專利名稱：一種可變電阻式分流方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于鋁電解槽的可變電阻式分流方法及裝置，屬于電解鋁生產(chǎn)的直流供 電技術領域。
背景技術：
在電解鋁的生產(chǎn)中，多臺電解槽作為用電負載是串聯(lián)后連接在低電壓大電流的直流電源 上的。眾所周知，串聯(lián)電路當其中一個負載出現(xiàn)斷路時，其它負載也會因斷電不能工作。由 于電解槽系列的特殊要求，需要定期的將一臺或多臺電解槽停槽大修，當某個電解槽停槽時 為了不影響其它電解槽的正常工作，在每臺電解槽的供電電路中設計有并聯(lián)的短路母線。短 路母線通過立柱與短路塊的閉合和斷開來實現(xiàn)電流切換。由于電解槽的供電是采用低電壓大 電流的直流電源，在立柱與短路塊的閉合和斷開的過程中會產(chǎn)生能量很高的電弧甚至發(fā)生爆 炸。操作時非常危險，可能會對供電設備造成損壞或?qū)Σ僮魅藛T造成人身傷害。
通常實現(xiàn)電流切換的傳統(tǒng)做法有兩種 一種是將電解槽的供電電流降為零，由人工閉合 或斷開短路口，叫零電流操作；另一種是將電解槽的供電電流降為原電流的l/2或l/3電流后 ，配合使用分流器或熔斷器，再由人工閉合或斷開短路口，叫降電流操作。以上兩種方法都 存在以下缺點1、 一般短路塊的閉合或斷開操作時間為15 30分鐘，操作期間串聯(lián)在電路 中的電解槽均在無電流或降電流狀態(tài)工作，電流恢復電后會引起槽況的波動，這樣頻繁的電 流波動和和槽內(nèi)溫度的大幅波動會極大影響電解槽內(nèi)襯的壽命，縮短內(nèi)襯使用周期，甚至造 成整個串聯(lián)回路中的電解槽發(fā)生漏槽事故；2、 一般來說電解槽的耗電量是非常大的，有時 一條串聯(lián)回路中的電解槽用電量相當一個中型城市的用電負荷，如此大的負荷，頻繁地停電 和通電對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行非常不利；也會嚴重影響為電解槽供電的整流機組壽命；由于以上 原因造成的電解槽內(nèi)襯壽命損耗、槽況波動的能量損耗和整流機組壽命損耗直接影響了電解 鋁生產(chǎn)的成本。
為了解決以上缺點，我們研究出了在電解槽不停電狀態(tài)下進行停槽和開槽的方法，這種 方法雖然解決了整個串聯(lián)回路中電解槽出現(xiàn)的上述缺點，但對于經(jīng)大修后需要開槽的電解槽 來說，又遇到了以下問題大修后的電解槽，在接入串聯(lián)回路時，電解槽需要對槽體預熱使 之達到一定的溫度，電解槽預熱初期電解槽電流是逐步上升的，例如一次達到額定電流將對 電解槽體產(chǎn)生巨大沖擊，影響槽壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可變電阻式分流方法及裝置，該方法及裝置在電解槽的開槽 時，可防止電解槽一次達到額定電流避免對電解槽體沖擊。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明的可變電阻式分流方法是該方法是在鋁電解槽的立柱與短 路塊之間并聯(lián)一條或一條以上具有正溫度系數(shù)的導電材料制成的軟帶；在軟帶剛并聯(lián)連接在 立柱與短路塊之間時，由于軟帶的溫度低，軟帶的電阻小，對電流的分流作用大；隨著時間 的推移，軟帶在電流的熱效應作用下，溫度逐漸升高，軟帶的電阻也逐漸增大，對電流的分 流作用逐漸減小，從而起到自動調(diào)整分流電流的作用。
上述的可變電阻式分流方法中，所述軟帶的截面及并聯(lián)數(shù)量由鋁電解槽預熱時所需的分 流電流和鋁電解槽達到額定電流分布條件所需的時間確定；鋁電解槽預熱時所需的分流電流 大或鋁電解槽達到額定電流所需的時間長，軟帶的截面也相應大或增加軟帶并聯(lián)的數(shù)量；反 之，鋁電解槽預熱時所需的分流電流小或鋁電解槽達到額定電流所需的時間短，軟帶的截面 也相應小或減少軟帶并聯(lián)的數(shù)量。
前述的可變電阻式分流方法中，所述的軟帶用鋼或銅材料制成。
前述的可變電阻式分流方法中，所述的軟帶與立柱連接端的立柱上安裝有立柱壓接器； 軟帶與短路塊連接端的短路器上安裝有短路塊壓接器，便于快速連接。
前述的可變電阻式分流方法中，所述的軟帶兩端壓接有壓塊，壓塊用銅或鋁制成。
按照前述的可變電阻式分流方法構建的可變電阻式分流裝置，它包括一條或一條以上能 夠并聯(lián)在鋁電解槽的立柱和短路塊之間的軟帶(1)，在每條軟帶(1)的兩端都壓接有壓塊
