Enerji, Şalt, Enerji Kalitesi, Pano, Trafo, Kablo, Motor, Kesintisiz Güç Kaynağı, Topraklama, Aydınlatma, Test-Ölçüm, Elektrik Proje-Taahhüt, Elektronik, dergi

SORULARIN EN BÜYÜĞÜ: YÜKSÜKLER GEREKLİ Mİ?

Endüstriyel elektrik bağlantı teknolojisi pazarında, kullanıcılara pek çok avantaj sağlayan sayısız yenilikçi bağlantı teknolojisi mevcut. Bununla birlikte, çoğu kullanıcı hâlâ küçük bir ayrıntıyla uğraşmaktadır: İletken bağlantıları için yüksük kullanmak akıllıca ve hatta gerekli midir? (Şekil 1,) Yüksükler 1960’larda icat edildi. O zamanlar, yüksük esasen klemens bağlantısında bakır kablolar için mekanik koruma olarak kullanılıyordu. Klemens vidaları genellikle iletkeni doğrudan eziyor, hasara neden oluyor ve hattâ açık devreye yol açıyordu. Bu nedenle yüksüğün sağladığı mekanik korumaya ihtiyaç vardı. Yüksüğe alternatif olarak, çok telli kabloların uçlarını lehimleme yöntemi kullanılıyordu ancak, kalay-kurşun lehimi basınç ve sıcaklık etkilerine maruz kaldığında yüksek derecede viskoz hale geliyordu. Bu durumun sık sık temas sorunlarına neden olması, nihayetinde, lehimleme yönteminin kullanımının standartlar tarafından yasaklanmasına yol açtı. Modern yenilikçi bağlantı teknolojilerinde bil çok telli kablolarda yüksük yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun nedeni, yüksüklerin hâlâ belirli avantajlar sunmasıdır. Ayrıca iletken ön işleme süreci – kesme, soyma ve yüksükleme – optimizasyon ve tasarruf için önemli imkânlar sunmaktadır.

STANDARTLAR NE DİYOR?

Çok telli bakır kabloların bir yüksükle birlikte takılması zorunlu değil. Tüm vidalı ve vidasız-tip klemens bağlantıları, EN 60999-1/VDE 0609 standardına tabiidir. Bu standarda göre, bir iletken bağlantı noktası, bağlantı prensibi ne olursa olsun, tüm iletken tiplerinin güvenilir şekilde bağlanabileceği şekilde tasarlanmalıdır: Tek telli, kalın çok telli ve ince çok telli (esnek) iletkenler herhangi bir ön işlem yapmaksızın doğrudan bağlanabilmelidirler. Bu standart sadece bakır teller için geçerlidir.

Yani, standarda göre yüksük kullanımı, tercihe bağlıdır – yüksük yalnızca, esnek iletkenlerin bağlanmasını kolaylaştıran bir birleşme yeri koruma şeklidir. EN 60999-1’e göre vidalı-tip veya vidasız-tip klemens bağlantılarında yüksük kullanılması ne şart koşulmuş ne de gözardı edilmiştir. Burada kullanıcılar kendi kararlarını vermek zorundadır. Klemens standardı IEC 60947-7-1 ise, bir üreticinin, güvenilir bir iletken bağlantısı için iletkene uygulanması gereken bir ön-işlem varsa bunu belirtmesi gerektiğini ifade etmektedir. Phoenix Contact’ta, tüm bağlantı noktaları, yüksüklü veya yüksüksüz tüm iletken tiplerinin bağlanması için standartların gereklerini fazlasıyla karşılamaktadır (Şekil 2).

YÜKSÜKLERİN AVANTAJLARI

Yüksükler, kablo hasarına karşı koruma sağlamaya ilave olarak, tellerin birbirinden ayrılıp dağılmasını ve geriye bükülmesini engellemek suretiyle kablaj sırasında mekanik avantajlar da sunarlar. Bu, bilhassa kontrol panosunda çok sık yeniden kablaj işlemi gereken durumlarda -özellikle güvenlik bakış açısından – avantajlıdır. Yüksük, ayrı ayrı tüm telleri demet halinde toplar ve sıkma işlemi, iletken ile yüksüğü kalıcı ve ayrılmaz bir şekilde birleştirir. Montajın açık ve anlaşılır şekilde görülemediği durumlarda, bağlantı noktası tellerin bir kısmına temas etmediği için hava açıklıklarının ve yüzeyden atlama mesafelerinin kısalması ve hattâ kıvılcımlar tetiklemesi riski vardır. Plastik izoleli yüksükler, kabloların izole kısmı ile yüksük izolasyonun üst üste binmesi sayesinde bu duruma karşı koruma sağladığından ötürü daha avantajlıdır. Plastik halkanın rengi kesiti belirtir. Yüksükler elektriksel işlevi de olan malzemelerdir. Piyasadaki standart yüksükler yüksek derecede iletken bakır malzemelerden yapılmaktadır. Korozyona karşı koruma sağlamak amacıyla yüzey genellikle kalayla kaplanmaktadır. Sıkıştırılarak form verilmiş yüksük, akımın geçiş noktası olduğundan ve her geçiş noktası aynı zamanda temas direnci anlamına geldiğinden kullanımından kaçınılabilmektedir. Ancak bu önermenin doğruluğunun test edilmesine ihtiyaç vardır.

