IEC 60676:2002

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2002-03
Chauffage électrique industriel –
Méthodes d'essai des fours à arc direct
Industrial electroheating equipment –
Test methods for direct arc furnaces
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60676:2002
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NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2002-03
Chauffage électrique industriel –
Méthodes d'essai des fours à arc direct
Industrial electroheating equipment –
Test methods for direct arc furnaces
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International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
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– 2 – 60676 © CEI:2002
SOMMAIRE
AVANT PROPOS .4
1 Domaine d'application et objet .6
2 Références normatives .6
3 Définitions .8
4 Type des essais et conditions générales d'exécution .16
4.1 Liste des essais.16
4.2 Conditions générales d'exécution des essais.16
5 Recommandations sur les essais techniques .18
5.1 Mesure de l'isolement électrique de la ligne à haute intensité .18
5.2 Mesure du débit d'eau de refroidissement et des pertes thermiques .18
5.3 Mesure de la vitesse de déplacement des électrodes .20
5.4 Vérification de la capacité assignée du four .20
5.5 Essai de court-circuit en fonctionnement normal (non applicable aux fours
à arc direct à courant continu).20
5.6 Détermination des caractéristiques principales de fonctionnement pendant
la période de maintien de la puissance.28
5.7 Mesure de l'usure spécifique des électrodes .32
5.8 Vérification du sens de rotation des phases .32
Figure 1 – Circuit de mesure de la résistance et de la réactance de la ligne à haute
intensité (court-circuit triphasé) .34
Figure 2 – Circuit de mesure de la résistance et de la réactance de la ligne à haute
intensité (court-circuit monophasé).36
Figure 3 – Exemple de circuit d'un four à arc en courant alternatif équipé
d'inductances saturables .38

60676 © IEC:2002 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5
1 Scope and object .7
2 Normative references.7
3 Definitions .9
4 Type of tests and general conditions of their performance .17
4.1 List of tests.17
4.2 General conditions of test performance.17
5 Recommendations on technical tests .19
5.1 Measurement of electrical insulation of high-current line.19
5.2 Measurement of cooling-water flow rate and heat losses .19
5.3 Measurement of the speed of electrode motion .21
5.4 Check of the rated capacity of the furnace .21
5.5 Carrying out a short-circuit test during normal operation (not applicable for
d.c. direct arc furnaces) .21
5.6 Determination of the main operating characteristics during the power-on time .29
5.7 Measurement of the specific electrode wear.33
5.8 Phase rotation check .33
Figure 1 – Wiring diagram for measurement of the resistance and reactance of
the high-current line (three-phase short circuit).35
Figure 2 – Wiring diagram for measurement of the resistance and reactance of
the high-current line (one-phase short circuit).37
Figure 3 – Example of a wiring diagram of an a.c. arc furnace equipped
with saturable reactors .39

– 4 – 60676 © CEI:2002
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE INDUSTRIEL –
METHODES D’ESSAI DES FOURS A ARC DIRECT
AVANT PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités
nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60676 a été établie par le comité d'études 27 de la CEI:
Chauffage électrique industriel.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition parue en 1980 dont elle
constitue une révision technique.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
27/299/FDIS 27/306/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2007. A cette
date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
Le contenu du corrigendum de juillet 2002 a été pris en considération dans cet exemplaire.

60676 © IEC:2002 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
INDUSTRIAL ELECTROHEATING EQUIPMENT –
TEST METHODS FOR DIRECT ARC FURNACES
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60676 has been prepared by IEC technical committee 27: Industrial
electroheating equipment.
This second edition cancels and replaces the first edition published in 1980 and constitutes a
technical revision.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
27/299/FDIS 27/306/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged
until 2007. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
The contents of the corrigendum of July 2002 have been included in this copy.

– 6 – 60676 © CEI:2002
CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE INDUSTRIEL –
MÉTHODES D’ESSAI DES FOURS À ARC DIRECT
1 Domaine d'application et objet
La présente Norme internationale s'applique aux fours triphasés industriels à arc direct, dont la
capacité assignée est supérieure ou égale à 500 kg. Les fours conviennent tant aux charges
solides que liquides, sous une pression intérieure égale à ou voisine de la pression
atmosphérique.
