专利名称：一种可变电阻式分流方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于铝电解槽的可变电阻式分流方法及装置，属于电解铝生产的直流供 电技术领域。
背景技术：
在电解铝的生产中，多台电解槽作为用电负载是串联后连接在低电压大电流的直流电源 上的。众所周知，串联电路当其中一个负载出现断路时，其它负载也会因断电不能工作。由 于电解槽系列的特殊要求，需要定期的将一台或多台电解槽停槽大修，当某个电解槽停槽时 为了不影响其它电解槽的正常工作，在每台电解槽的供电电路中设计有并联的短路母线。短 路母线通过立柱与短路块的闭合和断开来实现电流切换。由于电解槽的供电是采用低电压大 电流的直流电源，在立柱与短路块的闭合和断开的过程中会产生能量很高的电弧甚至发生爆 炸。操作时非常危险，可能会对供电设备造成损坏或对操作人员造成人身伤害。
通常实现电流切换的传统做法有两种 一种是将电解槽的供电电流降为零，由人工闭合 或断开短路口，叫零电流操作；另一种是将电解槽的供电电流降为原电流的l/2或l/3电流后 ，配合使用分流器或熔断器，再由人工闭合或断开短路口，叫降电流操作。以上两种方法都 存在以下缺点1、 一般短路块的闭合或断开操作时间为15 30分钟，操作期间串联在电路 中的电解槽均在无电流或降电流状态工作，电流恢复电后会引起槽况的波动，这样频繁的电 流波动和和槽内温度的大幅波动会极大影响电解槽内衬的寿命，縮短内衬使用周期，甚至造 成整个串联回路中的电解槽发生漏槽事故；2、 一般来说电解槽的耗电量是非常大的，有时 一条串联回路中的电解槽用电量相当一个中型城市的用电负荷，如此大的负荷，频繁地停电 和通电对电网的稳定运行非常不利；也会严重影响为电解槽供电的整流机组寿命；由于以上 原因造成的电解槽内衬寿命损耗、槽况波动的能量损耗和整流机组寿命损耗直接影响了电解 铝生产的成本。
为了解决以上缺点，我们研究出了在电解槽不停电状态下进行停槽和开槽的方法，这种 方法虽然解决了整个串联回路中电解槽出现的上述缺点，但对于经大修后需要开槽的电解槽 来说，又遇到了以下问题大修后的电解槽，在接入串联回路时，电解槽需要对槽体预热使 之达到一定的温度，电解槽预热初期电解槽电流是逐步上升的，例如一次达到额定电流将对 电解槽体产生巨大冲击，影响槽寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可变电阻式分流方法及装置，该方法及装置在电解槽的开槽 时，可防止电解槽一次达到额定电流避免对电解槽体冲击。
本发明是这样实现的本发明的可变电阻式分流方法是该方法是在铝电解槽的立柱与短 路块之间并联一条或一条以上具有正温度系数的导电材料制成的软带；在软带刚并联连接在 立柱与短路块之间时，由于软带的温度低，软带的电阻小，对电流的分流作用大；随着时间 的推移，软带在电流的热效应作用下，温度逐渐升高，软带的电阻也逐渐增大，对电流的分 流作用逐渐减小，从而起到自动调整分流电流的作用。
上述的可变电阻式分流方法中，所述软带的截面及并联数量由铝电解槽预热时所需的分 流电流和铝电解槽达到额定电流分布条件所需的时间确定；铝电解槽预热时所需的分流电流 大或铝电解槽达到额定电流所需的时间长，软带的截面也相应大或增加软带并联的数量；反 之，铝电解槽预热时所需的分流电流小或铝电解槽达到额定电流所需的时间短，软带的截面 也相应小或减少软带并联的数量。
前述的可变电阻式分流方法中，所述的软带用钢或铜材料制成。
前述的可变电阻式分流方法中，所述的软带与立柱连接端的立柱上安装有立柱压接器； 软带与短路块连接端的短路器上安装有短路块压接器，便于快速连接。
前述的可变电阻式分流方法中，所述的软带两端压接有压块，压块用铜或铝制成。
按照前述的可变电阻式分流方法构建的可变电阻式分流装置，它包括一条或一条以上能 够并联在铝电解槽的立柱和短路块之间的软带(1)，在每条软带(1)的两端都压接有压块
