Все электроды в электролизных ваннах, обычно, врубаются параллельно, так что ток электролизера состоит из суммы токов отдельных пар электродов: напротив, напряжение на ванне равно напряжению на парах электродов. Электролизные ванны, в свою очередь, врубаются поочередно, потому общее напряжение установки добивается сотен вольт. Исключением являются установки для разложения воды, выполненные по принципу фильтр-пресса, в каких все электроды соединены поочередно.

В связи с тем, что токи в электролизных установках и габариты установок значительны, система токоподводов очень разветвлена, с огромным количеством контактов.

На рис. 1 показана схема ошиновки ванны для электролиза алюминия. Как видно, она очень сложна, предугадывает двухсторонний подвод тока сильными шинными пакетами и применение гибких компенсаторов термического расширения. Не считая того, на случай необходимости отключения ванн при ремонте предусматриваются перемычки, соединяющие катодные пакеты 2-ух примыкающих ванн, тем одна из их шунтируется.

Рис. 1. Ошиновка ванны для электролиза алюминия с одним непрерывным анодом и боковым подводом тока: 1 — анодный стояк, 2 — анодный шинный пакет, 3 — уравнительная шина, 4 — гибкие анодные шинки, 5 — контакт шинки со штырем, 6 — катодный стержень, 7 — эластичная катодная шинка, 8 — катодный шинный пакет.

В качестве материала для шинопроводов используют алюминий и медь, пореже железо. Финансовая плотность тока при электролизе составляет для дюралевых шин 0,3 — 0,4, для медных 1,0 — 1,3, для шин из стали и чугуна 0,15 — 0,2 А/мм2.

Сечение шин инспектируют на утрату напряжения (менее 3%), на нагрев (предельная температура 70° С при окружающей температуре 25° С) и на механическую крепкость.Недвижные контактные соединения делают прижимающими (шины сжимаются меж 2-мя литыми железными плитами, стягиваемыми болтами) либо сварными. Разъемные контакты делают на болтах. Более надежны и комфортны клиновые либо эксцентриковые зажимы.

Питание электролизных установок ввиду их большей мощности производят обычно от сети высочайшего напряжения, и для согласования питающего напряжения с напряжением установок употребляются особые понижающие трансформаторы, питающие преобразовательные агрегаты для перевоплощения трехфазного переменного тока в неизменный.

Для питания массивных электролизных установок используются полупроводниковые выпрямители с плавным регулированием напряжения, потому что их КПД высок (98 — 99%), они более надежны и долговечны, ординарны в обслуживании, повсевременно готовы к работе, бесшумны и не имеют ядовитых выделений.

При разработке массивных электролизных установок приходится включать полупроводниковые вентили параллельно, а время от времени и поочередно, что вызывает трудности вследствие некого разброса их черт. Для выравнивания рассредотачивания тока меж вентилями при параллельном соединении и напряжения при поочередном используют особые схемные решения.

Потому что полупроводниковые вентили не способны выдерживать значимые перегрузки по току и напряжению, используют особые защитные устройства, закорачивающие вентили в случае их пробоя и отключающие их при возникновении небезопасных повышений напряжения либо рабочего тока.

Регулирование выпрямленного напряжения в установках с полупроводниковыми диодиками может быть лишь на стороне переменного тока. Для этого употребляют переключение ступеней напряжения головного понижающего трансформатора либо специального регулировочного трансформатора с дистанционным тумблером ступеней. Для плавного регулирования напряжения в каждое плечо выпрямительного моста включают реактор насыщения.

Сборка вентилей осуществляется обычно в шкафах, выпускаемых на токи 13 000 и 25 000 А и на выпрямленное напряжение 300 — 465 В. Из шифанеров комплектуют преобразовательные подстанции, питающие электролизные установки. Остывание выпрямительных шифанеров может быть воздушным либо водяным.

Автоматическое регулирование преобразовательных агрегатов может осуществляться 3-мя методами: на неизменное напряжение, на постоянную мощность, на неизменный ток.

Регулирование на неизменное напряжение обеспечивает и всепостоянство тока для процессов, в каких отсутствуют анодные эффекты. Для установок для электролиза алюминия такая система не удовлетворительна, потому что при возникновении анодных эффектов ток в серии ванн падает и производительность ванн миниатюризируется, в особенности при одновременных анодных эффектах в нескольких ваннах. При всем этом не только лишь может свалиться на 20 — 30% производительность серии ванн, да и нарушается термический режим работы электролизных ванн.

При регулировании на постоянную мощность последняя поддерживается неизменной регулятором, в упомянутом выше случае ток в серии падает, но меньше, чем в прошлом случае, потому что регулятор поднимает напряжение. При всем этом регулировании отсутствуют конфигурации потребляемой мощности, что лучше для энергосистемы, но просит нахождения на преобразовательной подстанции припаса по напряжению.

Регулирование на неизменный ток является исходя из убеждений ублажения требований технологического процесса лучшим. Но при таком регулировании в случае падения напряжения в питающей сети либо возникновения анодного эффекта регулятор поднимает питающее напряжение и потребляемая мощность вырастает. Как следует, эта система регулирования просит нахождения на преобразовательной подстанции припасов как по напряжению, так и по мощности (обычно в границах 7 — 10%).

В ближайшее время начаты работы по применению для питания электролизных установок, в каких имеет место явление анодного эффекта, параметрических источников тока, автоматом стабилизирующих ток серии вне зависимости от конфигураций ее сопротивления.

Обычно элетролизные ванны устанавливают повдоль оси корпуса строения в два либо четыре ряда, а питающая подстанция соединяется с ванным корпусом шинопроводами в шинных каналах либо на эстакадах. Снутри корпуса шинопроводы размещаются в шинных каналах по обеим сторонам электролизеров.

Школа для электрика