Cette norme est également applicable aux fours à une ou plusieurs électrodes, autres que les
fours triphasés, dans la mesure où elle s'applique.
Ces fours sont destinés à la fusion des métaux ferreux (par exemple l’acier, la fonte) et des
métaux non ferreux (par exemple le cuivre); ils peuvent aussi être utilisés comme fours de
maintien pour charge liquide qu'il faut surchauffer pour la maintenir à température avant
coulée.
L'objet de la présente publication est de normaliser les conditions d'essai des fours à arc et les
méthodes pour déterminer les principaux paramètres et les caractéristiques techniques de
fonctionnement.
NOTE 1 Ces essais sont réalisés indépendamment de la condition des équipements de compensations.
Le domaine d'application de cette norme ne couvre pas toutes les méthodes d'essai possibles
qui peuvent être effectuées pour l'estimation technique et économique des fours à arc.
NOTE 2 Les conditions d’essais complémentaires peuvent faire l'objet d'un accord entre le fabricant et l’utilisateur.
Les essais pour des équipements spéciaux des fours à arc direct à courant continu, tels que
les redresseurs commandés sont couverts par la CEI 60146-1-1.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non
datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60050(841):1983, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 841:
Electrothermie industrielle
CEI 60146-1-1:1991, Convertisseurs à semiconducteurs – Spécifications communes et
convertisseurs commutés par le réseau – Partie 1-1: Spécifications des clauses techniques de
base
CEI 60398:1999, Chauffage électrique industriel – Méthodes générales d'essai

60676 © IEC:2002 – 7 –
INDUSTRIAL ELECTROHEATING EQUIPMENT –
TEST METHODS FOR DIRECT ARC FURNACES
1 Scope and object
This International Standard applies to industrial three-phase direct arc furnaces, the rated
capacity of which is equal to, or greater than, 500 kg. The furnaces are suitable both for solid
and liquid charges at or near internal atmospheric pressure.
This standard is also applicable to furnaces having one or more electrodes, other than three-
phase furnaces, in so far as it applies.
These furnaces are intended for the melting of ferrous metals (for example, steel, cast iron)
and non-ferrous metals (for example, copper); they may also be used as holding furnaces for a
liquid charge to superheat and maintain the temperature before tapping.
The object of this publication is the standardization of arc furnace test conditions and of
methods to determine the main parameters and technical operating characteristics.
NOTE 1 These tests are to be executed independently of the status of compensating equipment.
The scope of this standard does not cover all possible test methods which may be carried out
for the technical and economic assessment of arc furnaces.
NOTE 2 Complementary test conditions may be agreed between manufacturer and user.
Tests for some special equipment for d.c. direct arc furnaces such as controlled rectifiers are
covered by IEC 60146-1-1.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For
dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of
the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60050(841):1983, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 841: Industrial
electroheating
IEC 60146-1-1:1991, Semiconductor convertors – General requirements and line commutated
convertors – Part 1-1: Specifications of basic requirements
IEC 60398:1999, Industrial electroheating installations – General test methods

– 8 – 60676 © CEI:2002
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions de la CEI 60050-841, dont
certaines sont reproduites ci-après, aussi bien que les définitions suivantes, s’appliquent.
