Hoe kies je de juiste ophangklem?

Belangrijkste selectiecriteria voor ophangklemmen

Ophangklemmen aanpassen aan geleidertypes en fittingen

Bij het kiezen van ophangklemmen is de eerste stap ervoor zorgen dat de klem correct aansluit op de afmeting van de geleider, het materiaal waaruit deze is vervaardigd, en eventuele andere fittingen die al zijn geïnstalleerd. Voor ADSS-kabels die volledig diëlektrisch en zelfdragend zijn, kiezen we meestal voor klemmen met een rubberen bekleding, omdat deze helpen om kneldrukproblemen te voorkomen. Aan de andere kant, bij ACSR-hoogspanningslijnen die aluminiumgeleiders hebben die zijn versterkt met staal, zijn geharde stalen klemmen vereist, aangezien deze lijnen veel grotere trekkrachten moeten weerstaan. Volgens normen van IEEE 524 draagt het correct aanpassen van de vorm van de klemkaken aan de kromming van de geleider bij aan het verminderen van spanningspunten. Het verkeerd inschatten hiervan? Dat kan volgens branchegegevens leiden tot een verkorte levensduur van de installatie met ongeveer dertig procent.

Beoordeling van omgevingscondities die het klemgedrag beïnvloeden

Omgevingsfactoren dragen bij aan 60% van de vroege klemdefecten. Geef in zonnige klimaten prioriteit aan UV-bestendige coatings, in kustgebieden aan materialen met een hoge bestendigheid tegen zoutnevel en in alpiene regio's aan temperatuurbestendige polymeren (-40°C tot 80°C). Het Aerial Hardware Durability Report 2024 stelde vast dat onvoldoende gegalvaniseerde klemmen in kustgebieden drie keer sneller defect raken dan installaties in het binnenland.

Belang van belastbaarheid en greepkracht bij de keuze van klemmen

Volgens de IEC 61854-standaard moeten ophangklemmen minstens 1,5 keer de maximaal berekende spanning kunnen verdragen, terwijl ze de geleiders stevig op hun plaats houden. Als we kijken naar de werkelijke prestaties in het veld, blijkt dat wanneer de grijpkracht onder de 12 kN komt, de kans op slipproblemen tijdens sneeuwstormen op 230 kV-hoogspanningslijnen aanzienlijk toeneemt. De situatie wordt nog complexer bij luchtgeïnstalleerde glasvezel. Deze specifieke FTTH-toepassingen vereisen precies de juiste grijpkracht om de gevoelige glasvezels niet te beschadigen. Studies van de FTTH Council bevestigen dit en laten zien dat te hard aandraaien verantwoordelijk is voor ongeveer 23 procent van alle microbendingverliezen in deze systemen.

Balans tussen duurzaamheid, flexibiliteit en onderhoudskosten

Aluminiumklemmen hebben een levensduur van maximaal 25 jaar in gematigde klimaten, maar zijn 40% duurder dan verzinkt staal. Composietontwerpen verminderen de torenbelasting met 18% en bieden trillingsdemping, hoewel ze gespecialiseerde gereedschappen vereisen. Het upgraden naar roestvrij staal vermindert het onderhoud van jaarlijks naar om de twee jaar, ondanks de 60% hogere initiële kosten (T&D World 2023).

Algemene typen en constructieve ontwerpen van ophangklemmen

Overzicht van ophangklemtypen gebruikt in luchtvezel (FTTH) en elektriciteitslijnen

Voor verschillende toepassingen zijn verschillende ophangklemmen nodig. Voor luchtige FTTH-installaties kiezen de meeste bedrijven voor lichte opties gemaakt van aluminium of composietmaterialen die bestand zijn tegen UV-straling en niet op de lange duur corroderen. Voor hoogspanningslijnen is het verhaal anders, daar zijn immers zware stalen modellen nodig die de belasting aankunnen. Volgens enige sectorgegevens van vorig jaar zijn tegenwoordig ongeveer drie van de vier luchtige glasvezelnetwerken overgestapt op composietklemmen. Deze nieuwere versies bieden nog steeds een aanzienlijke treksterkte van ongeveer 500 newton per vierkante millimeter, maar zijn aanzienlijk lichter dan traditionele alternatieven. Het lagere gewicht maakt de installatie eenvoudiger zonder dat daarbij concessies hoeven te worden gedaan aan de structuurintegriteit, iets waar operators veel waarde aan hechten wanneer zij op hoogte werken.

Constructievariaties op basis van ophoek en kromtestraal

De geometrie van de klem moet aansluiten bij de installatiehoek en de kabelkromming:

• 0°–30° hoeken : Symmetrische klemmen met brede greepvlakken
• 45°–90° hoeken : Gehoekte zadels om slip te voorkomen
  Een afwijkende krommingsstraal verhoogt de spanningconcentraties met 27%, wat vermoeidheid versnelt – met name in corrosieve kustomgevingen waar mechanische en chemische belastingen samenkomen (Grid Engineering Journal, 2022).

