Brevet FR2138954A1 — publié le 19730105

L'invention concerne un dispositif pour l'équilibrage en fonctionnement des réactances de câbles d'amenée aux fours à arc alimentés en triphasé, comportant, fixées sur des bras-supports mobiles, des électrodes qui sont raccordées en triphasé, par câbles flexibles à un transformateur. L'alimentation triphasée des fours à arc est, le plus souvent, établie de sorte qu'il en résulte le moins de dissymétrie dans les courants de phases. Pour autant que ce soit possible au point de vue constructif, on l'obtient par un montage en triangle des conducteurs de phase, car le critère de symétrie est principalement donné par les mêmes réactances des trois conducteurs de phase qui sont déterminées par les distances dans l'espace entre les conducteurs de phases. Pendant la marche d'un four à arc, les bras supports d'électrodes exécutent des mouvements verticaux pour toujours maintenir les électrodes à une distance correcte de la surface du bain. Mais, comme l'usure des électrodes est irrégulière, et comme, lors de la fusion de rillons, la surface de la charge est aussi irrégulière, les bras porte-électrodes exécutent aussi un mouvement relatif, l'un par rapport à l'autre. Il s'ensuit que les conducteurs de phases fixés sur les bras porte-électrodes exécutent, de même, un mouvement relatif l'un par rapport à l'autre. Par suite, pendant une charge, une position des conducteurs de phases, réglée au début symétrique en triangle, sur les bras porte-électrodes, peut ne pas être constamment maintenue. Jusqu'à présent, les trois phases de conducteurs souples d'amenée allant aux conducteurs de phases, sur les bras porte-électrodes étaient disposées de la même fa çon que les conducteurs de phase sur les bras porte-electrodes eux-mêmes. Ainsi, toute dissymétrie qui serait due à un déplacement du bras porte-électrode pendant la marche, serait encore renforcée par le déplacement du conducteur de phase du câble. Pour y remédier, il est connu de brancher, dans les phases,des inductances d'équilibrage, la grandeur et le nombre d'induc- tance prévues devant être, chaque fois, ajustées en fonction de l'état de marche désiré, et les trois phases étant respectivement alimentées par des tensions différentes. Le but de l'invention est de procurer un dispositif pour les câbles d'alimentation du four qui compense de façon continue, ou tout au moins réduit fortement l'effet de la dissymétrie provoquée par les mouvements des bras porteélectrodes. Le problème sera, d'après l'invention, résolu en ce que les trois conducteurs de phases sur les bras porte-électrodes, et les trois conducteurs de phases de câbles, souples, seront, en représentation fondamentale, disposés en triangles symétriques, et, si l'on se rapporte à une coupe verticale de ces conducteurs, ils se trouvent inversés les uns par rapport aux autres dans ce plan, de sorte que, lors d'un mouvement relatif de l'un des bras porte-électrodes par rapport aux autres, le conducteur de phase du bras porteur en mouvement se rapproche ou s'éloigne des conducteurs de phases des deux autres bras porteurs ét que par contre, dans les conducteurs de phases des câbles, le conducteur de phase correspondant s'éloigne ou se rapproche des deux autres conducteurs de phases. Un exemple de réalisation de l'invention sera expliqué plus en détail à l'aide de dessins la figure 1 représente, d'une façon schématique, partiellement en élévation et en coupe, un four à arc avec transformateur et câbles d'amenée, alors que les figures 2a, 2b et 3a et 3b montrent la disposition des conducteurs de phases du câble d'amenée. Sur la figure 1, le four à arc triphasé est repéré 1 et le transformateur d'alimentation est repéré 2. Le four 1 présente trois électrodes 3, fixées sur les bras supports 4 qui peuvent, d'une façon connue, être déplacées dans le sens vertical au moyen de cylindres de levage non représentés. Les électrodes 3 sont alimentées en triphasé par les câbles flexibles 5 qui sont fixés sur les bras porte-électrodes. Les trois conducteurs de phase des câbles, aussi bien sur les bras porte-électrodes 4 que dans la partie fléchée entre transformateur et four sont, en position fondamentale, disposés en triangles symétriques et, si l'on se reporte à une coupe des conducteurs de phases, ils se trouvent inversés les uns par rapport aux autres dans un plan vertical. Cette position fondamentale des trois conducteurs de phases repérés Phl, ph2, Ph3 est représentée sur les figures 2a et 2b ; qui montrent une coupe A-A ou B B par un plan vertical sur la figure 1. Dans la position fondamentale, le conducteur de phase Ph2 se trouve, par exemple, sur le bras porte-électrode supérieur 4 et les conducteurs de phase Phi et Ph2 sont montés sur deux bras porte-électrodes inférieurs situés l'un derrière l'autre ; alors que, pour les câbles flexibles 5 entre transformateur et four, le conducteur de phase Ph2 est plus bas que les deux conducteurs de phases Phi et Ph3 situés l'un derrière l'autre. Lorsque pendant la marche du four, le bras porte-électrode équipé du conducteur de phase Ph2 par exemple doit être déplacé vers le bas, ce conducteur de phase se rapproche des conducteurs de phase Phl et Ph3 se trouvant sur les deux autres bras porte-électrodes ; par contre le processus inverse se produit pour les conducteurs de phases des câbles flexibles, c'est-à-dire le conducteur de phase Ph2 s'éloigne des conducteurs de phases Phi et Ph3. Ce décalage du conducteur de phase Ph2 par rapport aux conducteurs de phases Phi et Ph3 est représenté sur les figures 3a et 3b.Si le bras porte-électrode équipé du conducteur de phase Ph2 est déplacé en sens inverse, c'est-à-dire vers le haut, le conducteur de phase Ph2 s'éloigne alors des conducteurs de phases Pbl et Ph3 alors que pour les conducteurs de phases dans les câbles flexibles, le conducteur de phase Ph2 se rapproche alors des conducteurs de phases Phi et Ph3. Ce processus a lieu d'une façon analogue lors du déplacement des autres conducteurs de phases. Avec le dispositif décrit, l'effet de la dissymétrie, causé par le mouvement du bras porte-électrodes, sera, en ce qui concerne la réactance globale des câbles d'amenée, compensée, ou au moins fortement réduite, et ceci avec des moyens extrêmement simples.On peut, ainsi, conserver continuellement symétriques les courants de phases sans devoir, pendant la marche, procéder à des modifications de branchement. Il faut encore mentionner comme autre avantage, la marche très rébulière du four obtenu par ce dispositif d'équilibrage des circuits. R k V k N D I C A 1' I O i Dispositif pour l'équilibrage en fonctionnement des réactances de câbles d'amenée aux fours à arc alimentés en triphasé, comportant, fixées sur des bras-supports mobiles des électrodes qui sont raccordées, en triphasé par câbles flexibles à un transformateur, caractérisé en ce que les trois conducteurs de phases sur les bras porte-électrodes et les trois conducteurs de phases des câbles souples sont, en position fondamentale, disposés en triangles symétriques, et que si l'on considère une coupe de ces conducteurs, ils se trouvent, dans un plan vertical, inversés les uns par rapport aux autres, de sorte que, lors d'un mouvement relatif d'un des bras porte-électrodes, le conducteur de phase fixé sur le bras porteur en mouvement se rapproche ou s'éloigne des conducteurs de phases des deux autres bras porteurs, et, par contre, pour les conducteurs de phases des câbles, le conducteur de phase correspondant s'éloigne ou se rapproche des deux autres conducteurs de phases.