3.1
four à arc
four dans lequel l'arc électrique est la principale source de chaleur
[VEI 841-04-27]
3.2
four à arc direct
four à arc dans lequel l'arc est entretenu entre la charge et une ou plusieurs électrodes
[VEI 841-04-28]
3.3
installation du four à arc
ensemble du four avec l'équipement électrique complet comprenant
a) le circuit électrique principal constitué de
– l'appareillage à haute tension;
– la bobine d'inductance à courant alternatif (s'il y a lieu);
– le transformateur du four;
– la ligne à haute intensité (côté secondaire);
– le redresseur commandé et la bobine d'inductance à courant continu (uniquement
applicable aux fours à arc direct à courant continu);
– les électrodes, arc et charge n’étant pas des parties de l’installation du four à arc;
b) le matériel pour la commande des paramètres électriques, tel que panneaux, pupitres,
bureaux avec les dispositifs de protection, de commande, de mesure et de signalisation
3.4
cuve de four à arc
enceinte en acier dont le fond et les parois latérales sont en général garnis de réfractaire et
destinée à recevoir la charge
[VEI 841-04-43]
3.5
volume assigné du four
volume total intérieur délimité par la surface interne du revêtement spécifié de la cuve du four
NOTE Le volume entre le niveau supérieur de la cuve et la partie inférieure de la voûte n'est pas inclus dans le
volume assigné.
3.6
capacité assignée du four
capacité calculée en tonnes de métal liquide pour laquelle le four est conçu, construit et
marqué
NOTE 1 Cette capacité est définie avec le revêtement spécifié, fabriqué conformément à la conception initiale,
compte tenu d'un volume maximal prévu de laitier au-dessus de la surface du métal liquide et limité au niveau
normal de décrassage.
NOTE 2 Il convient que la masse volumique du métal liquide utilisée par le fabricant pour les calculs soit
clairement définie.
60676 © IEC:2002 – 9 –
3 Definitions
For the purposes of this International Standard, the definitions of IEC 60050-841, some of
which are reproduced below, as well as the following definitions, apply.
3.1
arc furnace
furnace in which the electric arc is the main source of heat
[IEV 841-04-27]
3.2
direct arc furnace
arc furnace in which the arc is maintained between the charge and one or more electrodes
[IEV 841-04-28]
3.3
arc furnace installation
furnace assembly with a complete set of electrical equipment comprising
a) main electrical circuit consisting of
– high-voltage equipment;
– a.c. reactor (if applicable);
– furnace transformer;
– high-current line (secondary side);
– controlled rectifier and d.c. reactor (only applicable for d.c. direct arc furnaces);
– electrodes, arc and charge not being parts of the arc furnace installation;
b) equipment for control of the electrical parameters, such as boards, panels, desks with
protection, control, measuring and signalling devices
3.4
arc furnace shell
steel constructed vessel usually with refractory lined bottom and side walls into which the
charge is placed
[IEV 841-04-43]
3.5
rated volume of the furnace
total internal volume of the furnace body as defined by the inner surface of the specified shell
lining
NOTE The volume between the upper level of the shell and the underside of the roof is not included in the rated
volume.
3.6
rated capacity of the furnace
calculated capacity in tonnes of liquid metal for which the furnace has been designed, built and
marked
NOTE 1 This capacity is defined with the specified shell lining, manufactured in accordance with the design, with
allowance for the maximum expected slag volume over the liquid metal surface without exceeding the normal sill
level.
NOTE 2 The specific density of the liquid metal used by the manufacturer for the calculations should be clearly
defined.
– 10 – 60676 © CEI:2002
3.7
masse volumique minimale de ferraille pour le chargement complet maximal du four (t/m )
rapport entre la capacité assignée du four et son volume assigné
3.8
disjoncteur haute tension du four
disjoncteur haute tension pour mettre en ou hors service, en charge, le transformateur de four,
conformément aux prescriptions de fonctionnement
3.9
transformateur de four à arc
transformateur alimentant un four à arc dont le circuit primaire est raccordé au réseau à haute
tension et qui fournit au secondaire une plage de tension appropriée au fonctionnement du four
[VEI 841-04-34]
3.10
puissance assignée du transformateur de four à arc
puissance maximale admissible en régime continu au primaire du transformateur de four à arc
[VEI 841-04-12, modifié]
3.11
puissance de fusion d'un transformateur de four à arc
puissance maximale admissible du transformateur de four à arc avec un temps d'enclen-
chement limité à la fusion (en tenant compte de la répétition du cycle de fonctionnement durant
les fusions successives)
NOTE Le temps de maintien de la puissance de fusion est au moins égal au temps net de maintien du réseau de
puissance (voir 3.22).