Verschillen Tussen Gevormde, Geklemde en Trillingsdempende Klemmen

Vormvaste klemmen helpen echt goed om tijdens de installatie alles goed uitgelijnd te houden en kunnen de installatietijd zelfs met ongeveer veertig procent verkorten in vergelijking met andere methoden. Wat betreft boutklemmen, deze bieden een instelbare spanning die varieert van ongeveer vijftig tot driehonderd Newtonmeter, wat vrij veelzijdig is. Deze klemmen vereisen echter dat de koppeling iedere zes maanden wordt gecontroleerd, met name wanneer ze zijn geïnstalleerd in gebieden waar veel trillingen optreden. Voor plaatsen met hevige trillingen, spelen trillingsdempende modellen een rol. Deze speciale versies bevatten ofwel neopreen inlegstukken ofwel schroefvormige ontwerpkenmerken die in staat zijn om tussen de zestig en tachtig procent van de trillingsenergie op te nemen. Volgens onderzoek dat in 2023 werd gepubliceerd in het Alpine Grid Study rapport, verlengt dit soort demping de levensduur van apparatuur aanzienlijk, mogelijk zelfs met acht tot twaalf extra jaren in die zware bergomstandigheden. Kortom, verschillende klemtype bieden elk hun eigen afwegingen tussen initiële kosten, onderhoudsbehoefte en hun vermogen om extreme omstandigheden op de lange termijn te weerstaan.

Mechanische Sterkte en Prestatiestandaarden

Begrip van Greepkracht en Spanningweerstandseisen

Kwalitatief goede klemmen houden geleiders goed uitgelijnd, zelfs wanneer men te maken heeft met die vervelende dynamische krachten die we maar al te goed kennen - denk aan sterke winden en problemen met thermische uitzetting. Wat betreft spanningweerstand, adviseren ingenieurs meestal om ongeveer 25% boven de verwachtingen te gaan. Deze extra capaciteit houdt rekening met onverwachte situaties zoals ijsophoping of plotselinge spanningspieken die kunnen voorkomen in werkelijke omstandigheden. Neem bijvoorbeeld een standaardklem met een beoordeling van 12 kN. De meeste professionals zouden eigenlijk willen dat deze ongeveer 15 kN kan weerstaan, indien men de richtlijnen van IEEE 1654 volgt. En hier is iets dat de afgelopen gegevens belangwekkend maakt: bijna zeven van de tien luchtlijnuitvalproblemen zijn terug te voeren op problemen met onvoldoende klemkracht, wat leidt tot vermoeidheidsbreuken, volgens het rapport Grid Reliability Report van vorig jaar. Dat is best schokkend als je erover nadenkt.

Teststandaarden en Certificeringen voor Betrouwbare Prestaties

Fabrikanten valideren prestaties via belangrijke referentiepunten:

Klemmen die voldoen aan deze normen hadden 89% minder veldfalen volgens het Rapport Materiaalbelastingsanalyse 2024.

Casus: Veldfalen als gevolg van onvoldoende mechanische sterkte

Een regionaal energiebedrijf maakte in 2021 de overstap van staal naar aluminiumklemmen, voornamelijk om het gewicht te verminderen. Maar al snel liep het mis. Halverwege 2022 waren ongeveer één op de vijf nieuwe aluminium onderdelen defect geraakt tijdens extreme winteromstandigheden. De belangrijkste problemen waren dat het aluminium de vereiste belasting niet aankon (slechts 210 MPa in plaats van minimaal 450 MPa) en dat de onderdelen begonnen te barsten wanneer de temperatuur onder de -15 graden Celsius zakte. Ook was er een probleem met galvanische corrosie tussen verschillende metalen. Het herstel van al deze schade kostte het bedrijf meer dan twee miljoen dollar. Deze dure les leerde hen waarom goedkeuringen van derden zo belangrijk zijn. Sindsdien moeten vervangingsonderdelen strikte normen als IEC 61914 en ASTM F1842 naleven voordat ze worden geïnstalleerd.

Materiaalkeuze voor duurzaamheid op lange termijn

Algemene materialen gebruikt in ophangklemmen: Aluminium, staal en composieten

Bij het kiezen van materialen moeten deze echt voldoen aan de mechanische eisen van de toepassing en hoe deze zich gedragen in verschillende omgevingen. Aluminium is uitstekend omdat het licht van gewicht is en niet snel corrodeert, waardoor het ideaal is voor luchtgeleidingen met glasvezelkabels. Voor hoogspanningslijnen daarentegen, is heetgedoopte gegalvaniseerde staal het meest geschikt, omdat het veel grotere trekkrachten kan verdragen zonder te breken. Bedrijven gebruiken steeds vaker polymeercomposieten langs kusten waar zout lucht gewone metalen aantast. Deze composieten geleiden elektriciteit minder goed en oxidatie verloopt ongeveer 60 procent langzamer, volgens recent onderzoek uit het Energy Materials Report vorig jaar. Een andere truc die het vermelden waard is, zijn zinkaluminiumlegeringscoatings die galvanische corrosieproblemen verminderen wanneer verschillende metalen contact maken met elkaar, met een reductie van ongeveer 42 procent op basis van tests.

