פתרון אתגר הזרמים המוגדלים מדי של קצר: פתרונות מגבישי זרם מהירים מאוד (FCL) ומשתמשים(Addressing the Challenge of Excessive Short-Circuit Currents: Ultra-Fast Current Limiter (FCL) Solutions and Applications)

1. אתגר היישום: צינורות ביצועים של סכמות הגנה על קצר-הمدار מסורתיות​

במערכות חשמל מודרניות, במיוחד בתחנות כוח ובפארקים תעשייתיים גדולים, נפוץ מאוד הפעלה מקבילה של טרנספורטורים או גנרטורים מרובים כדי להגביר את אמינות האספקה והיעילות האנרגטית. עם זאת, הדבר מוביל לעלייה חדה ברמות הזרם של קצר-הمدار במערכת, לעיתים מעבר ליכולת התנגדות המוגדרת (למשל, זרם תרמי/דינאמי) של הציוד הקיים כגון מתגים, מפרקי קשת וטרנספורטורים.

פתרונות מסורתיים מתמודדים עם אתגרים משמעותיים:

1. ​מתגי חשמל מסורתיים:​​ זמן הקצץ שלהם מתארך עשרות מילישניות, ולא מצליח למנוע את השפעת שיא הזרם של קצר-הمدار הראשון (זרם השיא). הציוד עדיין חשוף לתנאי כוח מגנטי ותרמי עצומים, מה שהופך אותו לסיכון של פגיעה.
2. ​קונדנסטורי הגבלת זרם:​​ אם כי הם יכולים להגביל את זרם קצר-הمدار, הפעלתם הסדרתית מתמדת מובילה לאיבודים מתמידים של עוצמת פעילה ( העלאת עלויות חשמל), ירידת מתח (השפיע על איכות החשמל) ואיבודי כוח ריאקטיבי. הם עשויים גם לגרום לבעיות בתזמון הגנרטורים, תוך הצגת ביצועים כלכליים וטכניים גרועים.
3. ​החלפת ציוד מלא:​​ החלפת חלקים שלמים של מתגים או טרנספורטורים כדי להתמודד עם עלייה בזרמי קצר-הمدار דורשת השקעה עצומה, כולל הנדסה מורכבת ושביתות חשמל ממושכות.

​II. פתרון: ערך היישום העיקרי של מגביל הזרם אולטרה מהיר (FCL)​​

מגביל הזרם האולטרה מהיר (FCL) המסופק בפתרון זה הוא מכשיר חכם המבוסס על תצורה מקבילה של "מתג מהיר" ו"מגביל זרם". הוא פותר בצורה בסיסית את האתגרים המוזכרים, עם ערך היישום העיקרי שלו ב"הצקת במילישניות" ו"הפקת יתרה כלכלית לאורך מחזור החיים."

​יתרונות יישומיים מרכזיים:​​

• ​הגנה אולטרה מהירה, הפחתת השפעת זרם השיא:​​ מסוגל לבצע את הבדיקה והפעולה של הגבלת הזרם תוך 1 מילישניה לאחר שתקרה קצר-הمدار, ומקבל על עצמו את הגבלת הזרם לפני שהוא מגיע לשיאו ההרסני. זה מגן באופן מושלם על ציוד כמו מתגים, CTs ונקודות חיבור כבלים מאנרגיה מגנטית עצומה, מה שלא ניתן להשיג עם מתגי חשמל מסורתיים.
• ​יתרונות כלכליים משמעותיים והפחתת צריכת אנרגיה:​​ בדרך כלל, FCL מופעל מקביל למגביל זרם סדרתי. במהלך פעולה נורמלית, הזרם זורם דרך FCL (איבודים קרובים לאפס); במהלך קצר-הمدار, FCL מתפרק במהירות, והזרם עובר למגביל לצורך הגבלה. מצב זה מימנע מהאיבודים הגדולים בעלות חשמל המשויכים להפעלת מגבילים לאורך זמן, מה שהופך אותו לפתרון הגבלת זרם הכלכלי ביותר. בנוסף, הוא מימנע מהשקעה עצומה בהחלפת חלקים שלמים של מתגים, מה שמפחית באופן משמעותי את עלויות הרetrofit, הרחבת או בניית תחנות כוח חדשות.
• ​אמינות גבוהה ועיצוב ללא תחזוקה:​​ הוכחה יציבות תפעולית לאורך יותר מ-60 שנים של פעולה גלובלית.件