3.12
bobine d'inductance de four à arc
inductance parfois connectée en série dans le circuit primaire du transformateur d'un four à arc
afin de limiter le courant de court-circuit et d'assurer la stabilité de l'arc dans chaque phase du
processus de fusion et d'affinage
[VEI 841-04-35, modifié]
3.13
inductance saturable
ensemble d'enroulements à courant alternatif inductifs à noyaux magnétiques saturables et
enroulements de commande à courant continu dont l'enroulement à courant alternatif est
connecté en série avec le circuit primaire du transformateur de four à arc afin de contrôler le
courant d'arc
NOTE  Voir la figure 3 par exemple.
3.14
inductance à courant continu (applicable seulement aux fours à arc directs à courant continu)
inductance dans la ligne à courant continu des fours à arc direct à courant continu pour le
lissage et la stabilisation du courant continu
3.15
redresseur commandé (applicable uniquement aux fours à arc direct à courant continu)
redresseur utilisant des diodes et des dispositifs à semi-conducteurs commandés, connectés
au côté secondaire du ou des transformateurs

60676 © IEC:2002 – 11 –
3.7
minimum bulk density of scrap for the single complete maximum charge of the furnace (t/m )
ratio of the furnace rated capacity to its rated volume
3.8
furnace high-voltage switch
high-voltage switch for switching on and off, under load, the furnace transformer, in
accordance with operating requirements
3.9
arc furnace transformer
transformer feeding the arc furnace from the high-voltage network and providing a voltage
range suitable for the furnace operation
[IEV 841-04-34]
3.10
power rating of an arc furnace transformer
maximum admissible continuous power of the arc furnace transformer primary
[IEV 841-04-12, modified]
3.11
melt-down power of an arc furnace transformer
maximum admissible power of the arc furnace transformer with limited on-time during melting
(taking into account repetition of the load cycle during subsequent melts)
NOTE The limited on-time of melt-down power is at least equal to the net power-on time (see 3.22).
3.12
arc furnace reactor
inductive winding, sometimes connected in series with the primary circuit of the arc furnace
transformer in order to limit the short-circuit current and ensure arc stability for each stage of
the melting and refining process
[IEV 841-04-35, modified]
3.13
saturable reactor
set of inductive a.c. windings with saturable magnetic cores and d.c. control windings with the
a.c. winding being connected in series with the primary circuit of the arc furnace transformer in
order to control the arc current
NOTE For example, see figure 3.
3.14
d.c. reactor (only applicable for d.c. direct arc furnaces)
reactor in the d.c. current line of the d.c. direct arc furnaces for smoothing and stabilizing the
d.c. current
3.15
controlled rectifier (only applicable for d.c. direct arc furnaces)
rectifier using controlled semiconductor devices and diodes connected to the secondary side of
the transformer(s)
– 12 – 60676 © CEI:2002
3.16
électrode d'un four à arc
a) électrode(s) supérieure(s)
pièce conductrice, généralement en graphite, reliée à une source de courant et dont une
extrémité assure le passage du courant d'arc vers la charge
b) électrode de sole (uniquement applicable aux fours à arc direct à courant continu)
élément qui est installé dans la cuve inférieure du four et est raccordé à la ligne à haute
intensité du four pour s'assurer que le courant parcourt la fusion par l'intermédiaire de l'arc
vers l’(es)électrode(s) supérieure(s)
3.17
pince d'électrode de four à arc
pièce métallique servant à supporter une électrode et à assurer le contact électrique
[VEI 841-04-58, modifié]
3.18
ligne à haute intensité
ensemble d'éléments du circuit secondaire connecté en série comprenant les électrodes et le
système de jeu de barre secondaire et destiné à fournir la puissance électrique du trans-
formateur (ou le redresseur commandé) aux matériaux chargés
3.19
facteur de dissymétrie du côté primaire (%) (non applicable aux fours à arc direct à courant
continu)
rapport en pourcentage de la différence entre l'impédance de phase maximale et minimale, y
compris le transformateur de four et la ligne à haute intensité, à l'impédance moyenne de
toutes les phases
NOTE Pour les formules et les mesures, voir 5.5.4.
