Гнучкий струмопідвід

1. Гнучкий струмопідвід, переважно для відкритих феросплавних печей, що містить пази в на 3 ної корозії алюмінію) і двоокису вуглецю в колошниковому газі, що відходить (при температурі 200 °C і вище) відкритої феросплавної печі, поверхня мідних дротів або стрічок у гнучкому струмопідводі дуже окиснюється. При цьому товщина оксидної плівки досягає 0,15-0,3 мм, що приводить до зменшення (звуження) площі поперечного перерізу кожного окремого дроту, стрічки й струмопідводу в цілому на 20-60 % і різкому збільшення електричного опору. Зі зростанням активного опору збільшуються втрати, тобто кількість виділюваної теплової енергії й температура струмопідводу ще більше підвищується. При температурі понад 100 °C інтенсивність корозії збільшується при впливі на мідь агресивних компонентів колошникового газу (водень, вуглекислий газ, речовини, які утримують сірку у завислому стані й ін.). Тому що гнучкий струмопідвід короткої мережі прохолоджується тільки на башмаку й наконечнику, то в його середній частині температура має максимальне значення (на 30-60 °C вище). При високій температурі й впливі агресивних компонентів феросплавного газу корозія досягає міжкристалічного рівня і приводить до розпадання часток і руйнування структури металу (що більш характерно для середньої частини струмопідводу). При цьому термін служби гнучкого струмопідводу різко скорочується, внаслідок руйнування й відгорання окремих пасом, стрічок, що приводять до аварійних ситуацій. Крім того, вартість гнучких струмопідводів з дефіцитної міді досить висока. У прототипі для з'єднання провідників великих перерізів необхідне запресовування декількох стержнів великого діаметра, що вимагає потужного гідравлічного преса 200-300 т. Запресовування окремих стержнів малопродуктивне і неефективне. В основу винаходу поставлена задача створити такий гнучкий струмопідвід, у якому нове взаємне розташування провідників, нове їхнє виконання й нові зв'язки між провідниками дозволили б збільшити корозійну стійкість, зменшити втрати, збільшити термін служби, зменшити матеріалоємність і вартість гнучкого струмопідводу. Поставлена задача вирішується тим, що в гнучкому струмопідводі, переважно для відкритих феросплавних печей, що включає пази в наконечниках, отвори в наконечниках і пакетах стрічок, при цьому кожен наконечник і пакети стрічок з'єднані разом за допомогою стержнів шляхом додавання до них деформуючого зусилля, приєднання наконечників до виводів трансформатора й печі, відповідно до винаходу стрічки покриті термостійкою ізоляцією. Переваги пропонованого гнучкого струмопідводу полягають у тому, що, завдяки виконанню стрічок з термостійкою ізоляцією, збільшується стійкість до корозії гнучких струмопідводів зі стрічок, що працюють при підвищеній температурі (у діапазоні 200-300 °C), що зменшує поверхневий ефект й ефект близькості й електричні втрати, а також збільшує термін служби струмопідводу. Термостійка ізоляція може бути виконана із кремнеорганічного лаку. Стрічки в кожному пакеті можуть бути виконані з алюмінію або з алюмінієвого сплаву. 97398 4 Частина стрічок у кожному пакеті може бути виконана з алюмінію або з алюмінієвого сплаву, а інша частина, щонайменше одна нижня стрічка, виконана з більш міцного провідникового матеріалу, наприклад, з міді, латуні, що дозволяє використати струмопідвід при підвищених температурах, коли міцність алюмінієвих стрічок падає (можлива їхня повзучість навіть під власною вагою) і навантаження в кожному пакеті несе на собі нижня стрічка. При цьому майже в 2 рази зменшується вага гнучкого струмопідводу при еквівалентному навантаженні, значно зменшується і його вартість. Стрічки в пакетах з алюмінію або з алюмінієвого сплаву, а також мідна стрічка виконані товщиною 0,40,8 мм, що додатково зменшує поверхневий ефект й ефект близькості і, отже, електричні втрати. Кожен стержень може бути виконаний з отвором для додавання деформуючого зусилля на рівні холодного зварювання по всій довжині стержня. При цьому для розвальцьовування стержнів не потрібно дороге потужне обладнання, тому що використається звичайний прес. Збільшується надійність з'єднання, тому що розвальцьовування відбувається рівномірно по всій довжині кожного стержня. Винахід схематично проілюстрований на фігурах 1-3. На фіг. 1 показаний гнучкий струмопідвід на виді зверху, на фіг. 2 теж на виді попереду в перетині А-А, а на фіг. 3 теж на виді збоку в перетині С-С. На фігурах: 1 - стрічки з алюмінію або з алюмінієвого сплаву, покриті термостійкою ізоляцією, 2 стрічка з міді, покрита термостійкою ізоляцією, 3 наконечник; 4 - стержень; 5 - отвір у стержні. На фігурах частина стрічок 1 у кожному пакеті виконана з алюмінію або з алюмінієвого сплаву, а інша частина, щонайменше одна нижня стрічка 2, виконана з більш міцного провідникового матеріалу, при цьому стрічки 1, 2 покриті термостійкою ізоляцією. Пакети стрічок 1, 2 з'єднані з наконечником 3 за допомогою стержнів 4, що має отвори 5, через які відбувається запресовування за рахунок деформуючого зусилля, що прикладають до всієї внутрішньої поверхні отвору 5 кожного стержня 4. Приклад. У кожному мідному наконечнику 3 (фіг. 1-3) виконані фрезеруванням два наскрізних пази для пакетів стрічок 1, 2. Потім у кожному наконечнику 3 свердлять два отвори, виготовляють стержні 4 (з алюмінію або міді пресуванням, литтям й/або на токарському верстаті), а в стрічках 1 з алюмінію й стрічках 2 з міді виконують два отвори штампуванням. Якщо деталі були виготовлені давно, то виконують підготовку (зачищення) поверхні провідників 1-4, що з'єднують. Потім виконують збирання кожного наконечника 3 і пакетів стрічок 1, 2 спільно зі стержнями 4. Після цього в отвори 5 стержнів 4 вставляють із двох сторін пуансони (на фіг. умовно не показані) і прикладають до них деформуюче зусилля на рівні холодного зварювання, 2 тобто порядку 120 кГ/мм , на пресі. Потім виконують приєднання наконечників 3 до виводів трансформатора й печі (на фіг. умовно не показані). Варто сказати, що кількість пакетів стрічок 1, 2 може бути 2 й 3, різної товщини й різної ширини залежно від потужності печі й струмопідводу. 5 На фіг. 1 наконечник 3 показаний з більшими округленнями на краях, також як і пакети стрічок 1, 2 мають округлення або зрізи (фіг. 1), що зв'язано зі специфікою роботи з'єднання, тому що струми перетікають до круглих стержнів 4 теж по закруглених траєкторіях, і тому краї пакетів стрічок 1, 2 і кути наконечників 3 не працюють, якщо звичайно Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 97398 6 це не погіршує охолодження, наприклад, стрічок 1, 2 в особливо важких умовах роботи печей. Цим знижується вага струмопідводу. Стержні 4 для запресовування повинні бути корозійностійкими, тому після запресовування їх покривають захисним покриттям, наприклад термостійким кремнеорганічним лаком. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601