Потери энергии в контактных соединениях и
электроде
Сопротивление в месте перехода тока из одной контактной поверхности в
другую называется переходным сопротивлением.
Новейшие исследования в теории электрического
контакта показали, что коэффициенты е и т и соответственно значение
переходного сопротивления контактов без пленок определяются топографией
поверхности металла, и, таким образом, для каждого конкретного случая
контактирования различных металлов с разной обработкой поверхности
получаются различные значения Rk=f(P). Это означает, что переходное
сопротивление следует рассматривать как статистическую величину [7].
Экспериментально установлено, что в пределах одного и того же вида
контактных соединений площадь контакта незначительно влияет на его
переходное сопротивление. В этом случае оно зависит в основном от
приложенного давления (от усилия сжатия контактирующих поверхностей).
Следует отметить, что ввиду того, что величина
контактного сопротивления является величиной статистической и зависит от
многих факторов, она редко рассчитывается, а чаще всего устанавливается
экспериментально путем измерений.
Электрическое сопротивление контакта считается удовлетворительным, если
оно не превышает (5—10%) электрического сопротивления сплошного
проводника на длине, равной длине контактного соединения.
В отличие от вышеприведенных контактных соединений
сопротивление контактных щек (плит) с самоспекаю-щимся электродом в
процессе работы изменяется в довольно широких пределах, так как кроме
того, что оии работают в специфических условиях (запыленность, высокая
температура, различные давления на плитах, различное состояние
поверхности электродов) в процессе работы имеет место перепуск
электродов, при котором резко изменяется состояние контактирующих
поверхностей.
Эти условия приводят к тому, что распределение нагрузки по контактным
плитам носит неравномерный характер. При этом следует иметь в виду, что
на характер токораспределения по контактным плитам оказывает влияние и
эффект близости между трубками подвижной части, по которым ток от гибких
пакетов подводится к контактным плитам. Этим объясняется наличие
максимальных значений токов у тех контактных плит, которые обращены к
центру печи. Вместе с тем следует отметить, что характер
токораспределения по контактны к плитам обусловливается, главным
образом, реактивным сопротивлением токоведущих труб.
На основании большого числа руднотермических печей [36] можно
рекомендовать среднюю величину контактного сопротивления плит с
самоспекающимся электродом ДКп=(0,2—0,25) мОм при давлении 0,015 МПа.
Потери в металлических конструкциях
В металлических нетоковедущих конструкциях, находящихся вблизи
токопроводов, возникают вихревые токи, которые приводят к увеличению
потерь и увеличению эквивалентного активного сопротивления токопровода
[35]. Металлоконструкции из немагнитного материала оказывают
незначительное влияние на параметры токопровода и потери в них, и их,
как правило, можно не учитывать. Лишь в тех случаях, когда образуется
замкнутый контур вблизи токонесущих, не сбифилированных проводников
рекомендуется его разрывать, чтобы исключить наводки значительных токов,
которые могут оказаться опасными для самой конструкции.
Увеличение активного сопротивления потерь в печном контуре из-за потерь
в металлических конструкциях приближенно оценивается величиной »15—25%
[1] от общего активного сопротивления, определяющего потери. Таким
образом, /сдж«1,15—1,25. При конструировании печей следует обращать
внимание не только на потери в железе, но и на местный нагрев отдельных
узлов, что может вызвать аварийные остановки печей. Во избежание опасных
перегревов ферромагнитные конструкции следует располагать на расстоянии
300—400 мм от токопроводов.