3.20
puissance active du circuit électrique principal de l'installation du four à arc
puissance active totale des trois phases du circuit électrique principal de l'installation du four à
arc
NOTE 1 La valeur instantanée de la puissance active peut être mesurée à tout moment, la mesure étant effectuée
simultanément sur les trois phases.
NOTE 2 La valeur moyenne de la puissance active pendant une période donnée (par exemple, pendant le temps
net de maintien de la puissance) peut être obtenue en divisant l'énergie électrique consommée, exprimée en
kilowatt heures, par la durée de l'enclenchement mesurée en heures.
3.21
consommation d'énergie électrique spécifique pour la fusion (kWh/t)
quantité d'énergie électrique, exprimée en kilowatt heures, consommée par le circuit électrique
principal d'une installation de four à arc pour la fusion complète d'une tonne de métal coulé à
partir d'une charge spécifiée du four
3.22
temps net de maintien de la puissance (t )
m
période de temps mesurée entre le moment d'enclenchement du four chargé et le moment
où la fusion de la charge est complète, déduction faite du temps d'interruption de marche du
four (chargement additionnel, remplacement d'électrodes, rotation de la cuve du four, arrêt
d'urgence, etc.)
60676 © IEC:2002 – 13 –
3.16
electrode of an arc furnace
a) upper electrode(s)
conductive piece, generally of graphite, which is connected to a source of current while one
end of the same ensures the passage of the arc current to the charge
b) bottom electrode (only applicable for d.c. direct arc furnaces)
element which is installed in the lower furnace shell and connected to the high-current line
of the furnace to make sure that the current flows through the melt via the arc to the upper
electrode(s)
3.17
arc furnace electrode clamp
metallic device which carries the electrode and ensures electrical contact
[IEV 841-04-58, modified]
3.18
high-current line
assembly of series-connected elements of the secondary circuit comprising electrodes and
secondary voltage busbar system intended to carry the required electrical power from the
transformer (or the controlled rectifier) to the charge material
3.19
asymmetry factor on primary side (%) (not applicable for d.c. direct arc furnaces)
percentage ratio of the difference between the maximum and minimum phase impedance,
including furnace transformer and high-current line, to the mean impedance of all the phases
NOTE For formulae and measurements, see 5.5.4.
3.20
active power of main electrical circuit of arc furnace installation
total active power of the three phases of the main electrical circuit of the arc furnace
installation
NOTE 1 Instantaneous value of active power may be measured at any moment, simultaneously on the three
phases.
NOTE 2 Mean value of active power within a definite time interval (for example, within the net power-on time) may
be obtained as a result of division of consumed electric energy measured in kilowatt-hours by the duration of the
time it is switched on, measured in hours.
3.21
specific electric energy consumption for melting (kWh/t)
quantity of electric energy measured in kilowatt-hours consumed by the main electrical circuit
of an arc furnace installation for the complete melting of one tonne of tapped metal from a
specified furnace charge
3.22
net power-on time (t )
m
time period measured from the moment of switching on after charging to the moment of
complete melt-down of the whole charge, with subtraction of the time the furnace is switched
off (additional charging, electrode replacement, turning furnace shell, emergency disconnection,
etc.)
– 14 – 60676 © CEI:2002
3.23
taux spécifique de production (t/h)
rapport entre la quantité totale de liquide, mesurée en tonnes, et le temps net de maintien de la
puissance mesuré en heures
NOTE Pour définir le temps net de maintien de la puissance, voir 3.22.
3.24
facteur de puissance du circuit électrique principal de l'installation du four à arc
la valeur du facteur de puissance est déterminée à partir de la formule suivante (se reporter à
1.5.26.1 de la CEI 60146-1-1):
P
λ =
(1)
S
où
P est la puissance active;
est la puissance apparente.
S
Le facteur de puissance de l'onde fondamentale cos ϕ , ou facteur de déplacement, est déter-
miné par la formule suivante (se reporter à 1.5.26.2 de la CEI 60146-1-1):
P
cosϕ =
(1A)
S
où
P est la puissance active de l'onde fondamentale;
S est la puissance apparente de l'onde fondamentale.
