Hoe de juiste dead-endklem kiezen?

Inzicht in soorten afsluitklemmen en hun kernapplicaties

Wigtype versus bouttype afsluitklemmen: een vergelijking van mechanische principes

Wigtype afsluitklemmen werken met een handig zelfvergrendelend systeem waarbij, naarmate de spanning toeneemt, de wig steeds verder in de klembehuizing wordt geduwd. Het resultaat? Een greepkracht die volgens de IEC 61284-normen meer dan 90% van de belastbaarheid van de geleider haalt. Bouttype klemmen zijn anders: zij vereisen specifieke momentinstellingen om een gelijkmatige druk over de verbinding te creëren. Deze worden meestal gebruikt wanneer regelmatige controle of onderhoud gepland is. Recente onderzoeksresultaten uit 2023 lieten ook interessante uitkomsten zien. Wigtypes presteerden ongeveer 15% beter bij het omgaan met onvoorspelbare windkrachten zoals we die in berggebieden tegenkomen. Toch blijven de meeste mensen boutklemmen gebruiken in stedelijke onderstations, omdat ze gemakkelijker toegankelijk en aan te passen zijn indien nodig.

Geïsoleerde en hoogspannings afsluitklemmen voor moderne nettoepassingen

De nieuwste geïsoleerde eindklemmen zijn uitgerust met gekruiste polyethyleen- of XLPE-schermen die geschikt zijn voor spanningen tot 35 kV. Hierdoor zijn ze bijzonder effectief tegen doorslagen in kustgebieden waar zoutnevel voortdurend aanwezig is. Voor hoogspanningsapplicaties zijn fabrikanten gestart met het aanbrengen van aluminium-zinklegeringen die galvanische corrosieproblemen met ongeveer 40% verminderen in vergelijking met oudere materialen, volgens de industrienormen uit IEEE 1510-2022. Een andere recente verbetering zijn ingebouwde trillingsdempende hulzen die de levensduur van apparatuur aanzienlijk verlengen. Veldtests tonen aan dat deze componenten tussen de 8 en 12 jaar langer kunnen meegaan in gebieden die worden beïnvloed door vervelende windgeïnduceerde trillingen, bekend als Aeolian-effecten.

Gespecialiseerde ontwerpen: NY, rechte lijn, lus, ADSS en OPGW-varianten

Gespecialiseerde eindklemmen voldoen aan specifieke infrastructuureisen:

• NY (Nylon) klemmen : Niet-geleidende oplossingen ideaal voor secundaire distributielijnen
• ADSS (All-Dielectric Self-Supporting) klemmen : Beveilig glasvezelkabels zonder metalen componenten, waardoor signaalinterferentie wordt voorkomen
• OPGW (Optical Ground Wire) klemmen : Combineren mechanische ondersteuning voor bovengrondse aardingsdraden met veilige vasthouding van de interne glasvezels

Een vergelijkende veldstudie naar verankeringsklemmechanica toonde aan dat deze gespecialiseerde varianten de installatietijd met 25% reduceren in complexe netconfiguraties.

Materiaalsamenstelling: Aluminiumlegering, gegalvaniseerd staal en zacht ijzer in praktijk

Gegalvaniseerd staal blijft de keuze voor toepassingen met hoge spanning boven de 20 kN, terwijl aluminiumlegeringen worden gebruikt in 95% van de stedelijke distributieprojecten dankzij hun gunstige sterkte-gewichtsverhouding van 2,3:1. Vooruitgang in zink-nikkelcoatings heeft de onderhoudsintervallen in industriële omgevingen verdrievoudigd (ASTM B633-23).

Beoordeling van mechanische sterkte en trekbelastingsvereisten

Treksterkte en prestaties onder invloed van wind, ijs en dynamische belastingen

Dead-endklemmen moeten extreme weersomstandigheden doorstaan, waaronder windvlagen van 90 mph en een ijsafzetting van 1 inch. De materiaalkeuze beïnvloedt direct de prestaties onder dergelijke belastingen:

Gegalvaniseerd staal behoudt 95% van zijn trekintegriteit na 1.000 uur zoutnevelblootstelling, wat de geschiktheid voor kustinstallaties bevestigt. In bergachtige gebieden vertonen klemmen van ductiel gietijzer minder dan 1% vervorming onder gecombineerde wind- en ijsbelastingen die overeenkomen met 28 kN/m².

