Doğru Sonlandırma Klemensini Nasıl Seçersiniz?

Sonlandırma Klemens Türlerini ve Temel Uygulamalarını Anlamak

Kama Tipi ve Cıvata Tipi Sonlandırma Klemensleri: Mekanik Prensiplerin Karşılaştırılması

Kama tipi sonlandırma klemensleri, gerilim arttıkça kamanın bağlantı gövdesine doğru daha da itildiği kendinden sıkma bir sistemiyle çalışır. Sonuç? IEC 61284 standartlarına göre iletkenin taşıyabileceği yükün %90'ından fazlasına ulaşan bir tutma gücüdür. Cıvata tipi klemensler ise farklıdır ve bağlantının her noktasında eşit basınç oluşturmak için belirli tork ayarları gerektirir. Bu klemensler genellikle düzenli kontrol veya bakım yapılması planlanan durumlarda tercih edilir. 2023 yılındaki bazı yeni araştırmalar ilginç sonuçlar da ortaya koymuştur. Özellikle dağlık bölgelerde görülen öngörülemeyen rüzgar kuvvetleri karşısında kama tipi klemenslerin performansı yaklaşık %15 daha iyi çıkmıştır. Buna karşın çoğu kullanıcı hâlâ şehir alt istasyonlarında erişimi ve gerektiğinde ayarı kolay olduğu için cıvata tipi klemenslere yönelmektedir.

Modern Şebeke Uygulamaları için İzoleli ve Yüksek Gerilim Sonlandırma Klemensleri

En son izole edilmiş sonlandırma kelepçeleri, 35 kV'a kadar olan gerilimleri taşıyabilen çapraz bağlı polietilen veya XLPE bariyerlere sahiptir. Bu özellik, tuz sisinin sürekli olarak mevcut olduğu kıyı bölgelerinde atlama olaylarına karşı özellikle etkili hale getirir. Yüksek gerilim uygulamaları için üreticiler, IEEE 1510-2022 endüstri standartlarına göre eski malzemelere kıyasla galvanik korozyon sorunlarını yaklaşık %40 oranında azaltan alüminyum çinko alaşımlı kaplamalar kullanmaya başladı. Son zamanlardaki başka bir gelişmeye ise dahili titreşim sönümleme kılıfları örnek verilebilir ki bu bileşenler ekipmanın ömrünü önemli ölçüde uzatır. Alan testleri, bu bileşenlerin Aeolian etkisi olarak bilinen ve rüzgarın neden olduğu sinir bozucu titreşimlerin etkilediği bölgelerde 8 ila 12 yıl ek süreyle çalışabildiğini göstermektedir.

Özel Tasarımlar: NY, Düz Hat, Döngü, ADSS ve OPGW Tipleri

Özel sonlandırma kelepçeleri, farklı altyapı ihtiyaçlarını karşılar:

• NY (Naylon) kelepçeler : İkincil dağıtım hatları için ideal, iletken olmayan çözümler
• ADSS (Tüm Dielektrik Kendinden Taşıyıcı) kelepçeler : Sinyal gürültüsünü önlemek için metal bileşenler olmadan fiber optik kabloları güvenli bir şekilde tutar
• OPGW (Optik Toprak Hattı) kelepçeleri : İçerideki fiber tellerin güvenli sabitlenmesiyle birlikte havai topraklama iletkenleri için mekanik desteği birleştirir

Ankraj kelepçe mekaniği üzerine yapılan karşılaştırmalı bir saha çalışması, bu özel varyantların karmaşık şebeke konfigürasyonlarında montaj süresini %25 oranında azalttığını göstermiştir.

Malzeme Bileşimi: Alüminyum Alaşım, Galvanizli Çelik ve Pratikte Dökme Demir

Galvanizli çelik, 20 kN'ı aşan yüksek gerilim uygulamaları için tercih edilen malzeme olmaya devam ederken, alüminyum alaşımlar, uygun 2.3:1 oranlı dayanım-ağırlık oranları sayesinde şehir içi dağıtım projelerinin %95'inde kullanılmaktadır. Çinko-nikel kaplamalardaki gelişmeler, endüstriyel ortamlarda bakım aralıklarını üç katına çıkarmıştır (ASTM B633-23).

Mekanik Mukavemet ve Çekme Yükü Gereksinimlerinin Değerlendirilmesi

Rüzgar, Buz ve Dinamik Yükler Altında Çekme Mukavemeti ve Performans

Sonlandırma klempleri, saatte 90 mil hızındaki rüzgarlar ve 1 inç kalınlığında radyal buz birikimi gibi aşırı çevre koşullarına dayanabilmelidir. Malzeme seçimi, bu tür zorlanmalar altındaki performansı doğrudan etkiler:

Galvanizli çelik, 1.000 saatlik tuzlu su püskürtme testinden sonra çekme mukavemetinin %95'ini korur ve bu da kıyı bölgelerine kurulumlar için uygun olduğunu doğrular. Dağlık bölgelerde ise sünek dökme demir klempler, 28 kN/m²'ye eş değer bileşik rüzgar ve buz yükleri altında %1'den az deformasyona uğrar.