(2)，其中一端的压块(2)与能够固定在铝电解槽立柱上的立柱压接器(3)连接，另一 端的压块(2)与能够连接在铝电解槽立柱上的短路块压接器(4)连接。
前述的可变电阻式分流装置中，所述的立柱压接器3由夹板5和导流板6构成；夹板5的截 面形状为倒"F"形，夹板5的两端设有安装孔7，夹板5的中部设有一个或一个以上的夹槽8 ，夹槽8上设有压紧螺钉9，夹槽8中开有压板孔10;导流板6的形状为"L"形，在"L"形 的一边开有一条或一条以上的槽ll，在导流板6的一边形成一个或一个以上的压板12，压板 12穿在压板孔10中。
前述的可变电阻式分流装置中，所述的短路块压接器4由短路块夹具13和导流角材14构 成；导流角材14的形状为"L"形，"L"形的一边与短路块夹具13焊接，"L"形的另一边 设有与夹槽8数量相对应的分流片15，分流片15上设有螺纹孔16;短路块夹具13的形状为倒 "门"字形，短路块夹具13上设有螺纹孔16。与现有技术相比，本发明在开槽过程中，当开关断开瞬间，可瞬间分担50%或50%以上 的开关断路电流，有效降低开关断路电流对电解槽的瞬间冲击，开槽操作完成后，其它设备 可拆除。本发明最初的分流量可按需求控制在30% 50%之间，随着通流时间增加，软带温 度增加，分流量逐渐减小，当分流量减小到10% 20%时，可逐步将其拆除， 一般在通流6 12小时后开始逐步拆除，从而达到控制电流逐步通入电解槽的目的；本发明还可避免在断 开立柱与短路块连接时产生强烈的电弧。本发明也可直接作为传统分流片使用，安全地、逐 片地、方便地拆卸分流片组，控制电流逐步通入电解槽；可在开槽前不停电，不拆短路块螺 栓的情况下进行安装；本发明制作简单，安装方便，符合铝厂的操作习惯；根据实际情况可 使用多种安装方式。
附图l是本发明的方法示意图； 附图2是本发明的结构示意图； 附图3是本发明中夹板的示意图； 附图4是本发明中导流板的示意附图5是本发明纵向双面安装的实例示意图。
附图中的标记为l-软带，2-压块，3-立柱压接器，4-短路块压接器，5-夹板，6-导流 板，7-安装孔，8-夹槽，9-压紧螺钉，10-压板孔，11-槽，12-压板，13-短路块夹具，14-导流角材，15-分流片，16-螺纹孔，17-立柱，18-短路块。
具体实施例方式
具体实施例方式本发明的可变电阻式分流方法如图l所示，该方法是在立柱与短路块 之间用一条或一条以上具有正温度系数的材料制成的软带并联连接；软带可用钢或铜材料制 成。刚接入时软带的温度低，软带的电阻小，对电流的分流作用大；随着时间的推移，软带 在电流的热效应作用下，温度逐渐升高，软带的电阻也逐渐增大，对电流的分流作用逐渐减 小；起到自动调整分流电流的作用。所述软带的截面及并联数量由电解槽启动时所需的分流 电流和电解槽达到额定电流所需的时间确定；电解槽预热时所需的分流电流大或电解槽达到 额定电流所需的时间长，软带的截面也相应大或增加软带并联的数量；反之，电解槽预热时 所需的分流电流小或电解槽达到额定电流所需的时间短，软带的截面也相应小或减少软带并 联的数量。为了便于快速连接，在软带与立柱连接端的立柱上安装有立柱压接器；软带与短 路块连接端的短路器上安装有短路块压接器。
按照前述的可变电阻式分流方法构建的可变电阻式分流装置，如图2所示。它包括多条
6的软带l，软带1的两端压接有压块2，压块用铜或铝制成。软带一端的压块2与立柱压接器3 连接，软带另一端的压块2与短路块压接器4连接。所述的立柱压接器3由夹板5和导流板6构 成；夹板5的截面形状为倒"F"形，如图3所示。夹板5的两端设有安装孔7，夹板5的中部设 有一个或一个以上的夹槽8，夹槽8上设有压紧螺钉9，夹槽8中开有压板孔10;导流板如图4 所示，导流板6的形状为"L"形，在"L"形的一边开有一条或一条以上的槽ll，在导流板 6的一边形成一个或一个以上的压板12，压板12穿在压板孔10中。所述的短路块压接器4由短 路块夹具13和导流角材14构成；导流角材14的形状为"L"形，"L"形的一边与短路块夹 具13焊接，"L"形的另一边设有与夹槽8数量相对应的分流片15，分流片15上设有螺纹孔16 ;短路块夹具13的形状为倒"门"字形，短路块夹具13上设有螺纹孔16。
