专利名称：一种矿热埋弧电炉用大电流线路检测结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于冶金设备，具体涉及一种矿热埋弧电炉用大电流线路检测结构。 技术背景原有的大型矿热电炉在生产时，大电流线路结构复杂，占用空间较大，电极系统的传输电流无法直接检测，目前国内外都是采用在电炉变压器的一次侧(35KV的高压侧)进行测量，再通过变压器的理论折算，计算出电炉变压器的二次侧(大电流低压侧)工作电流，从而来反映出矿热电炉的电极传输电流，该方式误差较大，控制系统的数据采集精度也较低， 容易导致电极系统的事故发生，影响正常的设备使用和生产。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题是提供一种能有效地解决矿热电炉生产中的冶炼电耗高，电炉炉壁烧损严重，三相功率不平衡，电极软断事故等问题的矿热埋弧电炉用大电流线路检测结构。为解决上述的技术问题，本实用新型采取的技术方案一种矿热埋弧电炉用大电流线路检测结构，其特征在于包括采用三角形设置的三个单相变压器、水冷二次母线、采用倒三角形设置的组合式电极把持器、积分器、数据采集模板，每个单相变压器的出线和回线分别通过水冷二次母线与相邻的两个组合式电极把持器连接构成低压电气回路，水冷二次母线上均套设有罗茨线圈；每个单相变压器出线的水冷二次母线上的罗茨线圈与相邻的相变压器出线的水冷二次母线上的罗茨线圈通过积分器连接，积分器与数据采集模板连接。上述的水冷二次母线包括同相逆并联导电铜管、水冷电缆，每个单相变压器的出线和回线分别依次通过水冷二次母线的同相逆并联导电铜管、水冷电缆、同相逆并联导电铜管与相邻的两个组合式电极把持器连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果本实用新型采用了非接触测量手段，不需要与被测回路共地，不仅对被测系统影响小，更重要的是直接解决了多个测试信号之间的隔离问题，消除了磁芯饱和的问题，有效地解决了矿热电炉生产中的冶炼电耗高，电炉炉壁烧损严重，三相功率不平衡，电极软断事故等问题。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。参见图1，本实用新型包括采用三角形设置的三个单相变压器1、水冷二次母线2、采用倒三角形设置的组合式电极把持器3、积分器4、数据采集模板5，每个单相变压器1的出线和回线分别通过水冷二次母线与相邻的两个组合式电极把持器1连接构成低压电气回路，水冷二次母线上均套设有罗茨线圈2 ；每个单相变压器1出线的水冷二次母线2上的罗茨线圈6与相邻的相变压器1出线的水冷二次母线2上的罗茨线圈6通过积分器4连接， 积分器4与数据采集模板5连接。上述 的水冷二次母线2包括同相逆并联导电铜管7、水冷电缆8，每个单相变压器1 的出线和回线分别依次通过水冷二次母线2的同相逆并联导电铜管7、水冷电缆8、同相逆并联导电铜管7与相邻的两个组合式电极把持器1连接。本实用新型考虑到三相功率平衡，有效降低冶炼电耗的问题，采用三角形布置，三个单相变压器1及短网均成120°对称分布，为了最大可能的消除了大电流线路上的自感和互感，有效的克服电磁感应力，埋弧电炉单相变压器1的出线铜管处采用了同相逆并联设计。组合式把持器3由把持筒、水冷保护套、导电铜管、底环、接触元件组成，在组合式把持器的三角形封口处将三个埋弧单相变压器的电流相序进行矢量转换，在该位置设置测量的单相变压器工作电流。本实用新型采用非接触式的罗茨线圈2测试，罗茨线圈2通过测量变化的电流建立的磁场，使用磁路的欧姆定律进行分析计算，来实现间接测量电流的目的。罗茨线圈2属于非接触测量手段，不需要与被测回路共地，不仅对被测系统影响小，更重要的是直接解决了多个测试信号之间的隔离问题，特别适合设置在多支路线路的系统当中。罗茨线圈2由于具有一定的柔韧性，所以在安装时可以适当弯曲，以适应不同形状的导体，罗茨线圈2应安装在导体直线段，尽量避开导体弯曲段，以提高测量精度。在组合式把持器3的封口处的两端将两个相电流进行矢量叠加，选用两个罗茨线圈2来缠绕导体，即一个导体由几部分导体组成，可以每一部分导体缠绕一个罗茨线圈2， 罗茨线圈2信号引出线必须保证同一方向，如顺时针或者逆时针，然后将两个罗茨线圈2接到同一个积分器上，积分器4将两个罗茨线圈2的信号进行累加，得出两部分导体的矢量和电流值。罗茨线圈2引出线的屏蔽层需要牢靠接地，以保证抗干扰能力。本实用新型的积分器4采用直流双通道积分器，将信号转换为标准的毫安信号， 罗茨线圈2通过PVC线槽引到积分器4，尽可能避免裸露在外，尤其不能靠近金属导体，避免电磁涡流导致的金属导体发热损坏线圈，直流有效值输出积分器为二线制变送器，电源线与信号线共用。积分器2的电缆必须为屏蔽线，并且屏蔽层要可靠接地，三相电极电流信号送入控制系统的高速数据采集模板。本实用新型采用二线制接法将2个端子上的4_20mA 电流信号直接连接到PLC 控制系统的模拟量输入模板所对应端子上，该接线中间不建议增加模拟电流表指示。
权利要求1.一种矿热埋弧电炉用大电流线路检测结构，其特征在于包括采用三角形设置的三个单相变压器(1)、水冷二次母线(2)、采用倒三角形设置的组合式电极把持器(3)、积分器 (4)、数据采集模板(5)，每个单相变压器(1)的出线和回线分别通过水冷二次母线与相邻的两个组合式电极把持器(1)连接构成低压电气回路，水冷二次母线上均套设有罗茨线圈 (2);每个单相变压器(1)出线的水冷二次母线(2)上的罗茨线圈(6)与相邻的相变压器(1) 出线的水冷二次母线(2)上的罗茨线圈(6)通过积分器(4)连接，积分器(4)与数据采集模板(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种矿热埋弧电炉用大电流线路检测结构，其特征在于所述的水冷二次母线(2)包括同相逆并联导电铜管(7)、水冷电缆(8)，每个单相变压器(1)的出线和回线分别依次通过水冷二次母线(2)的同相逆并联导电铜管(7)、水冷电缆(8)、同相逆并联导电铜管(7 )与相邻的两个组合式电极把持器(1)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种矿热埋弧电炉用大电流线路检测结构。原有的大型矿热电炉在生产时，大电流线路结构复杂，占用空间较大，电极系统的传输电流无法直接检测，且误差较大，控制系统的数据采集精度也较低，容易导致电极系统的事故发生，影响正常的设备使用和生产。本实用新型包括采用三角形设置的三个单相变压器、水冷二次母线、采用倒三角形设置的组合式电极把持器、积分器、数据采集模板，每个单相变压器的出线和回线分别通过水冷二次母线与相邻的两个组合式电极把持器连接构成低压电气回路。本实用新型有效地解决了矿热电炉生产中的冶炼电耗高，电炉炉壁烧损严重，三相功率不平衡，电极软断事故等问题。
文档编号G01R15/18GK202066891SQ20112011873
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者刘东利, 田杭亮, 韩星 申请人:西安电炉研究所有限公司