6. 短網設計、布置應注意采取的技術措施

6.1 短網工頻大電流導體截面的選擇：

6.1.1 矩形銅母線：為了減少集膚效應影響，充分利用母線截面，母線厚度要小，盡可能增加周邊長度，增加母線的高度與厚度之比。一般矩形母線厚度不超過10—15毫米，且高度與厚度之比約為20：1，母線間距宜為10—15毫米。

6.1.2 銅管母線：為減少集膚效應，大電流母線可采用銅管，如截面與矩形母線200×10毫米²截面相同的Φ80/62銅管，其集膚效應系數K=1.047（而矩形母線的K=1.35），即有效電阻僅為銅母線的0.775。

6.1.3 大電流母線允許電流密度可按下表選擇：

6.2 短網母線布置應注意采取的措施：

變壓器只有三個出線端時，使各相母線盡量靠近。采用多根母線時，盡量將不同相母線對稱排列。大型電弧爐變壓器低壓出線較多時，可采用同相往返電流的導體交替并排排列。使相鄰兩根平行導體中通過的電流方向相反，造成自感電勢與互感電勢的方向相反，達到減少短網電抗，提高功率因數，降低短網壓降，增大電極電壓，提升熔化功率，縮短熔化時間的目的。這里需要指出的是，由于短網工作電流大，產生的電動機械應力大，電爐變壓器出線端應采用軟母線聯接，避免因經常劇烈振動，使電弧爐變壓器二次出線端油箱密封破壞而造成漏油。

7.1 短網的節電措施：

7.1.1 縮短短網長度；短網的電阻與其長度成正比。通常采取的措施為；移動電爐變壓器，使其盡可能靠近爐體；升高電爐變壓器的安裝位置，使各段短網處在同一水平面上；在保證電極升降和爐體轉動需要的前提下，盡量減少短網的長度。

7.1.2 減少接觸電阻：短網的聯接處較多，接觸電阻增大，不僅增大了短網的功率損耗，同時還會使聯接處嚴重發熱甚至燒紅，加速了接觸面的氧化，進而使接觸電阻進一步增大，形成惡性循環。為降低接觸電阻，從電爐變壓器出線端與電極相聯接的導體中所有聯接處的表面應磨平鍍錫，采用雙面夾接。對不經常拆卸的聯接部位采用焊接或增大接觸面積的辦法，精細加工接觸表面，涂優質的導電膏并保持足夠的接觸壓力，防止運行中空氣、水分進入而造成接觸表面氧化，引起接觸電阻增大。在運行時，定期對接觸處用紅外線測溫儀進行溫度檢測，發現溫度超標，應及時采取冷卻措施或進行停電檢修處理。處理后應再次測量接觸電阻并使其保證在合格值的范圍內。

7.1.3 有條件時盡量采用水冷短網；電爐工作時，隨著溫度的升高，電阻增加，短網損耗增大，同時溫度升高后對聯接處的接觸狀況也產生有害的影響。有關資料表明，在10千安運行下的短網，溫度升高1攝氏度，每米導電母線約增加3—6瓦的功率損耗。因此，降低短網的工作溫度，對降低電能損耗的效果不可忽視。

7.1.4 減少短網周圍的鐵磁物質：當短網通過強大的交流電時，在短網周圍產生強大的交變磁場，盡量避開爐體鐵質煙囪等金屬構筑物，避免在這些鐵磁物質中產生渦流和磁滯損耗，引起短網附加損耗的增大。同時所有固定和聯接用的螺釘，必須采用非磁性材料，盡量避免用鐵磁材料包圍短網的導體。

7.1.5 大容量礦熱爐變壓器低壓側應采用多支路出線，（36個支路）在電極接線上形成閉合三角，以有效抵消三相電抗。

7.1.6 短網的無功補償: 因礦熱爐負載特性介于電阻性和電抗、感抗之間，短網的空間物理結構和流過短網的大電流使礦熱爐的功率因數很低。較低的功率因數會造成生產企業電能耗高，生產效率低下，這對電網及生產企業都不利。通常在高壓側進行三相無功補償，只能提高同電壓等級和上一級電網的功率因數，而對電爐變及以下短網所消耗的無功功率起不到補償作用。應將原來在礦熱爐變高壓側進行無功補償變為在低壓側短網部分進行無功補償。經驗證明，在礦熱爐低壓側針對短網無功消耗和其布置長度不一致所導致的三相不平衡現象，而采用安裝現代微機智能型自動控制技術裝置，將無功補償電容器改為安裝在銅瓦附近，使無功補償盡可能靠近電極，這樣無論在提高功率因數、吸收諧波，還是在提高短網電壓，增產、降耗上，都有著與高壓無功補償無法比擬的優勢。通過平衡、提高三相電極向爐膛的輸入功率,從而達到提高產量質量和降低電耗的目的。此種無功補償裝置從現階段來看技術上是可靠、成熟的，從經濟上來講，節電率約5%—10%，其投入和產出是成正比的。

8.1  合理選用電爐設備，是其具有與產量相適應的適當容量，可根據原料投放數量選擇與之相適應的爐子以盡可能接近滿負荷運行。

8.2 提高電爐設備的熱效率，力求連續運行并循環利用熱能，停爐期間不使開爐時所蓄熱量白白散失。

8.3 加強電爐設備的保溫措施，使用遠紅外涂料及硅酸鋁耐火纖維等效率高的保溫材料以減少熱損失。

8.4 提高變壓器的電器設備的效率，對于低負荷率的電爐設備，尤其應選用空載損失小的變壓器。此項措施應和改造短網，降低回路阻抗和感抗有機的結合起來。

8.5 合理選用電爐設備，是其具有與產量相匹配的設備容量，可根據原料投放數量選擇與之相適應的爐子以盡可能接近滿負荷運行。

8.6 提高電爐設備的熱效率，力求連續運行并循環利用熱能，停爐期間不使開爐時所蓄熱量白白散失。

8.7 合理選用原材料的質量，原基材料的純度越高越好。

8.8  加強電爐設備的保溫措施，使用遠紅外涂料及硅酸鋁耐火纖維等效率高的保溫材料以減少熱損失。

8.9 優化改進生產工藝流程：經常不斷的總結和探索電爐生產的工藝質量和生產規律，科學合理的掌握并安排出爐的溫度、時間，減少停爐次數和停電時間，最大限度的防止停爐時的熱量損失，充分利用熱能。

8.10 根據生產規模，合理選擇供電電壓等級、電力線路導線截面，有條件時其廠址應盡量靠近電源點。以減少大負荷所造成的線路電能損耗。

8.11 合理選定電極距離及熔池半徑：在電爐內電極發出的高溫，能滿足生產需要的區域叫做電弧的作用區，稱之為熔池。坩堝半徑為三個電極的熔池相互溝通，形成一個整體的坩堝區。三個熔池圓周相交于熔膛的中心，可使三個熔池間流通，熱量比較集中電能損耗小。同時應按照實際功率來校驗熔池半徑，其校核公式為：

　　  

式中：0.0954千瓦/平方厘米為熔池單位面積上的功率強度。

9.結語：國民經濟的快速發展，給全社會節能管理提出了很高的要求。供電企業只有提高全員技術素質和電網節能技術裝備水平，切實熱情地為電力客戶做好用電節能技術指導和技術服務，才能達到構筑和諧電力、服務和諧社會的目的。全面實現節約型社會的目標，任重而道遠。