第五章 中频感应电热装置

第5.0.1条 本章适用于频率大于工频，并小于或等于10kHz的熔炼、淬火、透热等感应电热装置。

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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 中频电源可采用晶闸管变频器或变频机组。多台交叉作业的电热装置宜由共用的中频电源供电。

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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 中频电源装置并联运行，应符合产品技术条件的要求。

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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 在中频感应电热装置的感应回路中，应装设电容器组并应符合下列要求：

一、电容器组的容量满足负载功率因数在最低值时的补偿要求；

二、当采用变频机组时，电容器组的容量能调节；

三、电容器组与感应加热器或淬火变压器间的导体长度短。

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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5.0.5条 在频率为8kHz及以上的电动发电机组应装设空载限制器。当工作循环中间歇时间长且电动发电机停车不合理时，可采取切除发电机励磁的措施。

第5.0.6条 变频装置的电动发电机组产生的噪声大于80dB（A）时，电动发电机组应装设在电机室内。

第5.0.7条 固定敷设的中频线路宜采用铝导体。

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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 中频导体宜采用中频同轴电缆、同轴布置的管形母线或平行布置的矩形母线。

第5.0.9条 中频10kHz以下的电路中当采用钢铠装电缆或套钢管导线敷设时,必须利用电缆的一个芯线或同一钢管中的导线作为往返电流回路。

第5.0.10条 在中频回路中采用矩形母线时，应符合下列要求：

一、平行布置的多片母线，应宽面相对，相邻的母线应为不同的极性；

二、不同相（不同极）矩形母线间的最小净距应符合本规范表2.0.20的规定；

三、母线的夹板、隔板宜采用绝缘浸渍处理的硬木、塑料或层压绝缘板等材料制作。

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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 中频感应电热装置，应装设下列保护动作于信号及分断主电源：

一、过电流和过电压保护；

二、冷却水停止、水压不足和水温过高的保护；

三、容量较大的熔炼炉装设漏炉保护。

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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5.0.12条 中频电源装置的中频回路应装设电流表、电压表和有功功率表。晶闸管变频器直流回路应装设电流表和电压表。 变频机组尚应装设功率因数表，并应在励磁回路中装设电流表。

第5.0.13条 中频电源装置宜装设在单独房间内；当工作环境条件许可时，晶闸管变频器可不装设在单独房间内。

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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。