Test Standartları: Kayma Testi ve Maksimum Çekme Dayanımı Doğrulaması (IEC, ASTM)

IEC 61284 kayma testi, iletkenin hareketini önlemek için maksimum tasarım geriliminin %120'si düzeyinde 60 dakika boyunca kelepçelerin kullanılmasını gerektirir. Maksimum çekme dayanımının (UTS) doğrulanması, ASTM F1554-23 standardına göre aşağıdaki formül kullanılarak yapılır:

F = A _t× Sahip _t
Nerede:

• A _t = Etkili çekme alanı (mm²)
• Sahip _t = Malzeme dayanımı (MPa)

Örneğin, 400 MPa dayanıma sahip bir çelik kelepçe ve 50 mm² çekme alanı ile 20 kN kapasite sağlanır—çoğu 33 kV sistem için yeterlidir.

ACSR, AAC, AAAC ve Bakır İletkenler için Yük Kapasitesi Uyumu

Hataları önlemek için doğru yük hizalaması çok önemlidir:

• ACSR iletkenler : Gerilme konsantrasyonunu dikkate almak için iletkenin RTS değerinin %20-30 üzerinde derecelendirilmiş kelepçeler gerektirir
• Bakır/AAC hatları : Bikütleli korozyonu önlemek için galvanik uyumlu malzemeler talep eder
• AAAC kablolar : %0,2 akma dayanımı ile uyumlu, önceden gerdirilmiş alüminyum kelepçelerle en iyi performansı gösterir

150 mm² AAAC iletkenler için -20°C'deki termal daralmalar sırasında güvenliği sağlamak üzere 22-25 kN'lik bir kelepçe kullanılır.

İletken Uygunluğunun ve Doğru Kelepçeleme Aralığının Sağlanması

Ölü Uç Kelepçelerinin İletken Boyutu ve Malzemesine (Alüminyum, Bakır, ABC) Uydurulması

Kıskatmalar ile iletkenler arasında doğru uyumun sağlanması pratikte büyük önem taşır. Bakır yerine alüminyumla çalışırken, kurulumcılara yaklaşık %20 daha fazla yüzey alanı sunan kıskatmalara ihtiyaç duyulur çünkü alüminyum, yaklaşık 40 santigrat dereceye kadar ısındığında, her metreye yaklaşık 2,3 milimetre olacak şekilde daha fazla genleşir. Özellikle ABC sistemlerinde, iyi kıskatmalar hem dış yalıtım katmanını hem de gerçek iletken çekirdeği zarar vermeden sağlam bir şekilde tutabilmelidir. EPRI'nin 2023 yılında yayımladığı son bir rapor ayrıca ilginç bir şey ortaya koymuştur: neredeyse beşte bir kıskatma arızası, bu malzeme uyumsuzlukları nedeniyle kurulum sırasında meydana gelmektedir. Bu sorun, tuzlu hava ile paslanmaz çelik donanımın alüminyum bileşenlere dokunduğu kıyı şeritlerinde daha da kötüleşir ve ileride kimse uğraşmak istemeyeceği korozyon sorunlarını hızlandırır.

Çok İplikli ve Kompakt İletkenler Arasında Kıskaçlama Aralığı Esnekliği

Daha yoğun örgülü (yaklaşık %12 ila %45 daha sıkı paketleme) kompakt iletkenler çoklu örgülü seçeneklerle birlikte yaygınlaştıkça, günümüzdeki kelepçeler yaklaşık artı eksi 1.5 mm toleransla bir çap aralığını karşılayabilecek yapıda olmalıdır. 2024 yılında TÜV Rheinland tarafından yapılan son testlere göre, ayarlanabilir çeneli kelepçeler sabit boyutlu modellere kıyasla montaj süresinde yaklaşık %32 tasarruf sağlar. Şaşırtıcı olan ise, IEC 61238 standartlarına göre çekme mukavemetinin %99,4'ünü koruyarak neredeyse tüm mukavemetini koruyabilmeleridir. Ancak hibrit tesisatlarda, modüler kelepçe sistemleri karşısında rakibi yoktur. Alüminyum kaplı çel gibi farklı malzemeli iletkenlerle çalışırken, normal kelepçelerin iletken telleri hasar görmesine neden olabileceği durumlarda, segmentli yapıları büyük fark yaratır.

Çevresel Direncin ve Uzun Vadeli Dayanıklılığın Değerlendirilmesi

Kıyısal ve Endüstriyel Bölgelerde Korozyon, Nem ve UV Direnci

Kıyı şeritleri boyunca ve endüstriyel tesislere yakın yerlere monte edilen sonlandırma kelepçeleri, tuz sisine, asidik yağışlara ve zararlı ultraviyole ışınlara sürekli maruz kalır. ASTM B117 standartlarına göre yapılan testler, galvaniz kaplı alüminyum alaşımlı kelepçelerin tuz buğu maruziyetinde yaklaşık %98,5 oranında korozyona direnç gösterebildiğini ortaya koymaktadır. Bu sırada, tok demir nem oranının uzun süre %90'ın üzerinde olduğu durumlarda bile yapısal olarak iyi dayanmaktadır. UV sabitleştirilmiş polimer kaplamalarla işlenmiş yalıtımlı kelepçeler, güneş ışığının gün boyu dik açıyla düştüğü sıcak ve nemli bölgelerde yaklaşık %30 daha uzun ömürlü olmaktadır. Son zamanlarda yapılan birkaç saha çalışmasının verileri, yalnızca çevre koşullarına uygun malzemelerin seçilmesinin, aşırı stres faktörlerine maruz kalan bölgelerde bu bileşenlerin değiştirilme sıklığını neredeyse %60 oranında azalttığını göstermektedir.