(2)，其中一端的壓塊(2)與能夠固定在鋁電解槽立柱上的立柱壓接器(3)連接，另一 端的壓塊(2)與能夠連接在鋁電解槽立柱上的短路塊壓接器(4)連接。
前述的可變電阻式分流裝置中，所述的立柱壓接器3由夾板5和導流板6構成；夾板5的截 面形狀為倒"F"形，夾板5的兩端設有安裝孔7，夾板5的中部設有一個或一個以上的夾槽8 ，夾槽8上設有壓緊螺釘9，夾槽8中開有壓板孔10;導流板6的形狀為"L"形，在"L"形 的一邊開有一條或一條以上的槽ll，在導流板6的一邊形成一個或一個以上的壓板12，壓板 12穿在壓板孔10中。
前述的可變電阻式分流裝置中，所述的短路塊壓接器4由短路塊夾具13和導流角材14構 成；導流角材14的形狀為"L"形，"L"形的一邊與短路塊夾具13焊接，"L"形的另一邊 設有與夾槽8數(shù)量相對應的分流片15，分流片15上設有螺紋孔16;短路塊夾具13的形狀為倒 "門"字形，短路塊夾具13上設有螺紋孔16。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在開槽過程中，當開關斷開瞬間，可瞬間分擔50%或50%以上 的開關斷路電流，有效降低開關斷路電流對電解槽的瞬間沖擊，開槽操作完成后，其它設備 可拆除。本發(fā)明最初的分流量可按需求控制在30% 50%之間，隨著通流時間增加，軟帶溫 度增加，分流量逐漸減小，當分流量減小到10% 20%時，可逐步將其拆除， 一般在通流6 12小時后開始逐步拆除，從而達到控制電流逐步通入電解槽的目的；本發(fā)明還可避免在斷 開立柱與短路塊連接時產(chǎn)生強烈的電弧。本發(fā)明也可直接作為傳統(tǒng)分流片使用，安全地、逐 片地、方便地拆卸分流片組，控制電流逐步通入電解槽；可在開槽前不停電，不拆短路塊螺 栓的情況下進行安裝；本發(fā)明制作簡單，安裝方便，符合鋁廠的操作習慣；根據(jù)實際情況可 使用多種安裝方式。


附圖l是本發(fā)明的方法示意圖； 附圖2是本發(fā)明的結構示意圖； 附圖3是本發(fā)明中夾板的示意圖； 附圖4是本發(fā)明中導流板的示意附圖5是本發(fā)明縱向雙面安裝的實例示意圖。
附圖中的標記為l-軟帶，2-壓塊，3-立柱壓接器，4-短路塊壓接器，5-夾板，6-導流 板，7-安裝孔，8-夾槽，9-壓緊螺釘，10-壓板孔，11-槽，12-壓板，13-短路塊夾具，14-導流角材，15-分流片，16-螺紋孔，17-立柱，18-短路塊。
具體實施例方式
具體實施例方式本發(fā)明的可變電阻式分流方法如圖l所示，該方法是在立柱與短路塊 之間用一條或一條以上具有正溫度系數(shù)的材料制成的軟帶并聯(lián)連接；軟帶可用鋼或銅材料制 成。剛接入時軟帶的溫度低，軟帶的電阻小，對電流的分流作用大；隨著時間的推移，軟帶 在電流的熱效應作用下，溫度逐漸升高，軟帶的電阻也逐漸增大，對電流的分流作用逐漸減 ??；起到自動調(diào)整分流電流的作用。所述軟帶的截面及并聯(lián)數(shù)量由電解槽啟動時所需的分流 電流和電解槽達到額定電流所需的時間確定；電解槽預熱時所需的分流電流大或電解槽達到 額定電流所需的時間長，軟帶的截面也相應大或增加軟帶并聯(lián)的數(shù)量；反之，電解槽預熱時 所需的分流電流小或電解槽達到額定電流所需的時間短，軟帶的截面也相應小或減少軟帶并 聯(lián)的數(shù)量。為了便于快速連接，在軟帶與立柱連接端的立柱上安裝有立柱壓接器；軟帶與短 路塊連接端的短路器上安裝有短路塊壓接器。
按照前述的可變電阻式分流方法構建的可變電阻式分流裝置，如圖2所示。它包括多條
6的軟帶l，軟帶1的兩端壓接有壓塊2，壓塊用銅或鋁制成。軟帶一端的壓塊2與立柱壓接器3 連接，軟帶另一端的壓塊2與短路塊壓接器4連接。所述的立柱壓接器3由夾板5和導流板6構 成；夾板5的截面形狀為倒"F"形，如圖3所示。夾板5的兩端設有安裝孔7，夾板5的中部設 有一個或一個以上的夾槽8，夾槽8上設有壓緊螺釘9，夾槽8中開有壓板孔10;導流板如圖4 所示，導流板6的形狀為"L"形，在"L"形的一邊開有一條或一條以上的槽ll，在導流板 6的一邊形成一個或一個以上的壓板12，壓板12穿在壓板孔10中。所述的短路塊壓接器4由短 路塊夾具13和導流角材14構成；導流角材14的形狀為"L"形，"L"形的一邊與短路塊夾 具13焊接，"L"形的另一邊設有與夾槽8數(shù)量相對應的分流片15，分流片15上設有螺紋孔16 ;短路塊夾具13的形狀為倒"門"字形，短路塊夾具13上設有螺紋孔16。
在具體使用時，本發(fā)明可以在立柱的縱向一側(cè)安裝使用，如圖l所示；也可以在立柱的 縱向兩側(cè)安裝使用，如圖5所示；還可以在立柱的橫向一側(cè)或兩側(cè)安裝使用。
權利要求
權利要求1一種可變電阻式分流方法，其特征在于該方法是在鋁電解槽的立柱與短路塊之間并聯(lián)一條或一條以上具有正溫度系數(shù)的導電材料制成的軟帶；在軟帶剛并聯(lián)連接在立柱與短路塊之間時，由于軟帶的溫度低，軟帶的電阻小，對電流的分流作用大；隨著時間的推移，軟帶在電流的熱效應作用下，溫度逐漸升高，軟帶的電阻也逐漸增大，對電流的分流作用逐漸減小，從而起到自動調(diào)整分流電流的作用。
2.根據(jù)權利要求l所述的可變電阻式分流方法，其特征在于所述軟 帶的截面及并聯(lián)數(shù)量由鋁電解槽預熱時所需的分流電流和鋁電解槽達到額定電流分布條件所 需的時間確定；鋁電解槽預熱時所需的分流電流大或鋁電解槽達到額定電流溫度分布條件所 需的時間長，軟帶的截面也相應大或增加軟帶并聯(lián)的數(shù)量；反之，鋁電解槽預熱時所需的分 流電流小或鋁電解槽達到預定溫度分布條件所需的時間短，軟帶的截面也相應小或減少軟帶 并聯(lián)的數(shù)量。
3.根據(jù)權利要求2所述的可變電阻式分流方法，其特征在于所述的 軟帶用鋼或銅材料制成。
4.根據(jù)權利要求3所述的可變電阻式分流方法，其特征在于所述的 軟帶與立柱連接端的立柱上安裝有立柱壓接器；軟帶與短路塊連接端的短路器上安裝有短路 塊壓接器，便于快速連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的可變電阻式分流方法，其特征在于所述的 軟帶兩端壓接有壓塊，壓塊用銅或鋁制成。
6. 一種按照權利要求1至5任一權利要求所述的可變電阻式分流方法 構建的可變電阻式分流裝置，其特征在于它包括一條或一條以上能夠并聯(lián)在鋁電解槽的立 柱和短路塊之間的軟帶(1)，在每條軟帶(1)的兩端都壓接有壓塊(2)，其中一端的壓 塊(2)與能夠固定在鋁電解槽立柱上的立柱壓接器(3)連接，另一端的壓塊(2)與能夠 連接在鋁電解槽立柱上的短路塊壓接器(4)連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的可變電阻式分流裝置，其特征在于所述的立柱壓接器(3)由夾板(5)和導流板(6)構成；夾板(5)的截面形狀為倒"F"形，夾 板(5)的兩端設有安裝孔(7)，夾板(5)的中部設有一個或一個以上的夾槽(8)，夾槽(8)上設有壓緊螺釘(9)，夾槽(8)中開有壓板孔(10);導流板(6)的形狀為"L" 形，在"L"形的一邊開有一條或一條以上的槽(11)，在導流板(6)的一邊形成一個或一 個以上的壓板(12)，壓板(12)穿在壓板孔(10)中。
8. 根據(jù)權利要求6所述的可變電阻式分流裝置，其特征在于所述的 短路塊壓接器(4)由短路塊夾具(13)和導流角材(14)構成；導流角材(14)的形狀為"L"形，"L"形的一邊與短路塊夾具(13)焊接，"L"形的另一邊設有與夾槽(8)數(shù)量 相對應的分流片(15)，分流片(15)上設有螺紋孔(16);短路塊夾具(13)的形狀為倒"門"字形，短路塊夾具(13)上設有螺紋孔(16)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可變電阻式分流方法及裝置，本發(fā)明的方法是在立柱與短路塊之間用一條或一條以上具有正溫度系數(shù)的材料制成的軟帶并聯(lián)連接；剛接入時軟帶的溫度低，軟帶的電阻小，對電流的分流作用大；隨著時間的推移，軟帶在電流的熱效應作用下，溫度逐漸升高，軟帶的電阻也逐漸增大，對電流的分流作用逐漸減?。黄鸬阶詣诱{(diào)整分流電流的作用。本發(fā)明在開槽過程中，當開關斷開瞬間，可瞬間分擔50％或50％以上的開關斷路電流，有效降低開關斷路電流對電解槽的瞬間沖擊。本發(fā)明還可避免在斷開立柱與短路塊連接時產(chǎn)生強烈的電弧，提高整流機組和電解槽的使用壽命。本發(fā)明制作簡單，安裝方便，符合鋁廠的操作習慣。
文檔編號C25C3/16GK101463492SQ200710203219
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月19日 優(yōu)先權日2007年12月19日
發(fā)明者斌 曹, 濤 楊, 郭海龍, 顏非亞 申請人:貴陽鋁鎂設計研究院