डेड एंड क्लैंप प्रकारों और उनके मुख्य अनुप्रयोगों की समझ
वेज-टाइप बनाम बोल्ट-टाइप डेड एंड क्लैंप: यांत्रिक सिद्धांतों की तुलना
वेज प्रकार के डेड एंड क्लैंप एक स्वचालित टाइटनिंग प्रणाली के साथ काम करते हैं, जहां तनाव बढ़ने पर वेज क्लैंप बॉडी में और अधिक धकेला जाता रहता है। परिणाम? चालक की क्षमता के 90% से अधिक पकड़ की शक्ति, जो IEC 61284 मानकों के अनुसार है। बोल्ट प्रकार के क्लैंप अलग होते हैं—इन्हें कनेक्शन पर समान दबाव बनाए रखने के लिए विशिष्ट टोर्क सेटिंग्स की आवश्यकता होती है। नियमित जांच या रखरखाव योजना का हिस्सा होने पर इन्हें अक्सर प्राथमिकता दी जाती है। 2023 के कुछ हालिया अनुसंधान ने दिलचस्प परिणाम भी दिखाए। पहाड़ी क्षेत्रों में देखी जाने वाली अप्रत्याशित हवा के बलों से निपटते समय वेज प्रकार वास्तव में लगभग 15% बेहतर प्रदर्शन करते हैं। वहीं अधिकांश लोग अभी भी शहरी उपस्टेशनों में बोल्ट के साथ रहते हैं क्योंकि आवश्यकता पड़ने पर इन्हें समायोजित करना आसान होता है।
आधुनिक ग्रिड अनुप्रयोगों के लिए इन्सुलेटेड और हाई-वोल्टेज डेड एंड क्लैंप
नवीनतम इंसुलेटेड डेड एंड क्लैंप में 35 kV तक के वोल्टेज को संभालने में सक्षम क्रॉस लिंक्ड पॉलीएथिलीन या XLPE बैरियर होते हैं। इससे लगातार नमकीन छींटे मौजूद रहने वाले तटीय वातावरण में फ्लैशओवर के खिलाफ इनकी विशेष प्रभावशीलता होती है। उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए, निर्माता IEEE 1510-2022 के अनुसार पुरानी सामग्री की तुलना में गैल्वेनिक संक्षरण की समस्याओं को लगभग 40% तक कम करने वाले एल्युमीनियम जिंक मिश्र धातु के लेप लगाना शुरू कर चुके हैं। एक अन्य हालिया उन्नयन में आंतरिक कंपन अवमंदन स्लीव शामिल हैं जो उपकरणों के जीवनकाल को काफी बढ़ा देते हैं। फील्ड परीक्षणों से पता चलता है कि एओलियन प्रभावों के रूप में जाने जाने वाले परेशान करने वाले हवा द्वारा उत्प्रेरित कंपन से प्रभावित क्षेत्रों में ये घटक 8 से 12 वर्ष अधिक तक चल सकते हैं।
विशेष डिज़ाइन: NY, स्ट्रेट लाइन, लूप, ADSS, और OPGW वेरिएंट
विशेष डेड एंड क्लैंप विशिष्ट बुनियादी ढांचे की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं:
- NY (नायलॉन) क्लैंप : गौण वितरण लाइनों के लिए आदर्श गैर-चालक समाधान
- ADSS (सभी-डाइलेक्ट्रिक स्व-सहायक) क्लैंप : बिना धातु घटकों के फाइबर-ऑप्टिक केबल को सुरक्षित करें, जिससे सिग्नल हस्तक्षेप रोका जा सके
- OPGW (ऑप्टिकल ग्राउंड वायर) क्लैंप : आंतरिक फाइबर तंतुओं के सुरक्षित आयोजन के साथ ओवरहेड ग्राउंड वायर के लिए यांत्रिक सहायता को जोड़ें
लगाव क्लैंप यांत्रिकी पर एक तुलनात्मक क्षेत्र अध्ययन में ये विशिष्ट रूपांतर जटिल ग्रिड विन्यास में स्थापना समय को 25% तक कम करते हैं।
