矿热炉水冷电缆简介

矿热炉水冷电缆简介

电石(铁合金、工业硅)矿热炉短网系统长期处于高温，粉尘环境下连续工作，它的主要作用是将变压器的输出电能有效的送至电炉的电极。采用矿热炉水冷电缆的短网系统结构更加紧凑与合电器理，减少了电炉循环冷却水管路的布置与排列绝缘，易损部位减少，维护保养简捷便利。

在满足产品生产工艺的前提下，如何降低短网系统阻抗，提高电能利用率.减少贵重金属材料用量与故障停车率实现经济效益的综和增长是从事铁合金电石生产科研、设计部门工程技术人员探索的课题。

本文就短网系统中大截面水冷电缆的结构特点及国产化进程作一些肤浅的介绍。

进口矿热炉水冷电缆的结构特点

我国在 70年代未开始在电弧炉、工频感应电炉等炼钢设备上应用水冷电缆，而在电石(铁合金)矿热炉系统上采用水冷电缆是近几年消化吸收国外经验的产物。

大容量电炉每相12~20 根不等,每根水冷电缆由直径 09毫米纯铜线绞织成四股直径22 毫米铜绞缆。其有效截面约1200~1400平方毫米。

四股铜绞缆之间以绝缘管隔开，避免相互之间的摩擦使铜绞线与电缆接头的连接接触良好.避免了用焊接方法可能造成的弊病在裸铜线外层还有一层含有玻璃纤维的橡胶软管它能承受 300 摄氏度左右的高温，保证良好的绝缘强度。

在电缆两端处用防磁不锈钢卡箍经过紧固冷却水通过电缆接头上的疏散孔均匀的注入电缆内部使每根单股铜芯线得到充分冷却。

国产水冷电缆的结构特点

国内目前采用的水冷电缆接头连接方式多为板式平面连接.该连接方式具有导电性能好，冷却水密封性强，安装调试简便等特点，是一种很好的连接结构。 该接头中的密封环材质、加工精度、机械强度以及其装配水平是影响水冷电缆导电性能与冷却水能否密封的关键因素。

经过观察总结水冷电缆的运行情况，得出在电石(铁合金)矿热炉短网系统中采用大截面水冷电缆有以下优点：

2.1 由于水冷电缆的良好水冷效果电缆的电流密度达到 4A/左右，比裸软电缆允许电流密度提高近一倍。同时，水冷电缆的排列规则合理因此能减少与降低短网系统中的集肤效应与自互感系数。

2.2 由于水冷电缆的允许载流密度大使短网系统中的有色金属材料铜的用量相对减少一半降低了投资费用 。

2.3 采用水冷电缆的短网系统结构更加紧凑与合电器理，减少了电炉循环冷却水管路的布置与排列绝缘，易损部位减少，维护保养简捷便利。

2.4 采用水冷电缆后，电炉短网故障明显减少短网系统故障造成整个电炉停电时间较其它短网配置使电方式减少 70%左右，降低检修工时与维修费用炉最大限度出力。

3 结构材质方面的改进

3.1结合各地水质、水压情况，适当定制电缆接头上的冷却水散流孔直径，改善水冷效果。特别是在水压大超负荷运行时，电缆冷却效果更为理想，保证短网系统有良好的供电质量，最大限度合理利用电能。

3.2 由于下部水冷电缆同电极铜瓦电极导电铜管在靠近炉盖高温区内连接。在炉况不正常情况下可能出现炉气在水冷电缆外层橡胶表面土燃烧对电缆易造成直接损坏或加速橡胶老化龟裂，于是在橡胶套管的外层加涂一层新型耐热涂料使橡胶套管的耐热由原来的200度提高到了350度左右，保证水冷电缆外层绝缘与强度，提高了水冷电缆的使用寿命。 国外进口设计的导电铜管接头除密封环采纯紫铜制造外，其余部件均采用铅黄铜，此种材料的导电性能远不如纯铜。

两种材料的接触电阻远大于纯铜易引起打弧烧坏。现我国使用的 H96 铜合金材料 J在保证接零部件强度要求的前提下两种材料零件的接触电阻也很低，大大提高了导电性能。

4 矿热炉水冷电缆的使用特点及注意事项

4.1使用范围及优点

此产品可满足不同容量变压器二次载流量的需要，其规模从 300~ 30000平方毫米中任何档次中选择，连接形式分板式和管式两种。(也可特殊设计)有如下优点:

①采用耐高温阻燃涂料涂刷的橡般外套长期运行环境温度≤ 350℃℃,并可短时间内炉气为正压时在火焰下烧灼不燃。

②采用不锈钢波纹管外套运行环境温度允许<500C，可耐火烧灼。

③电缆线芯为空心烧制减少集肤效应，改善了短网无功电能消耗。

④由于循环水冷可提高材质单位面积载流量4.SA /平方毫米 。比裸体电缆体其允许载流密度达积小，省材料。

4.2 注意事项

①运行中保证水压及流量

②电流密度选用不大于4 5A /平方毫米

③如有特殊要求，需与供货商联系，详细计算做专门设计，改形定制，不可套用。