電解廠的電氣設備和自動化

電解槽中的所有電極通常並聯連接，因此電解槽的電流由各對電極的電流總和組成：相反，槽中的電壓等於電極對中的電壓.電解槽依次串聯連接，使裝置的總電壓達到數百伏。一個例外是根據壓濾機原理製造的水分解裝置，其中所有電極串聯連接。

由於電解廠電流大，廠房規模大，電流引線系統分叉較多，觸點較多。

在圖。圖 1 顯示了鋁電解槽的母線圖。如您所見，它非常複雜，通過強​​大的總線組和靈活的熱膨脹補償器的使用提供雙向電源。此外，如果在維修過程中需要斷開電解槽，則提供連接兩個相鄰電解槽的陰極組的跳線，從而移除其中一個。

米。 1. 單陽極側供電鋁電解槽母線：1—陽極立管，2—陽極母線，3—補償母線，4—柔性陽極母線，5—插針母線觸頭，6—陰極母線棒， 7—柔性陰極母線，8—封裝陰極母線。

鋁和銅被用作軌道的材料，較少使用鐵。經濟電流密度在 電解 鋁母線為 0.3 — 0.4，銅母線為 1.0 — 1.3，鋼和鑄鐵母線為 0.15 — 0.2 A / mm2。

檢查輪胎橫截面的張力損失（不超過 3%）、加熱（在 25°C 的環境溫度下最高溫度為 70°C）和機械強度。固定接觸連接通過壓力（輪胎被壓在兩塊鑄鋼板之間，用螺栓緊固）或焊接製成。插頭觸點用螺栓固定。楔形或偏心夾具更可靠和方便。

由於功率較高，電解廠通常由高壓網絡供電，並使用特殊的降壓變壓器通過提供轉換單元將電源電壓與工廠電壓相匹配，將三相交流電轉換為直流電.

穩壓平滑的半導體整流器用於為大功率電解廠供電，因其效率高（98-99%），更可靠耐用，易於維護，隨時準備運行，安靜且無有毒排放。

在創建強大的電解設備時，有必要包括並聯的半導體閥，有時是串聯的，由於它們的特性存在一定的差異，這會造成困難。為了均衡並聯閥之間的電流分配和串聯電壓，使用了特殊的電路解決方案。

由於半導體閥無法承受顯著的電流和電壓過載，因此使用了特殊的保護裝置，可在發生故障時將閥門短路，並在電壓或工作電流出現危險增加時將其關閉。

使用半導體二極管的裝置中的整流電壓調節只能在交流側進行。為此，使用主降壓變壓器或帶有遠程步進開關的特殊控制變壓器的電壓步進切換。整流橋的每個臂中都包含一個飽和電抗器，用於平穩的電壓調節。

閥門佈置通常在為 13,000 和 25,000 A 電流和 300 — 465 V 整流電壓製造的機櫃中進行。轉換變電站為電解廠供電由機櫃完成。整流櫃的冷卻可以是空氣或水。

轉換器單元的自動調整可以通過三種方式完成：恆壓、恆功率、恆流。

直流電壓調節還為沒有陽極效應的工藝提供恆定電流。對於鋁電解廠來說，這樣的系統並不令人滿意，因為隨著陽極效應的出現，一系列電解槽中的電流降低，電解槽的生產率下降，特別是在幾個電解槽同時發生陽極效應的情況下。在這種情況下，不僅一系列槽的生產率會下降 20-30%，而且電解槽的熱操作模式也會受到干擾。

在恆功率調節中，後者由恆定調節器維持；在上述情況下，隨著穩壓器增加電壓，串聯電流下降但小於前一種情況。有了這個規定，能源消耗沒有變化，這對電力系統來說是可取的，但需要轉換變電站的電壓裕度。

就滿足工藝要求而言，直流調節是最好的。然而，通過這種調節，在供電網絡電壓下降或出現陽極效應的情況下，調節器會增加供電電壓，從而增加能耗。因此，該控制系統要求換流站有電壓和功率儲備（通常在 7-10% 以內）。

最近，已經開始使用參數電流源為電解廠供電，其中發生陽極效應，無論其電阻如何變化，它都會自動穩定交流電。

通常，電解槽沿樓體軸線佈置成兩排或四排，變電站通過母線槽中的母線槽或坡道與槽體相連。在外殼內部，母線位於電池兩側的母線通道中。

銅電解過程中離子運動示意圖 電解液 - 將硫酸銅溶液倒入容器中，然後將兩個銅板（電極）放入其中。文章中討論了電解過程中發生的過程 什麼是電解 和 電解 - 計算示例.