2.7.2.2 Устройство для переключения ступеней напряжения

Устройство предназначено для ступенчатого изменения мощности, выделяющейся в дугах. Регулирование мощности может осуществляться либо переключением схемы соединении первичных обмоток трансформатора (со «звезды» на «треугольник» и наоборот), либо включением и отключением части витков первичных обмоток, и изменением коэффициента трансформации.

Переключением первичной обмотки трансформатора с «треугольника» на «звезду» вторичное напряжение уменьшается в раза.

Если при этом общее сопротивление цепи не изменяется, то в раза уменьшается и сила тока, в результате чего мощность дуги уменьшается в 3 раза. Такое переключение возможно только при отключенной нагрузке. В трансформаторах, переключаемых под нагрузкой, вторичное напряжение регулируют только изменением числа включенных витков первичной обмотки. Переключать витки вторичной обмотки под нагрузкой невозможно вследствие очень больших токов.

При переключении под нагрузкой для перестановки переключателя с одного контакта на другой необходимо на какой-то момент времени либо разорвать цепь, либо часть обмотки замкнуть накоротко с одновременным включением двух соседних контактов. Разрыв цепи под нагрузкой сопровождается образованием дуг, разрушающих контакты. Поэтому на практике пользуются вторым способом.

На переключателе имеются два подвижных контакта, которые в рабочем положении замкнуты с одним и тем же контактом обмотки. При переключении подвижные контакты перемещаются на соседний контакт обмотки, и последовательно на какое-то время часть обмотки замыкается накоротко.

Чтобы ограничить силу тока в режиме короткого замыкания, обмотку делят на большое число секций и тогда разность потенциалов между соседними секциями и сила тока невелики. По этой причине число ступеней напряжения у трансформаторов с переключением под нагрузкой исчисляется десятками.

Аппарат для переключения напряжения без нагрузок достаточно прост, но у него также должен быть электрический привод, являющийся довольно сложным элементом, и поэтому в целом по сложности аппарат приближается к регулятору, работающему под нагрузкой. Регулятор несколько дороже, но позволяет без отключения выключателя переходить с одного режима на другой, что снижает износ общего выключателя, предотвращает охлаждение металла, ускоряет процесс переключения.

2.7.2.3 Дроссель

При неустойчивых режимах работы печей малой и средней емкости необходимо включать дополнительное индуктивное сопротивление – дроссель. В современных устройствах дроссель встраивают в трансформатор.

Величина относительного индуктивного сопротивления дросселей колеблется в пределах от 5 до 30 %. Чтобы индуктивность дросселя не падала с увеличением силы тока, дроссель выполняют с малой индукцией в стальном сердечнике. Обмотку дросселя вместе с сердечником и обмоткой трансформатора погружают в масло.

2.7.2.4 Выключатель, шунтирующий дроссель

Наличие дросселя в цепи снижает коэффициент мощности установки, поэтому после того, как оканчиваются обвалы шихты и в ванне печи появляется жидкий металл, дроссель шунтируют с помощью специально встроенного в трансформатор приспособления с контактором. В установках, не имеющих такого приспособления, устанавливают шунтирующий выключатель.