10.1 电解车间

10．1．1  大、中型铝电解车间具有起重机、真空泵和阳极提升等一级负荷。应从变电所不同的低压母线保证其可靠供电。工程中大、中型铝电解车间一般都设有两个变电所，每个车间变电所设两台变压器，并由两个高压电源供电。

10．1．2  电解槽直流系列正常工作为连续生产，正常有准备停电允许2h，但是为了保证直流停电后能够对电解槽进行必要的维护，辅助系统的交流电不能停，因此电解车间辅助供电在车间变电所内宜设置带自启动的柴油发电机作应急保安电源。

10．1．4  电解槽槽壳带有与该处直流母线相同的电位，槽壳对地电压的高低，随其在串联电解槽中所处的位置及电解槽的自然零点位置而异。如果自然零点在系列电解槽的中部，则第一个电解槽与最后一个电解槽对地电压各为直流电压的1/2，其他的电解槽对地电压依次按槽电压降低。极端情况为直流一级接地（对地电压为零），另一极的第一个电解槽对地则为全直流电压。操作工人如一手触及带电槽壳，就有发生触电事故的危险。所以电解厂房地坪应绝缘且操作地坪上4m高以内不能出现大地电位。

    车间变压器不论采用D，yn11接线或Y，yn0接线，均为中性点接地系统，如因绝缘损坏，电解槽槽壳与220V/380V系统有了电的联系，则等于该槽有了大地电位，其他电解槽上电气设备对地电压将增高，而且容易损坏，当操作人员一手触及槽壳，另一手接地，槽上的电动机等绝缘破坏，并与电解槽有电的联系时，将使电力变压器绕组与地之间形成直流通路，也有烧毁变压器的可能。所以每台电解槽需单独设置或多台电解槽共同设置隔离变压器。

    每个电解槽槽电压一般为4．2V左右，如果通过交流网络使不同电位的电解槽发生电的连接，则电解槽与电解槽间将发生直流短路（也可能发生交流短路）。在多台电解槽共用一台隔离变压器时，只有当两个电解槽上的电动机的绝缘都破坏，同时接通交流电最示目录时才会发生上述短路情况。装设绝缘监视装置后。当一个电解槽上的电动机绝缘损坏时就发出信号，以便能及时处理。

    电解槽上电动机的控制、保护设备配置在槽控箱内，槽控箱为对地绝缘安装，由对地绝缘安装的隔离变压器供电。当隔离变压器二次侧线路碰壳时，不致将大地电位引起至电解槽上的电动机。

    烤槽器为电解槽修时加热，由多个加热元件组成，其总体接线零散而不规范，相邻电解槽仍在运行生产，经隔离变压器供电，一旦绝缘破坏时，可防止交直流互窜造成设备和人身事故。检修电源也有防止交直流互窜的要求，其电源点就是烤槽器的电源点。因烤槽和检修不会同时使用，为使供电系统简单，而由同一电源同一线路供电。

10．1．6  引至铝电解槽的线路有：阳极提升电动机的动力线、槽电压和加料箱位等参数的信号线及控制线。槽上部配线应防辐射热，避免导线绝缘过早老化；槽下部配线应采取措施，避免漏槽铝水烧坏。

10．1．7  槽控箱是电解槽的控制中心，通常每个电解槽配置一个，单元性较强，每个槽控箱需要三个控制电源：一个为阳极提升机构控制电源；一个为槽控机微机逻辑控制电源；另一个为控制电源。所有为槽控箱供电的电源均经380V/220V隔离变压器供电。

10．1．11  起重机工作时，工人接触吊钩同时又接触电解槽壳的机会很多，而吊车的桥架及轨道均接地。如果不将吊钩绝缘，则会将大地电位导入电解槽操作区，操作工人很不安全。铝电解厂房环境差、多尘，有沥青烟气和腐蚀性气体，采用三级绝缘为的是提高可靠性。

10．1．13  超浓相输送系统的各子系统有互为备用的两台或以上风机，为提高供电可靠性而由变电所的不同母线段供电。子系统分散控制，全系统集中管理、间断运行，可减少能耗，降低电源容量。因输送距离长，子系统分散，就近车间变电所供电，可减少线损和压降。信号线、动力线和控制线共桥架敷设时，为防止电磁干扰造成误动作，故建议选用屏蔽线。

10．1．14  规定本条的目的，是为了防止由于直流漏电的环流，对建筑物钢筋和金属构件，特别是对潮湿的柱子基础部分钢筋产生电化腐蚀而危及厂房安全。

    本条所说的防电化腐蚀接地的作用，就是将电解直流系列中的漏电流从一处经接地网导流到另一处又回到直流系列中，避免漏电流在建筑物钢筋和金属构件中环流使其受到电化腐蚀，其做法一般有以下两种：

    1  用扁钢将电解槽的基础钢筋焊接串联并形成闭合回路。

    2  将每台电解槽的基础钢筋一根引出厂房外，每5槽的引出钢筋并联成一组后接至闭环接地网上串联开关的一端，如图1所示。

图1  防电化腐蚀接地网示意图

1-电解槽基础；2-并联钢筋；3-闭合接地网；4-串联开关

    设计时须注意以下三点：

        1）串联开关选用单极100A，作为测试接地网各段通、断状况的断接点；

        2）应与防雷接地网分开，且相距1m以上；

        3）5槽并联钢筋与闭合网亦应有1m以上空间距离。