NOTE 1 Du fait de la présence éventuelle d'harmoniques, la mesure de facteur de puissance n'est pas
nécessairement rigoureuse.
NOTE 2 La valeur instantanée du facteur de puissance peut être obtenue à tout moment en mesurant
simultanément les puissances actives et réactives.
NOTE 3 La valeur du facteur de puissance pendant une période donnée (par exemple pendant le temps net de
maintien de la puissance) peut être déterminée à partir de la formule suivante:
E
P
λ ≈
(1B)
2 2
E + E
P Q
où
E est la consommation d'énergie active pendant une période donnée;
P
E est la consommation d'énergie réactive pendant la même période.
Q
3.25
débit d'eau de refroidissement (m /h)
complément pour les débits suivants:
a) le débit d’eau pour refroidir la cuve et la voûte du four;
b) le débit d’eau pour refroidir la ligne à haute intensité;
c) le débit d’eau pour le refroidissement du transformateur du four;
d) le débit d’eau pour le refroidissement de tout autre équipement appartenant à l'installation
du four, y compris les dispositifs d'évacuation et d'épuration de fumées
3.26
court-circuit de fonctionnement
contact électrique d'une, de deux ou de trois électrodes sous tension avec la charge solide ou
liquide
60676 © IEC:2002 – 15 –
3.23
specific production rate (t/h)
total quantity of tapped metal measured in tonnes, divided by the net power-on time measured
in hours
NOTE For the net power-on time, see 3.22.
3.24
power factor of main electrical circuit of arc furnace installation
the value of the power factor is determined from the following formula (refer to 1.5.26.1 of
IEC 60146-1-1):
P
λ = (1)
S
where
P is the active power;
S is the apparent power.
The power factor of the fundamental wave cos ϕ , or displacement factor, is determined from
the following formula (refer to 1.5.26.2 of IEC 60146-1-1):
P
cosϕ =
(1A)
S
where
P is the active power of the fundamental wave;
S is the apparent power of the fundamental wave.
NOTE 1 Because of the possible presence of harmonics, the measurement of the power factor is not necessarily
correct.
NOTE 2 The instantaneous value of the power factor may be obtained by simultaneously measuring the active and
reactive power at any time.
NOTE 3 The value of the power factor over a definite period of time (for example, during the net power-on time)
may be determined from the following formula:
E
P
λ ≈
(1B)
2 2
E + E
P Q
where
E is the active electric energy measured for a definite period of time;
P
E is the reactive electric energy measured for the same period of time.
Q
3.25
cooling-water flow rate (m /h)
addition of the following flow rates:
a) flow rate of water to cool furnace shell and roof;
b) flow rate of water to cool high-current line;
c) flow rate of water to cool the furnace transformer;
d) flow rate of water to cool the other equipment, belonging to the furnace installation,
including fume extraction and cleaning systems
3.26
operational short circuit
electrical contact of one, two or three live electrodes with the solid or liquid charge

– 16 – 60676 © CEI:2002
3.27
état froid de l'installation du four à arc
état thermique du four et de son installation lorsque la température de tous ses éléments est
égale à la température ambiante
3.28
état chaud du four
état thermique d'un four à arc dans lequel les composants se trouvent à leur température de
fonctionnement ou température constante et la charge (le cas échéant) a atteint sa tempé-
rature en régime établi ou sa répartition de température prévue
3.29
rotation de phase
séquence de phases du champ électromagnétique dans le four observée du dessus du four
4 Type des essais et conditions générales d'exécution
4.1 Liste des essais
Pour vérifier les conditions de fonctionnement d'une installation, il est recommandé de
procéder aux essais suivants, dans l'ordre indiqué:
a) mesure de la résistance d'isolement électrique de la ligne à haute intensité (voir 5.1);
b) mesure du débit d'eau de refroidissement et des pertes thermiques (voir 5.2);
c) mesure de la vitesse de déplacement des électrodes (voir 5.3);
d) vérification de la capacité assignée du four (voir 5.4);
e) essai de court-circuit en fonctionnement normal (voir 5.5);
f) détermination du facteur de dissymétrie du côté primaire (voir 5.5.5);
g) détermination des caractéristiques principales de fonctionnement pendant le temps net de
maintien de la puissance (voir 5.6):
– consommation d'énergie électrique spécifique pendant le temps net de maintien de la
puissance (voir 5.6.2a));
– taux de production spécifique (voir 5.6.2b));
– facteur de puissance (voir 5.6.2c));
– temps net de maintien de puissance (voir 5.6.2d));
– usure spécifique des électrodes (voir 5.7);
h) vérification du sens de rotation des phases (voir 5.8).