Testnormen: Glijtest en verificatie van maximale treksterkte (IEC, ASTM)

De IEC 61284-glijtest vereist klemmen om geleiderverplaatsing te voorkomen bij 120% van de maximale ontwerpspanning gedurende 60 minuten. ASTM F1554-23 regelt de verificatie van de maximale treksterkte (UTS) met behulp van de formule:

F = A _t× S _t
Waarbij:

• Een _t = Effectief trekoppervlak (mm²)
• S _t = Materiaalsterkte (MPa)

Bijvoorbeeld: een stalen klem met een sterkte van 400 MPa en een trekoppervlak van 50 mm² levert een capaciteit van 20 kN op — voldoende voor de meeste 33 kV-systemen.

Ladingcapaciteit afstemmen op ACSR-, AAC-, AAAC- en kopergeleiders

Juiste belastingsuitlijning is cruciaal om uitval te voorkomen:

• ACSR-geleiders : Vereist klemmen die 20–30% boven de RTS van de geleider zijn beoordeeld om rekening te houden met spanningsconcentratie
• Koper/AAC-lijnen : Vereist galvanisch compatibele materialen om bimetalen corrosie te voorkomen
• AAAC-kabels : Presteren het beste met vooraf uitgerekte aluminiumklemmen afgestemd op hun 0,2% vloeigrens

Voor 150 mm² AAAC-geleiders zorgt een 22-25 kN-klem voor veiligheid tijdens thermische krimp bij -20°C.

Zorgen voor geleidercompatibiliteit en correct klemtraject

Dead-endklemmen afstemmen op geleidermaat en materiaal (aluminium, koper, ABC)

Het juiste combineren van klemmen en geleiders is in de praktijk zeer belangrijk. Bij het werken met aluminium in plaats van koper, hebben installateurs klemmen nodig die ongeveer 20% meer oppervlakte bieden, omdat aluminium meer uitzet bij verhitting tot ongeveer 40 graden Celsius, namelijk ongeveer 2,3 millimeter per meter. In ABC-systemen moeten goede klemmen zowel de buitenste isolatielaag als de daadwerkelijke geleidende kern stevig vasthouden, zonder schade aan te richten aan een van beide onderdelen. Een recent rapport van EPRI uit 2023 toonde ook iets interessants: bijna één op de vijf klemfouten treedt direct tijdens de installatie op door deze materiaalmismatches. Dit probleem wordt nog erger langs kustgebieden waar zoutlucht reageert met roestvrijstalen onderdelen die in contact staan met aluminium componenten, waardoor corrosieproblemen worden versneld die niemand later wil tegenkomen.

Flexibiliteit van de klemreeks voor meerdere aders en compacte geleiders

Naarmate compacte geleiders met dichtere aderverstrengeling (tussen de 12 en 45 procent strakker verpakt) steeds gebruikelijker worden, samen met multi-strand opties, moeten huidige klemmen een diameterbereik kunnen hanteren met een tolerantie van ongeveer plus of min 1,5 mm. Uit recente tests van TÜV Rheinland uit 2024 blijkt dat klemmen met verstelbare bekken ongeveer 32 procent tijd besparen bij installatie in vergelijking met vaste modellen. Wat echt indrukwekkend is, is dat ze bijna alle sterkte behouden en 99,4 procent treksterkte-retentie behouden volgens IEC 61238-normen. Bij hybride installaties zijn modulaire klemmingsystemen echter onverslaanbaar. Hun gesegmenteerde constructie maakt het verschil wanneer gewerkt wordt met geleiders van gemengd materiaal, zoals aluminiumomhulde staalkabels, waarbij standaardklemmen de aders zouden beschadigen.

Beoordeling van milieubestendigheid en langetermijnduurzaamheid

Corrosie-, vocht- en UV-bestendigheid in kust- en industriële zones

Eindklemmen die langs kustlijnen en in de buurt van industriële locaties zijn geïnstalleerd, worden voortdurend blootgesteld aan zoutnevel, zure regenval en schadelijk ultraviolet licht. Tests tonen aan dat klemmen van aluminiumlegering, voorzien van een gegalvaniseerde coating, een corrosieweerstand bieden van ongeveer 98,5 procent tijdens neveltesten met zoutoplossing volgens ASTM B117-normen. Onderwijl behoudt ductiel gietijzer goede structurele weerstand, zelfs wanneer de vochtigheid langdurig boven negentig procent blijft. Geïsoleerde klemmen behandeld met UV-bestendige polymeercoatings houden ongeveer dertig procent langer stand in warme, vochtige gebieden waar de zon de hele dag lang fel schijnt. Veldgegevens uit diverse recente studies wijzen erop dat het eenvoudigweg selecteren van materialen die geschikt zijn voor hun omgeving, de vervangingsfrequentie van deze onderdelen in locaties met extreme belasting bijna zestig procent kan verminderen.