Çevresel Stres Altında Uzatılmış Hizmet Ömrü için Malzeme Seçimi

Galvanizle işlem gören çelik kelepçeler, pH seviyeleri 4 ile 9 arasında değişen endüstriyel alanlarda kullanıldığında tipik olarak 50 ila 75 yıl arasında bir ömre sahiptir. Üreticiler bunlara galvaniz yerine alüminyum-çinko alaşım kaplama uyguladıklarında, bu bileşenler pH 3'ten 11'e kadar uzanan daha aşırı koşullarda bile etkili bir şekilde çalışabilir. Dökme demir, belirli uygulamalar için başka bir avantaj sunar çünkü yorulmaya oldukça iyi direnç gösterir ve en az 350 MPa çekme mukavemetine sahiptir. Ayrıca grafit mikroyapısı, sık sıcaklık değişimlerinin yaşandığı bölgelerde çatlakların yayılmasını engellemeye yardımcı olur. Birçok yeni model artık suyu dışarıda tutan özel silikon contalara sahiptir ve bu durum önemli bir fark yaratır çünkü kelepçe arızalarının çoğu nemli ortamlarda iç korozyondan kaynaklanır. İstatistikler, bu tür iç korozyonun yüksek nemli bölgelerde meydana gelen tüm arızaların yaklaşık %83'ünü oluşturduğunu göstermektedir.

Sektör Standartlarına Uygunluğun Doğrulanması ve Kurulum Verimliliği

Elektrik ve Mekanik Güvenlik için IEC, IEEE, ASTM ve NF Standartları

Uluslararası standartlara uyum, mekanik güvenilirliği ve elektriksel güvenliği sağlar. Önemli kriterler arasında IEC 61284 (havai hat bağlantı elemanları), IEEE 524 (titreşim kontrolü) ve ASTM F855 (topraklama özellikleri) yer alır. IEC sertifikalı kelepçeler, birleşik buz ve rüzgar yükleri altında ASTM F1558-22 testlerinde %5'ten az kayma gösterir (¥25 kN).

ISO 9001 gibi üçüncü taraf sertifikaları üretim kalitesinin tutarlı olduğunu doğrular, NF C 33-312 testi ise yüksek gerilim uygulamalarında ark direncini onaylar.

Kalite ve Alan Güvenilirliği İçin Sertifikasyon

UL veya Intertek sertifikaları, saha performansının güçlü göstergeleridir. ANSI C119.4 sertifikalı kelepçeler, 5.000 termal çevrim sonrasında %98,6'lık bir tutma verimliliğini korur ve sertifika almayan üniteleri (%89,2) geride bırakır. Bu güvenilirlik, on yıllık süre zarfında kelepçe başına 18.000 ABD dolarına kadar maliyet tasarrufu sağlar.

Kurulum Kolaylığı ve Bakımın Şirket Ekibine Etkileri

Ön-torklanmış donanımlı ve görsel aşınma göstergeli kelepçeler, ortalama kurulum süresini %43 oranında azaltır (NREL 2022). Yay destekli sıkıştırma çeneleri, renk kodlu boyut işaretleri ve standartlaştırılmış tork ayarları gibi ergonomik özellikler, ilk seferde başarı oranını %97'nin üzerine çıkararak dar şirket alanlarında yeniden çalışma ihtiyacını en aza indirir.

Sıkça Sorulan Sorular

Bir dead end kelepçenin amacı nedir?

Dead end kelepçeler, havai ve yer altı tesisatlarında iletkenin her iki ucunu sabitlemek için kullanılır ve mekanik destek sağlayarak elektrik iletkenliğini korur.

Wedge-tip dead end kelepçeler nelerdir?

Kama tipi sonlandırma kelepçeleri, gerilim arttıkça kavrama gücünü artıran kendini sıkma bir mekanizma kullanır ve bu da onları yüksek gerilimli durumlar için etkili hale getirir.

Alüminyum çinko alaşım kaplamalar yüksek gerilim uygulamalarına nasıl fayda sağlar?

Alüminyum çinko alaşım kaplamalar, galvanik korozyonu önemli ölçüde azaltarak yüksek gerilim ortamlarında kelepçelerin dayanıklılığını artırır.

Sonlandırma kelepçeleri aşırı hava koşullarına dayanabilir mi?

Evet, sonlandırma kelepçeleri kullanılan malzemenin bileşimine bağlı olarak şiddetli rüzgarlar, buzlanma ve sıcaklık değişimleri gibi zorlu çevre faktörlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır.