führen. Fig. 3 zeigt eine Einrichtung, die auch einen sehr niedrigen induktiven Spane nungsverlust hat und die nur die Hälfte des Kupferquerschnittes braucht, der für eine Anordnung gemäss Fig. 2 erforderlich ist. Der 0-Punkt ist im Transformator gebildet und die Leitungen der drei Phasen sind bis zur Ofenachse kompensiert geführt.
Wenn zum Beispiel jeder Transformatorkern acht Spulen hat, erhält man im ganzen 24 Kupfer rohre, acht von jeder Phase, die dem Ofen möglichst nahe aneinander zugeführt werden. Die Rohre können in Dreieckstellung ange ordnet werden, so dass jede Überführung von Energie von der einen Phase zur andern ver mieden wird.
Nahe an der Ofenachse werden die Phasen getrennt, und die Kupferrobre werden mit beweglichen Leitungen verbunden, die den Kontaktbacken der Elektrodenhalter den Strom zuführen. Diese Leitungen werden von einander möglichst weit getrennt, so dass das elektromagnetische Kraftfeld um jede Leitung möglichst klein wird.
Da diese Leitungen über den Ofen kom men, führt man sie als wassergekühlte Kabel aus, das heisst, der Leiter besteht aus einem Kern feindrähtigen und biegsamen Kabels von einem biegsamen Metallschlauch um geben, in welchem Wasser zirkuliert.