第五章 中频感应电热装置
第5.0.1条 本章是按我国目前生产的中频电源装置制订的,一般用于熔炼、淬火、透热等感应加热装置。变频机组成套生产有BPS型50—560kW频率1000—8000Hz。中频晶闸管变频装置已定型的有KGPS型,已制成的最大功率达1000kW左右。
第5.0.2条 本条推荐淬火等加热时间短的设备由共用的中频电源供电,以提高中频电源装置的利用率。如XX汽车厂每套变频机组一般供5台左右淬火机,个别的达10多台;机组功率按最大1台淬火机选择(有些为2台机组并联),通过“分配器”(有的称为“等待线路”)轮流向各淬火机供电,当一台淬火机加热终止转为冷却时,即自动接通另一台淬火机。经多年运行,厂方反映良好。又如XX内燃机总厂由两台机组给5台淬火机供电,每个工位加热时间约10s,冷却时间约8s,倒换时间约2s,采用手动切换,轮流向淬火机供电,充分利用了电源设备。
对加热时间达1h以上的熔炼设备,其空炉时间短,实际上均由单独的中频电源供电,这样做是合理的。
第5.0.3条 中频机组两台并联运行使用较广。制造厂有适用于并联的定型产品,采用同样的机组,用一台共用的电机放大机调节多台发电机的励磁。工厂反映这样并联很方便。用晶闸管励磁装置,并联后能自动恒定电压。
晶闸管变频器的并联运行,XX大学研究证明采取一定措施后是可行的。
因中频电源装置的并联都需具备一定的条件,制造厂在产品设计中就已考虑了,故本条规定应按制造厂的技术条件进行并联。
第5.0.4条 中频感应加热器的自然功率因数很低,必须采用电容器进行补偿,以减少中频电源设备及线路的无功负荷。为满足感应器在不同电感时的补偿要求,接入的电容器数刨应能调节。
中频线路的功率损耗和电压损失比工频多几倍,特别是在振荡回路中,其无功电流有时比有功电流高10倍以上。因此,在布置各元件的相互位置时,应使电容器与感应器或淬火变压器尽量靠近,使其间导体长度为最短。
第5.0.7条 中频电流的透入深度与导体屯阻率的平方根成正比。因而铝导体的透入刚度一般约为铜导体的1.3—1.5倍。为充分利用导体截面,在中频线路中更宜采用铝导体。
在中频线路中,由于电流只通过导体的表面,空心结构的导体截面能得到最充分的利用,故采用中频同轴电缆是合理的。但有时因需要量很少,订货不方便,也可采用其他型式的导体,实际上也常是这样做。
XX汽车厂8000Hz、2×100kW中频机组的线路采用了2(3×50+1×25)mm2的铠装电力电缆,多年来运行良好。XX拖拉机2500和8000Hz感应电炉,送电线路长100m左右,也采用三芯铠装电力电缆多根并联,使用良好。XX汽车厂100kW、8000Hz线路采用导线穿钢管,长约15m,使用中也没出现什么问题。
第5.0.8条、第5.0.10条
一、由于中频线路的集肤效应和邻扰效应较强,当用多片矩形母线时,其相邻导体应接于不同的极性(多芯电缆的相邻缆芯也应尽量接于不同的极性),以提高导体截面的利用率。
二、为减小中频线路的电抗,母线间距应尽量小。
第5.0.11条 这是一般做法。
关于熔炼炉的坩埚侵蚀过度保护,许多运行人员反映不一定需要,认为炉衬损蚀在运行中能发现并及时修补,而且也并不是很快造成穿炉事故。但为安全起见仍按制造厂的技术条件装设漏炉保护。
由于电气绝缘变坏到低于某临界值,有可能发生炉衬漏炉的情况。因此,为增加操作者的安全和减少炉子损坏的危险性,建议提供报警装置和分断炉子电源的保护措施。
第5,0.13条 在调查到的十几个工厂中,仅一个厂将中频机组及其附属装置设在大厂房内,隔墙不到顶;操作人员反映噪声大,灰尘多,提出应设单独房间,其他均设有单独房间。至于晶闸管变频装置,一般也安装在单独的房间内。工厂认为单独房间条件好,灰尘少,环境安静,便于维护管理。
有些单位反映:中频真空电炉运行环境好,一般都把变频电源、电炉和真空设备放在同一房间内,运行良好,故本条也考虑了这种情况。对某些不便将中频电源装置设于专用房间的,如在生产流水线上使用中频加热时,为满足生产需要,也可例外。