钢铁企业中的电炉变压器负荷波动很大,往往由于瞬间过载或超负荷使用,电流超过变压器额定值,而使变压器损坏。我们知道,当导线电阻一定时,变压器线圈的热损和电流的平方及时间均成正比,因此过电流的数值越大,过电流持续的的间越长,变压器的温升就越高,对安全运行的危害性就越大。变压器运行电流的大小可用普通交流电流表读出,由电炉操纵工定时抄录。但因抄录时不一定恰逢最大电流,因此对变压器过电流的监督很困难。用记录式电流表虽能画出电流运行曲线,但又不能直接读出过电流的总持续时间,同时维护工作也比较复杂。根据这种情况,我们自制了一台“过电流时间积累仪”,它能自动记录变压器的过电流使用时间,从而可以使我们根据记录的数据加强技术措施,进行合理用电,以确保安全生产。
这部仪器的优点是对过电流的反应灵敏度很高、计时正确、使用方便等等。
图1是电路原理图。双三极电子管6N1中右边的三极管作整流,左边的作振荡器。适当调整C\(_{2}\)的数值便可使振荡器起振。左边三极管的栅阴极对振荡电压有检波的作用,因此检波电流便通过电阻R1建立一个负偏压。由于有这个负偏压的存在,所以左边三极管的屏流很小,不能使继电器J动作。当电炉变压器负载电流过大时,电流表A的指针向高数值方向移动,并带动铝片S,使之插到线圈L\(_{1}\)和L2的间隙中去。这时振荡停止,负栅偏压下降,屏流增加,继电器J动作,即断开常闭接点,闭合常开接点,从而接通日历电钟的电源,使电钟开始计时。电炉变压器负载电流恢复正常以后,振荡器又起振,断开继电器的常开接点,闭合常闭接点,于是电钟停止计时。

电源变压器两组6.3伏输出线圈串联成12.6伏,经倍压整流以后,输出的直流电加到电钟线圈上,产生直流磁场,将电钟煞停,以防止电钟刚一断开电源时,因转动惯性而多计时。
B\(_{1}\)为测量电炉变压器运行电流的电流互感器次级线圈。电流互感器就利用电炉上原有的配套成品,不需改绕,只需将电流表A串入次级线圈中。A为1T1—A型交流5安培电流表,在其指针上加装一块0.3×7×12毫米\(^{3}\)的薄铝片S,在电表面盘上要开一个90度的圆弧槽,以便使铝片S穿过表面,随电流表指针的升降在圆弧槽内运动。耦合线圈L1和L\(_{2}\)可用直径为0.6毫米的单纱包线绕成圆饼的形状,它们各绕7圈,两线圈之间要有2毫米的空隙,可容薄铝片S插入(见图2)。L1L\(_{2}\)都装在可移动的限流杆上,随限流杆一起转动(见图3)。使用的时候,要调整限流杆的位置,使其上所装的红针指在电炉变压器的额定电流值上。高频扼流圈(用以限制高频电流进入继电器电路中)可用普通蜂房式10毫亨的,或在1兆欧1瓦的炭膜电阻上,用直径0.3毫米的漆包线乱绕150圈就可代用。电源变压器B2的输入为220伏、0.11安,输出为180伏、0.3安和两个6.3伏、0.9安。J为直流灵敏继电器,电阻为3~5千欧。整流器D的规格为40×40毫米2。

Д为自制日历电钟,用以记录过电流的时、分、秒(见图4)。在12瓦双面电钟机心的时针轴上,装一个32牙齿轮A,另外再加一个32牙齿输B,与“三五牌日历台钟”的64牙日夜轮C契合。电钟时针转两圈即24小时,日夜轮转一圈,其上的日期杆也转一圈,就将5牙爪推过一牙,同轴的20牙小齿轮就转过4牙,与小齿轮契合的日期轮也就转过4牙,而使日期翻动一天。因日期轮共124牙,因此相当于31天。

使用的时候,接上220伏交流电源,将电流表A接入电炉变压器的电流互感器次级线圈中去,再将积累仪的限流杆调到变压器的额定电流值上,记下日历电钟的起始数值就开始工作。当电炉变压器负载电流低于额定值时,应调整C\(_{2}\),使振荡器起振。
使用这个仪器,电气值班人员只要在电炉变压器使用前后,记下日历电钟的起始和终结两个数值,即得出在变压器使用期间过电流运行的日、时、分、秒的数值,从而为促使电气设备的安全运行提供正确的数据。
过电流时间积累仪装在铁皮外壳内,以防止干扰。外形类似五灯收音机,玻璃面板右侧是电流表,左侧是日历电钟,开启仪器背后小门,可以调整电流限额和日历电钟的起始数值。
这部仪器除能计量过电流的总时间以外,也可以用作测量其他参数的积累仪。但是,过电流时间积累仪只能测量一相电流,当需测量三相电流时,则须另装一个三相电流转换开关。(杜志宏)