NOTE Il est recommandé d'effectuer les essais spécifiés aux points a) à c) sur tous les fours nouvellement
installés ou reconstruits, du fait que ces essais permettent non seulement de vérifier la conception correcte du four,
mais aussi de vérifier la qualité de sa fabrication et de son montage.
Les essais spécifiés aux points d) à h) ne sont pas nécessaires si les données correspondantes sont fournies dans
la documentation technique du four à arc et si elles sont garanties par le fabricant du four; cependant, ces essais
sont effectués s'il existe une certaine divergence entre les données techniques et les données réelles obtenues
pendant le fonctionnement du four.
Tout équipement est spécifié et permet un essai de court-circuit en charge.
Il convient de remplir des conditions d'essais particulières pour les inductances saturables.
4.2 Conditions générales d'exécution des essais
Ces essais doivent être réalisés conformément aux spécifications de la CEI 60398.
Le four doit être préparé pour les essais et mis en marche chez l'utilisateur, conformément aux
instructions de service et aux prescriptions de sécurité du travail.

60676 © IEC:2002 – 17 –
3.27
cold state of arc furnace installation
thermal state of furnace and its installation when the temperature of all the parts equals the
ambient temperature
3.28
hot state of furnace
thermal state of an arc furnace in which the components are at their operating or steady
temperature and the charge (if any) has attained its steady-state temperature or its intended
temperature distribution
3.29
phase rotation
phase sequence of the electromagnetic field in the furnace seen from the top of the furnace
4 Type of tests and general conditions of their performance
4.1 List of tests
To check the operating conditions of an installation the following tests, carried out in the order
specified, are recommended:
a) measurement of electrical insulation of the high-current line (see 5.1);
b) measurement of cooling-water flow rate and heat losses (see 5.2);
c) measurement of the speed of the electrode motion (see 5.3);
d) check of the rated capacity of the furnace (see 5.4);
e) carrying out a short-circuit test during normal operation (see 5.5);
f) determination of the asymmetry factor on the primary side (see 5.5.5);
g) determination of the main operating characteristics during the net power-on time (see 5.6):
– specific electric energy consumption during the net power-on time (see 5.6.2a));
– specific production rate (see 5.6.2b));
– power factor (see 5.6.2c));
– net power-on time (see 5.6.2d));
− specific electrode wear (see 5.7);
h) phase rotation check (see 5.8).
NOTE It is recommended that the tests specified in items a) to c) be carried out on all newly installed or
reconstructed furnaces, as these tests give the opportunity not only to check the correct furnace construction, but
also to check the quality of furnace manufacture and mounting.
The tests specified in items d) to h) need not be carried out if the corresponding data are given in the technical
documentation of the arc furnace and are guaranteed by the furnace manufacturer; however, these tests are carried
out if there is some discrepancy between the technical data and the actual data obtained during furnace operation.
All equipment is specified and capable of permitting an on-load short-circuit test.
Special test conditions should be fulfilled for saturable reactors.
4.2 General conditions of test performance
Performance of the tests shall be in accordance with the specifications of IEC 60398.
The furnace shall be prepared for tests and put into operation at the user's site, in accordance
with the service instructions and the requirements for safe working.

– 18 – 60676 © CEI:2002
Le réseau électrique alimentant l'installation du four pendant les essais doit assurer une
symétrie de tension.
NOTE Les fo
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