सामग्री संरचना: व्यवहार में एल्युमीनियम मिश्र धातु, जस्तीकृत इस्पात और नमनीय लोहा
| सामग्री | तन्य शक्ति | संक्षारण प्रतिरोध | भार दक्षता |
|---|---|---|---|
| एल्यूमिनियम मिश्र धातु | 160-220 MPa | उच्च (तटीय उपयोग) | 8.2/10 |
| गैल्वनाइज्ड स्टील | 340-550 MPa | मध्यम | 6.5/10 |
| डक्टाइल आयरन | 420-600 MPa | कम | 4.8/10 |
20 kN से अधिक के उच्च-तनाव अनुप्रयोगों के लिए गैल्वेनीकृत इस्पात बना हुआ है, जबकि शहरी वितरण परियोजनाओं के 95% में अनुकूल 2.3:1 शक्ति-से-वजन अनुपात के कारण एल्युमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है। जस्ता-निकेल लेपन में प्रगति ने औद्योगिक वातावरण में रखरखाव अंतराल को तिगुना कर दिया है (ASTM B633-23)।
यांत्रिक शक्ति और तन्य भार आवश्यकताओं का आकलन
हवा, बर्फ और गतिशील भार के तहत तन्य शक्ति और प्रदर्शन
डेड एंड क्लैंप्स को 90 मील प्रति घंटे की हवा और 1 इंच त्रिज्या बर्फ जमाव सहित चरम पर्यावरणीय स्थितियों का सामना करना पड़ता है। ऐसे तनाव के तहत प्रदर्शन पर सीधे प्रभाव डालने के लिए सामग्री का चयन किया जाता है:
| सामग्री | तन्य शक्ति (एमपीए) | थकावट प्रतिरोध | इष्टतम उपयोग मामला |
|---|---|---|---|
| एल्यूमिनियम मिश्र धातु | 200-300 | मध्यम | हल्की वितरण लाइनें |
| गैल्वनाइज्ड स्टील | 400-550 | उच्च | बर्फ से प्रभावित क्षेत्र |
| डक्टाइल आयरन | 500-700 | अत्यधिक | उच्च वोल्टेज संचरण |
लवण धुंध के 1,000 घंटों के निर्यात के बाद गैल्वेनीकृत इस्पात अपनी तन्य अखंडता का 95% बरकरार रखता है, जो तटीय स्थापनाओं के लिए इसकी उपयुक्तता की पुष्टि करता है। पर्वतीय क्षेत्रों में, तन्य लोहे के क्लैंप्स 28 kN/m² के बराबर संयुक्त हवा और बर्फ के भार के तहत 1% से कम विरूपण दर्शाते हैं।
परीक्षण मानक: फिसलन परीक्षण और अंतिम तन्य शक्ति सत्यापन (IEC, ASTM)
IEC 61284 फिसलन परीक्षण के लिए क्लैंप्स की आवश्यकता होती है जो अधिकतम डिज़ाइन तनाव के 120% पर 60 मिनट तक चालक के स्थानांतरण को रोकें। अंतिम तन्य शक्ति (UTS) सत्यापन के लिए ASTM F1554-23 निम्न सूत्र के अनुसार नियंत्रण करता है:
F = A t× एस टी
जहाँ:
- ए टी = प्रभावी तन्य क्षेत्र (mm²)
- एस टी = सामग्री की शक्ति (MPa)
उदाहरण के लिए, 400 MPa शक्ति वाले इस्पात क्लैंप और 50 mm² तन्य क्षेत्र की क्षमता 20 kN प्रदान करती है—जो अधिकांश 33 kV प्रणालियों के लिए पर्याप्त है।
ACSR, AAC, AAAC और तांबा चालकों के लिए भार क्षमता मिलान
विफलता से बचने के लिए सही भार संरेखण महत्वपूर्ण है:
- ACSR चालक : तनाव संकेंद्रण को ध्यान में रखते हुए चालक के आरटीएस से 20–30% अधिक रेटिंग वाले क्लैंप की आवश्यकता होती है
- तांबा/एएएसी लाइनें : द्विधात्विक संक्षारण को रोकने के लिए गैल्वेनिक रूप से संगत सामग्री की मांग करें
- एएएसी केबल : 0.2% प्रमाण तनाव के अनुरेखित पूर्व-तनाव युक्त एल्युमीनियम क्लैंप के साथ उत्तम प्रदर्शन करते हैं
150 mm² एएएसी चालकों के लिए, -20°C पर तापीय संकुचन के दौरान सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए 22-25 kN क्लैंप की आवश्यकता होती है।
चालक संगतता और उचित क्लैंपिंग सीमा सुनिश्चित करना
डेड एंड क्लैंप को चालक के आकार और सामग्री (एल्युमीनियम, तांबा, एबीसी) के अनुरूप बनाना
अभ्यास में क्लैंप और चालकों के बीच सही मिलान प्राप्त करना बहुत महत्वपूर्ण है। जब तांबे के बजाय एल्युमीनियम के साथ काम किया जाता है, तो लगभग 20% अधिक सतह क्षेत्र प्रदान करने वाले क्लैंप की आवश्यकता होती है क्योंकि एल्युमीनियम लगभग 40 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होने पर अधिक फैलता है, लगभग प्रति मीटर 2.3 मिलीमीटर। विशेष रूप से एबीसी सिस्टम में, अच्छे क्लैंप को बाहरी इन्सुलेशन परत और वास्तविक चालक कोर दोनों को बिना किसी भाग को नुकसान पहुँचाए पकड़े रखना चाहिए। 2023 में ईपीआरआई (EPRI) की एक हालिया रिपोर्ट ने यह भी दिखाया कि: पांच में से लगभग एक क्लैंप विफलता सामग्री के अमिलान के कारण स्थापना के समय ही होती है। यह समस्या तटरेखा के साथ और भी बदतर हो जाती है जहां लवणीय वायु स्टेनलेस स्टील उपकरणों के साथ मिलकर एल्युमीनियम घटकों को छूती है, जो भविष्य में किसी को भी नहीं चाहिए ऐसी संक्षारण समस्याओं को तेज कर देती है।
मल्टी-स्ट्रैंड और कॉम्पैक्ट चालकों में क्लैंपिंग रेंज लचीलापन
जैसे-जैसे बहु-तार विकल्पों के साथ-साथ सघन मढ़ाई वाले संकुचित कंडक्टर (12 से 45 प्रतिशत तक अधिक कसकर पैकिंग) आम होते जा रहे हैं, आज के क्लैंप्स को लगभग प्लस या माइनस 1.5 मिमी सहनशीलता के साथ व्यास सीमा को संभालने की आवश्यकता होती है। 2024 में TÜV राइनलैंड द्वारा किए गए हालिया परीक्षणों के अनुसार, समायोज्य जबड़े वाले क्लैंप्स स्थिर आकार वाले मॉडलों की तुलना में लगभग 32 प्रतिशत तक स्थापना समय बचाते हैं। जो वास्तव में प्रभावशाली है, वह यह है कि वे लगभग सभी शक्ति को बरकरार रखने में सफल रहते हैं, IEC 61238 मानकों के अनुसार 99.4 प्रतिशत तन्यता संधारण पर बने रहते हैं। हालांकि, संकर स्थापनाओं के साथ काम करते समय, कुछ भी मॉड्यूलर क्लैंपिंग प्रणालियों को नहीं हरा सकता। मिश्रित सामग्री के कंडक्टर्स, जैसे एल्युमीनियम आवरण वाले स्टील, के साथ काम करते समय उनका खंडित निर्माण सभी अंतर बना देता है, जहां सामान्य क्लैंप्स बस तारों को क्षतिग्रस्त कर देंगे।
पर्यावरणीय प्रतिरोध और दीर्घकालिक स्थायित्व का आकलन
तटीय और औद्योगिक क्षेत्रों में जंग, नमी और पराबैंगनी प्रतिरोध
तटरेखा के साथ और औद्योगिक स्थलों के पास स्थापित डेड एंड क्लैंप नमकीन धुंध, अम्लीय वर्षा और हानिकारक पराबैंगनी प्रकाश के लगातार संपर्क का सामना करते हैं। परीक्षणों से पता चलता है कि ASTM B117 मानकों के अनुसार गैल्वेनीकरण के साथ लेपित एल्यूमीनियम मिश्र धातु के क्लैंप नमकीन कोहरे के संपर्क में लगभग 98.5 प्रतिशत प्रभावी ढंग से संक्षारण का प्रतिरोध कर सकते हैं। इस बीच, तन्य लोहा संरचनात्मक रूप से अच्छा प्रदर्शन करता है, भले ही आर्द्रता लंबे समय तक नब्बे प्रतिशत से अधिक बनी रहे। पराबैंगनी प्रकाश से स्थिर बहुलक लेप के साथ विद्युत रोधित क्लैंप उन गर्म, आर्द्र क्षेत्रों में लगभग तीस प्रतिशत अधिक समय तक चलते हैं जहाँ दिन भर सूर्य की रोशनी पड़ती रहती है। कई हालिया अध्ययनों के क्षेत्र डेटा से पता चलता है कि बस अपने वातावरण के अनुकूल सामग्री का चयन करने से चरम तनाव कारकों वाले स्थानों पर इन घटकों को बदलने की आवृत्ति लगभग साठ प्रतिशत तक कम हो जाती है।
पर्यावरणीय तनाव के तहत लंबे सेवा जीवन के लिए सामग्री का चयन
औद्योगिक क्षेत्रों में pH स्तर 4 से 9 की सीमा में होने पर आमतौर पर गैल्वेनीकरण के साथ उपचारित स्टील क्लैंप्स की आयु 50 से 75 वर्ष के बीच होती है। जब निर्माता एल्युमीनियम जस्ता मिश्र धातु कोटिंग्स लगाते हैं, तो ये घटक pH 3 से 11 तक की अधिक चरम परिस्थितियों में भी प्रभावी ढंग से कार्य कर सकते हैं। डक्टाइल आयरन कुछ अनुप्रयोगों के लिए एक अन्य लाभ प्रदान करता है क्योंकि यह थकान का अच्छी तरह से प्रतिरोध करता है, जिसमें कम से कम 350 MPa तन्य शक्ति होती है। इसके अलावा, इसकी ग्रेफाइट सूक्ष्म संरचना वास्तव में तापमान में बार-बार परिवर्तन वाले क्षेत्रों में दरारों के फैलने को रोकने में मदद करती है। कई नए मॉडल अब विशेष सिलिकॉन सील से लैस हैं जो पानी को विकर्षित करते हैं, जिससे बड़ा अंतर पड़ता है क्योंकि अधिकांश क्लैंप विफलताएं आंतरिक संक्षारण के कारण अंदर होती हैं। आँकड़े दिखाते हैं कि उच्च आर्द्रता वाले स्थानों में सभी विफलताओं का लगभग 83% आंतरिक संक्षारण के कारण होता है।
उद्योग मानकों के साथ अनुपालन और स्थापना दक्षता को सत्यापित करना
विद्युत और यांत्रिक सुरक्षा के लिए IEC, IEEE, ASTM, और NF मानक
अंतरराष्ट्रीय मानकों के साथ अनुपालन यांत्रिक विश्वसनीयता और विद्युत सुरक्षा सुनिश्चित करता है। प्रमुख मानकों में IEC 61284 (ओवरहेड लाइन फिटिंग), IEEE 524 (कंपन नियंत्रण), और ASTM F855 (ग्राउंडिंग विनिर्देश) शामिल हैं। ASTM F1558-22 परीक्षणों के दौरान संयुक्त बर्फ और हवा के भार (¥25 kN) के तहत IEC-प्रमाणित क्लैंप में 5% से कम फिसलन देखी गई है।
| मानक | केंद्रित क्षेत्र | मुख्य आवश्यकता |
|---|---|---|
| IEC 61284 | ओवरहेड लाइन फिटिंग्स | गतिशील भार के तहत यांत्रिक शक्ति |
| IEEE 524 | कंपन अवशोषण | थकान प्रतिरोध (35 हर्ट्ज पर 10⁷+ चक्र) |
| ASTM F1558 | फिसलने का प्रतिरोध | 60% नाममात्र भार पर ≤3% कंडक्टर फिसलन |
ISO 9001 जैसे तृतीय-पक्ष प्रमाणन स्थिर निर्माण गुणवत्ता की पुष्टि करते हैं, जबकि उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों में आर्क प्रतिरोध की पुष्टि NF C 33-312 परीक्षण द्वारा की जाती है।
गुणवत्ता और क्षेत्र विश्वसनीयता के लिए एक मानक के रूप में प्रमाणन
UL या इंटरटेक से प्राप्त प्रमाणपत्र क्षेत्रीय प्रदर्शन के मजबूत संकेतक होते हैं। ANSI C119.4-प्रमाणित क्लैंप 5,000 थर्मल चक्रों के बाद भी 98.6% पकड़ दक्षता बनाए रखते हैं, जो गैर-प्रमाणित इकाइयों (89.2%) की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करते हैं। इस विश्वसनीयता का अर्थ है दस वर्षों में प्रति क्लैंप जीवनचक्र लागत में अधिकतम 18,000 डॉलर की बचत।
उपयोगिता टीमों के लिए स्थापना और रखरखाव की आसानी
पूर्व-टोक़ित हार्डवेयर और दृश्य घिसावट संकेतक वाले क्लैंप NREL 2022 के अनुसार औसत स्थापना समय में 43% की कमी करते हैं। स्प्रिंग-सहायता वाले संपीड़न जबड़े, रंग-कोडित आकार संकेतक और मानकीकृत टोक़ सेटिंग्स जैसी एर्गोनोमिक विशेषताएं पहली बार में 97% से अधिक सफलता दर प्राप्त करने में सक्षम बनाती हैं, जिससे तंग उपयोगिता स्थानों में पुनः कार्य की आवश्यकता कम हो जाती है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
डेड एंड क्लैंप का उद्देश्य क्या होता है?
ओवरहेड और अंडरग्राउंड स्थापना में कंडक्टर के दोनों सिरों को सुरक्षित करने के लिए डेड एंड क्लैंप का उपयोग किया जाता है, जो यांत्रिक सहायता प्रदान करता है और विद्युत चालकता बनाए रखता है।
वेज-प्रकार के डेड एंड क्लैंप क्या होते हैं?
वेज-प्रकार के डेड एंड क्लैंप स्व-टाइटनिंग तंत्र का उपयोग करते हैं जो तनाव बढ़ने के साथ पकड़ की शक्ति में वृद्धि करते हैं, जिससे उच्च तनाव वाली स्थितियों में इन्हें प्रभावी बनाता है।
एल्युमीनियम जस्ता मिश्र धातु की कोटिंग उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों में कैसे लाभ पहुँचाती है?
एल्युमीनियम जस्ता मिश्र धातु की कोटिंग गैल्वेनिक संक्षारण को काफी कम करती है, जिससे उच्च वोल्टेज वातावरण में क्लैंप की टिकाऊपन में सुधार होता है।
क्या डेड एंड क्लैंप चरम मौसमी स्थितियों का सामना कर सकते हैं?
हाँ, डेड एंड क्लैंप को उच्च पवन, बर्फ का जमाव और तापमान में उतार-चढ़ाव जैसे कठोर पर्यावरणीय कारकों का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो सामग्री की संरचना पर निर्भर करता है।