在具体使用时，本发明可以在立柱的纵向一侧安装使用，如图l所示；也可以在立柱的 纵向两侧安装使用，如图5所示；还可以在立柱的横向一侧或两侧安装使用。
权利要求
权利要求1一种可变电阻式分流方法，其特征在于该方法是在铝电解槽的立柱与短路块之间并联一条或一条以上具有正温度系数的导电材料制成的软带；在软带刚并联连接在立柱与短路块之间时，由于软带的温度低，软带的电阻小，对电流的分流作用大；随着时间的推移，软带在电流的热效应作用下，温度逐渐升高，软带的电阻也逐渐增大，对电流的分流作用逐渐减小，从而起到自动调整分流电流的作用。
2.根据权利要求l所述的可变电阻式分流方法，其特征在于所述软 带的截面及并联数量由铝电解槽预热时所需的分流电流和铝电解槽达到额定电流分布条件所 需的时间确定；铝电解槽预热时所需的分流电流大或铝电解槽达到额定电流温度分布条件所 需的时间长，软带的截面也相应大或增加软带并联的数量；反之，铝电解槽预热时所需的分 流电流小或铝电解槽达到预定温度分布条件所需的时间短，软带的截面也相应小或减少软带 并联的数量。
3.根据权利要求2所述的可变电阻式分流方法，其特征在于所述的 软带用钢或铜材料制成。
4.根据权利要求3所述的可变电阻式分流方法，其特征在于所述的 软带与立柱连接端的立柱上安装有立柱压接器；软带与短路块连接端的短路器上安装有短路 块压接器，便于快速连接。
5.根据权利要求4所述的可变电阻式分流方法，其特征在于所述的 软带两端压接有压块，压块用铜或铝制成。
6. 一种按照权利要求1至5任一权利要求所述的可变电阻式分流方法 构建的可变电阻式分流装置，其特征在于它包括一条或一条以上能够并联在铝电解槽的立 柱和短路块之间的软带(1)，在每条软带(1)的两端都压接有压块(2)，其中一端的压 块(2)与能够固定在铝电解槽立柱上的立柱压接器(3)连接，另一端的压块(2)与能够 连接在铝电解槽立柱上的短路块压接器(4)连接。
7.根据权利要求6所述的可变电阻式分流装置，其特征在于所述的立柱压接器(3)由夹板(5)和导流板(6)构成；夹板(5)的截面形状为倒"F"形，夹 板(5)的两端设有安装孔(7)，夹板(5)的中部设有一个或一个以上的夹槽(8)，夹槽(8)上设有压紧螺钉(9)，夹槽(8)中开有压板孔(10);导流板(6)的形状为"L" 形，在"L"形的一边开有一条或一条以上的槽(11)，在导流板(6)的一边形成一个或一 个以上的压板(12)，压板(12)穿在压板孔(10)中。
8. 根据权利要求6所述的可变电阻式分流装置，其特征在于所述的 短路块压接器(4)由短路块夹具(13)和导流角材(14)构成；导流角材(14)的形状为"L"形，"L"形的一边与短路块夹具(13)焊接，"L"形的另一边设有与夹槽(8)数量 相对应的分流片(15)，分流片(15)上设有螺纹孔(16);短路块夹具(13)的形状为倒"门"字形，短路块夹具(13)上设有螺纹孔(16)。
全文摘要
本发明公开了一种可变电阻式分流方法及装置，本发明的方法是在立柱与短路块之间用一条或一条以上具有正温度系数的材料制成的软带并联连接；刚接入时软带的温度低，软带的电阻小，对电流的分流作用大；随着时间的推移，软带在电流的热效应作用下，温度逐渐升高，软带的电阻也逐渐增大，对电流的分流作用逐渐减小；起到自动调整分流电流的作用。本发明在开槽过程中，当开关断开瞬间，可瞬间分担50％或50％以上的开关断路电流，有效降低开关断路电流对电解槽的瞬间冲击。本发明还可避免在断开立柱与短路块连接时产生强烈的电弧，提高整流机组和电解槽的使用寿命。本发明制作简单，安装方便，符合铝厂的操作习惯。
文档编号C25C3/16GK101463492SQ200710203219
公开日2009年6月24日 申请日期2007年12月19日 优先权日2007年12月19日
发明者斌 曹, 涛 杨, 郭海龙, 颜非亚 申请人:贵阳铝镁设计研究院