Schaltung zur Erzielung von symmetrischer Dreiphasenbelastung beim Anschluss eines einphasigen Elektrodenofens Wenn ein einphasiger elektrischer Elektroden- schmelzofen an ein Dreiphasennetz geschaltet ist, wird man eine unsymmetrische Belastung des Netzes erhalten.
Im allgemeinen gestattet der Kraftlieferant eine gewisse Unsymmetrie der Belastung, aber bei kommerziellen einphasigen Schmelzöfen ist die Ofen belastung meist so gross, dass die unsymmetrische Belastung des Netzes die vom Kraftlieferanten ge stellte Grenze überschreitet, welches grosse Nachteile und Gefährdung der Maschinen der Kraftanlage herbeiführt. Einphasige Schmelzöfen haben ausserdem im allgemeinen eine so starke Phasenverschiebung (schlechten cos (p), dass die Verhältnisse weiterhin verschlimmert werden.
Es sind verschiedene Kompensationsanordnungen konstruiert worden, wobei man mit Hilfe von Induk tionsspulen und Kondensatorbatterien versucht hat, eine symmetrische Belastung des Dreiphasennetzes zu erzielen, wenn an dasselbe ein Einphasenofen an geschaltet ist.
Mehrere dieser Schaltungen haben sich bei, ganz ruhigen Belastungen, wie bei Widerstandsöfen, Induk tionsöfen und ähnlichem ausgezeichnet bewährt. In Elektrodenöfen ist aber die Belastung ungleichmässig, weil das Gut oft im Inneren des Ofens zusammen stürzt, weil Libhtbögen in den öfen vorkommen usw. Gemäss unseren Erfahrungen ergeben diese Erschei nungen sowie das Ein- und Ausschalten des Ofens überspannungen in der Kompensationsschaltung, und dies führt wiederum zu Überschlägen sowohl in der Hochspannungsanlage des Ofens als in den übrigen elektrischen Anlagen, die mit der Hochspannungsseite des Ofens zusammengeschaltet sind.
Zufolge einer der bekannten Kompensationsschal tungen, bei denen ein Einphasenofen z. B. zwischen den Phasen R und T geschaltet ist, wird eine Induk- tionsspule zwischen den Phasen R und<B>S</B> und gleich zeitig eine Kondensatorbattcrie zwischen einem Punkt in der Nähe des Mittelpunktes der Induktionsspule und der Phase T angebracht.
Diese Schaltung ist in der Fig g. <B>1</B> schematisch veranschaulicht, wobei <B>1</B> die Elektrode und 2 die Ofenwanne bezeichnet, die beide an die Sekundärseite des Transformators<B>3 ge-</B> schaltet sind. 4 ist eine Induktionsspule, die zwi schen den Phasen R und<B><I>S</I></B> liegt und<B>5</B> bezeichnet die Kondensatorbatterie zwischen dem Mittelpunkt der Induktionsspule und der Phase T.
Diese Schaltung ist mit verschiedenen Anordnun gen zur Vermeidung der überspannungsgefahr in Verbindung mit einphasigen öfen verwendet worden, aber es ist nicht gelungen, die schädlichen Wir kungen von überspannungen zu dämpfen.
Die Erfindung hat zum Ziel, die genannten Nach teile zu vermeiden. Sie betrifft eine Schaltung zur Erzielung von symmetrischer Dreiphasenbelastung beirn Anschluss eines einphasigen Elektrodenofens, welche Schaltung dadurch gekennzeichnet ist, dass in Serie mit der Primärwicklung des Ofentransfor mators eine derart dünensionierte Kondensatorbatterie geschaltet ist, dass der cos 99 der Phasenverschiebung angenähert gleich<B>1</B> wird,
und dass <B>je</B> zwischen die beiden anderen Phasen eine andere Kondensator- batterie bzw. eine Induktionsspule geschaltet ist. In Fi-. 2 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Die Primärspule<B>3</B> des Ofentransformators liegt zwischen den Phasen R und T, und in Serie mit derselben ist eine Kondensator- batterie <B>6</B> geschaltet. Zwischen die Phasen R und<B>S</B> ist eine Induktionsspule<B>7</B> und zwischen die Phasen <B>S</B> und T eine Kondensatorbatterle <B>8</B> geschaltet.
Das Dreiphasennetz wird symmetrisch mit rein Ohmscher Belastung belastet, wenn der Ofenstrom I" mit der Spannung zwischen R und T in Phase ist und wenn der Strom durch die Kondensatorbatterie I, zahlenmässig von derselben Grösse ist wie der Strom durch die Induktionsspule IL. Vollständige Symmetrie tritt nur bei einer bestimmten Belastung des Ofens ein, wenn der Ofenstrom I,> <B>=</B> 1/3 X I, bzw. <B>1.</B> = 1/3 X IL ist.
Um auch die Möglichkeit zu haben, die Belastung des Ofens regulieren zu können, wird mit Vorteil die Induktionsspule<B>7</B> und die Kondensatorbatterie, <B>8</B> zwischen den Phasen R-S <I>und</I> S-T regulierbar ge staltet. Wie erwähnt, gestatten die Kraftlieferanten im allgemeinen eine gewisse unsymmetrische Be lastung des Netzes, und dies gestattet eine verhältnis mässig weitgehende Belastungsregalierung des Ofens, ohne dass man eine Regulierung der Kondensator- batterien und der Induktionsspule vorzunehmen braucht.
Diese können daher, nachdem der gestatt- bare Unsymmetriegrad festgelegt worden ist, falls erforderlich, stufenweise regulierbar ausgeführt wer den, und zwar mit Stufen, die in jedem einzelnen Fall festgelegt werden können.
Der Schmelztransformator des Ofens wird im allgemeinen mit Stufenschalter gebaut, so dass die Spannung zwischen der Elektrode und dem Ofen boden reguliert werden kann. Die Abänderung der Spannungsstufen wird dann die Induktivität des Transformators und des Ofens ändern, und der Serienkondensator sollte demzufolge auch für ent sprechende Stufen regulierbar gebaut werden, so dass der cos rp bei allen aktuellen Spannungsstufen angenähert gleich<B>1</B> wird.
Bei gewissen elektrometallurgischen Verfahren können die öfen mit konstanter Spannung betrieben werden. In solchen Fällen brauchen die Serienkonden satoren nicht regalierbar gebaut zu werden.