Corrosiebestendigheid en UV-stabiliteit in extreme omgevingen

Materialen die in kustgebieden en in de buurt van industrieterreinen worden gebruikt, moeten bestand zijn tegen harde omstandigheden zoals zoutnevel uit de oceaanlucht, zure regen door vervuiling en schade door langdurige zonnewering. Aluminium vormt van nature een oxidecoating die enige bescherming biedt tegen corrosie, hoewel de meeste ingenieurs weten dat dit op zichzelf niet voldoende is. Wanneer we poedercoatings aanbrengen op aluminiumoppervlakken, tonen tests aan dat deze tot 8 tot 12 jaar langer kunnen meegaan onder de gestandaardiseerde zoutnevelcondities zoals gedefinieerd in ISO 9227-standaarden. Voor onderdelen die blootgesteld worden aan extreme woestijnklimaten, grijpen fabrikanten terug naar UV-gestabiliseerde polymeercomposieten, omdat gewone kunststoffen de neiging hebben om in de loop van tijd af te breken. Branchegegevens wijzen erop dat standaardkunststoffen jaarlijks ongeveer 1,2 procent van hun structurele integriteit verliezen wanneer ze onbeschermd blijven in dergelijke extreme hitte- en zonlichtomstandigheden.

Invloed van materialenkeuze op levensduur en onderhoudsbehoeften

Roestvrijstalen klemmen houden 25 jaar in gematigde klimaten, maar vereisen elastomeer-inzetstukken om geleiders te beschermen. Composietklemmen elimineren halfjaarlijkse smering via zelfsmerende matrices, waardoor onderhoudskosten met 35% dalen (Utility Maintenance Index 2023). Nieuwe NEMA TS 2-gecertificeerde aluminiumontwerpen behouden 98% greep na 1.000 thermische cycli en presteren beter dan traditionele stalen modellen in gebieden met vorst-dooi-cycli.

Toepassingsspecifieke overwegingen voor luchtige FTTH-installaties

Uitdagingen in luchtige FTTH-netwerken die gespecialiseerde ophangklemmen vereisen

Luchtige FTTH staat bloot aan extreme omstandigheden: UV-blootstelling, temperatuurschommelingen (-40°C tot +85°C) en windbelastingen boven 150 km/u in kustgebieden. Niet-gespecialiseerde klemmen falen met een percentage van 23% in dergelijke omgevingen. Effectieve klemmen moeten microbewegingen door thermische uitzetting beheersen om vezelverfranseling te voorkomen.

Integratie met bestaande infrastructuur en compatibiliteit met fittingen

Klemmen moeten naadloos kunnen worden gebruikt met standaard elektriciteitspalen (diameters van 8 tot 16 inch) en ADSS-kabelsystemen. Incompatibele ontwerpen verhogen de implementatiekosten met 12–18% vanwege aanpassingen. In stedelijke gebieden verminderen klemmen met een laag profiel (uitstekend minder dan 15 mm) het risico op botsingen in drukke luchtleidingen.

Trend: Toenemende vraag naar lichte, UV-bestendige en eenvoudig te installeren klemmen

De mondiale markt voor compositie-ophangklemmen is in 2023 met 35% gegroeid, voornamelijk gedreven door de vraag naar modellen onder 1,2 kg met een kliksysteem. Varianten van UV-bestendige nylon vertonen na 10 jaar 85% minder degradatie dan traditionele stalen klemmen. Vooraf gemonteerde sets verminderen de installatietijd met 40%, wat helpt bij het omgaan met arbejdertekorten in uitbreidende FTTH-netwerken.

Veelgestelde vragen

Wat zijn de belangrijkste factoren om te overwegen bij de keuze van ophangklemmen?

De belangrijkste factoren zijn het afstemmen van de klem op geleidertypes en fittingen, het beoordelen van de omgevingsomstandigheden, het waarborgen van voldoende belastbaarheid en greepkracht, en het in balans brengen van duurzaamheid, flexibiliteit en onderhoudskosten.

Waarom zijn omgevingsomstandigheden belangrijk voor de prestaties van ophangklemmen?

Omgevingsfactoren zoals UV-blootstelling, zoutnevel en temperatuurschommelingen kunnen bijdragen aan 60% van de klemfouten, wat de levensduur en prestaties beïnvloedt.

Hoe kan de keuze van materiaal de levensduur van ophangklemmen beïnvloeden?

De keuze van materiaal heeft invloed op de corrosiebestendigheid, mechanische sterkte en onderhoudsbehoeften. Aluminium biedt bijvoorbeeld een lichtgewicht en corrosiebestendige eigenschap, terwijl composieten uitstekend presteren in kustgebieden.

Wat zijn de prestatienormen voor ophangklemmen?

Prestatienormen omvatten statische trekbelasting, cyclische vermoeiing en corrosiebestendigheid, vastgelegd in normen zoals IEC 61914, ASTM F1842 en ISO 9227.

Welke uitdagingen kampen luchtgebonden FTTH-installaties met?

Luchtinstallaties voor FTTH staan voor uitdagingen zoals UV-blootstelling, grote temperatuurschommelingen en hoge windbelastingen, waardoor speciale klemmen nodig zijn om vezelverfransing te voorkomen.