Materiaalkeuze voor verlengde levensduur onder milieubelasting

Stalen klemmen die zijn behandeld met galvanisatie hebben doorgaans een levensduur van 50 tot 75 jaar wanneer ze worden gebruikt in industriële gebieden waar de pH-waarden variëren van 4 tot 9. Wanneer fabrikanten in plaats daarvan aluminium-zinklegeringen aanbrengen, kunnen deze onderdelen effectief blijven functioneren zelfs onder extremer omstandigheden, met een pH-variatie van 3 tot 11. Gietijzer met geelvormige grafiet biedt een ander voordeel voor bepaalde toepassingen, omdat het vrij goed bestand is tegen vermoeiing, met een treksterkte van ten minste 350 MPa. Bovendien helpt de grafietmicrostructuur daadwerkelijk om scheuren te stoppen in gebieden die vaak temperatuurschommelingen ondergaan. Veel nieuwere modellen zijn nu uitgerust met speciale siliconen afdichtingen die water afstoten, wat een groot verschil maakt, aangezien de meeste klemfouten intern optreden door corrosie. Statistieken tonen aan dat deze interne corrosie verantwoordelijk is voor ongeveer 83% van alle storingen op plaatsen met hoge luchtvochtigheid.

Controleren van naleving van sectornormen en installatie-efficiëntie

IEC, IEEE, ASTM en NF-normen voor elektrische en mechanische veiligheid

Naleving van internationale normen waarborgt mechanische betrouwbaarheid en elektrische veiligheid. Belangrijke referentiepunten zijn IEC 61284 (bovengrondse lijnaansluitingen), IEEE 524 (trillingsbeheersing) en ASTM F855 (aardingspecificaties). IEC-gecertificeerde klemmen vertonen minder dan 5% slip tijdens ASTM F1558-22-tests onder gecombineerde ijs- en windbelasting (¥25 kN).

Certificeringen door derden, zoals ISO 9001, bevestigen een consistente productiekwaliteit, terwijl NF C 33-312-tests de boogbestendigheid in hoogspanningsapplicaties valideren.

Certificering als maatstaf voor kwaliteit en betrouwbaarheid in de praktijk

Certificeringen van UL of Intertek zijn sterke indicatoren van prestaties in het veld. Klemmen gecertificeerd volgens ANSI C119.4 behouden 98,6% greep-efficiëntie na 5.000 thermische cycli, wat beter is dan niet-gecertificeerde units (89,2%). Deze betrouwbaarheid resulteert in levenscycluskostenbesparingen tot wel $18.000 per klem over tien jaar.

Gemak van installatie en onderhoudsgevolgen voor nutsbedrijven

Klemmen uitgerust met voorgedraaide bevestigingsmaterialen en visuele slijtage-indicatoren verlagen de gemiddelde installatietijd met 43% (NREL 2022). Ergonomische kenmerken zoals veerondersteunde compressiekaken, kleurgecodeerde maatmarkeringen en genormeerde draaimomentinstellingen zorgen voor een eerste keer goed-aanslag boven de 97%, waardoor herwerkzaamheden op beperkte ruimtes bij nutsvoorzieningen worden geminimaliseerd.

Veelgestelde Vragen

Wat is het doel van een afsluitklem?

Afsluitklemmen worden gebruikt om beide uiteinden van een geleider vast te zetten bij bovengrondse en ondergrondse installaties, waarbij ze mechanische ondersteuning bieden en elektrische geleidbaarheid behouden.

Wat zijn wigvormige afsluitklemmen?

Klemmen van het wigtype gebruiken een zelfvergrendelend mechanisme dat de gripversterking vergroot naarmate de spanning stijgt, waardoor ze effectief zijn in situaties met hoge spanning.

Hoe profiteren hoogspanningsapplicaties van aluminium-zinklegeringen?

Aluminium-zinklegeringen verminderen galvanische corrosie aanzienlijk, waardoor de duurzaamheid van klemmen in hoogspanningsomgevingen wordt verbeterd.

Kunnen eindklemmen extreme weersomstandigheden weerstaan?

Ja, eindklemmen zijn ontworpen om zware omgevingsfactoren zoals harde wind, ijsvorming en temperatuurschommelingen te doorstaan, afhankelijk van de materiaalsamenstelling.