Короткая сеть – это токоподвод от трансформатора до электродов. Желательная длина короткой сети (КС) 11 – 12 м. КС должна обеспечивать минимальные электрические потери, равномерное распределение мощности по фазам и высокий коэффициент мощности. Для обеспечения этого она должна иметь минимальное активное и реактивное сопротивление и одинаковую индуктивность на всех трёх фазах. Чтобы уменьшить потери энергии в токопроводе, печной трансформатор необходимо устанавливать насколько это возможно ближе к печи.
Гибкие компенсаторы. Шины КС присоединены к выводам трансформатора не непосредственно, а через гибкие компенсаторы, выполненные в виде пакетов гибких медных лент толщиной 0,5 мм.
- печной трансформатор
- шинный пакет
- неподвижный башмак
- подвижный башмак
- гибкие кабели
- токоподводящие трубы
- графитированный электрод
- головка электрододержателя
Свободная длина пакета составляет 500 мм. На этом участка устроены два перегиба, обеспечивающие необходимую гибкость пакета. Благодаря наличию гибких компенсаторов можно уплотнить выводы трансформатора и гарантировать герметичность уплотнений при температурных расширениях шин КС и при вибрации бака трансформатора.
Шинный пакет. Представляет собой одну из наиболее длинных частей вторичного токопровода, поэтому проводятся мероприятия для уменьшения длины и его индуктивного сопротивления. Это достигается размещением рядом проводников, токи в которых протекают в противоположных направлениях, то есть путём шихтовки проводников. Шихтовка шин произведена чередованием прямого и обратного проводов одной фазы.
Гибкие кабели. Электроды печи передвигаются в вертикальной плоскости, наклоняются при наклоне печи для слива металла и шлака, что вызывает необходимость выполнения гибкого участка КС. Гибкая часть выполнена из специальных гибких полых неизолированных многожильных кабелей. Применение полых кабелей обусловлено поверхностным эффектом. При частоте 50 Гц глубина проникновения тока составляет примерно 10 мм.
Гибкая часть КС выполнена из изолированных резиновым шлангом кабелей, что даёт возможность сблизить между собой пакеты фаз, а так как система работает по схеме «треугольник на электродах» соединены в одну гирлянду провода с прямой и обратной полярностью одной и той же фазы. Это приводит к значительному уменьшению индуктивного сопротивления гибкой части КС. Применение гибких водоохлаждаемых кабелей целесообразно при одновременном применении медных водоохлаждаемых труб токопровода по печи к электродам с водоохлаждаемым электрододержателем, поскольку при этом достигается удобство выполнения цепи водоохлаждения КС и электрододержателей. Однако гибкий водоохлаждаемый токопровод требует более тщательного ухода, частого осмотра и устранения утечки воды в местах соединения.
Элементы конструкции печи, расположенные вблизи токоведущих проводников, оказывается в области переменного магнитного поля. Это приводит к дополнительным потерям энергии на перемагничивание конструкции, составляющими 20 – 30 % от общих потерь в КС, в связи с чем близко расположенные к токоведущим элементам металлические конструкции изготовлены из немагнитных материалов. Поскольку на пути от трансформатора до электродов протекает ток большой силы, а эти потери в цепи пропорциональны величине тока в квадрате, таким образом токоподводящие трубы выполнены водоохлаждаемыми.