TEST SONUÇLARI

Phoenix Contact, farklı iletken uç tiplerine sahip 2.5 mm2 kabloları, gerilim düşümleri ve temas dirençleri açısından incelemiştir. Bu inceleme sonucunda, yüksüklü iletkenlerin diğerlerine kıyasla hafifçe avantajlı olduğu anlaşılmıştır.

Bunun nedeni, yüksüksüz bir esnek iletkenin temas direnci değerlerinin, yüksüklü bir iletkene göre biraz daha yüksek olmasıdır. (Şekil 3)

Bunun nedeni bakırın oksitlenmesidir. Üretim işleminden kısa bir süre sonra, çıplak metal yüzey üzerinde sadece 2 – 4 μm kalınlığında neredeyse görünmez ve son derece dayanıklı bir koruyucu tabaka oluşmaktadır.

Neme, sıcaklığa ve aynı zamanda havadaki maddelere bağlı olarak, bu oksit tabakası gelişmekte ve bakırın yüzyıllarca dayanmasını sağlamaktadır. Bununla birlikte, inşaat endüstrisinde görsel olarak cazip ve arzu edilir gibi görünen bu etki, esnek bakır teller de oksitlendiğinden, elektrik mühendisliğinde bir engeldir. Kablonun ayrı ayrı her bir telinin yüzeyinde, iletkenliği ciddî şekilde engelleyen ve izolatör görevi gören mikroskopik incelikte oksit tabakaları oluşur ve iletkenin toplam temas direncini etkiler. Doğru şekilde bir yüksükleme yapıldığında, sert oksit tabakaları mekanik olarak kırılıp açılır ve teller gaz sızdırmaz şekilde bir araya getirilmiş olur (Şekil 4). Sonuç olarak, direnç gösteren yüzeyler asgariye indirilir. Sıkma şekli – dikdörtgen, altıgen veya trapezoidal – burada neredeyse hiç fark etmez.

Komponentlerin her birinin yüksek kaliteli malzemelerden üretilmiş olmasının yanısıra iletken, yüksük ve sıkma aleti arasındaki etkileşim de bu analizin temel bileşenleridir. Sürekli olarak güvenilir bir elektrik bağlantısı, sadece tüm faktörlerin uygun şekilde koordine edilmesi halinde yaratılabilir. Yan keski ya da pense, yüksükleme için uygun sıkma aletleri değillerdir. İletkene uygulanan ön-işlemin kalitesi, özellikle yaylı klemensler gibi vidasız-tip bağlantılarda önemli bir rol oynar. Vidalı bağlantı, zayıf sıkılmış bir kablo ucunu yüksek bir sıkma torkuyla “sıkabilir”. Ancak gene de bu doğru bir kullanım şekli değildir. Phoenix Contact’ın yüksük sıkma penseleri, sıkma döngüsünün her zaman tamamlanmasını sağlayan entegre bir baskı kilidine sahiptir. Çenenin gerekli sıkma basıncına ulaşılıncaya kadar açılmasını engelleyen bu mekanizma yüksüğe her zaman yeterli basıncın uygulanmasını sağlar. Do- layısıyla, DIN 46228 Kısım 4’e göre istenen gaz sızdırmazlık ve gerekli çekme kuvveti her seferinde sağlanır. Kullanıcı tarafından uygulanan kuvvetten, yüksüğün ve iletkenin çap toleransındaki sapmalardan bağımsız olarak yüksek kaliteli ve uzun süreli stabil sonuçlar elde edilir (Şekil 4).

Pano imalatında işçilik maliyetleri toplam maliyetlerin büyük bir kısmını oluşturmaktadır. Maliyetler bağlantı noktası başına hesaplandığından, kullanıcılar işlemleri optimize etmek ve verimliliği artırmak için yaylı bağlantı teknolojilerini tercih etmektedir. Burada da, iletken önişlemi, proses zinciri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Phoenix Contact’ın push-in teknolojisi, baskı yayı prensi- bine dayanmaktadır. Tek telli veya yüksüklü iletkenler, klemense herhangi bir alet kullanmaksızın doğrudan takılır. Bu, sahadan kontrolöre kadar hızlı, zahmetsiz ve rahat kablo bağlantısı için uyumlu ve aletsiz bir çözüm sağlar. Dolayısıyla elektrik tesisatları kolayca ve maliyet-etkin bir biçimde inşa edilebilir.

ÖZET

Elektroteknik sistemlerde yüksükler hem mekanik hem elektriksel olarak bazı avantajlar sunmaktadır. Yüksek kaliteli malzeme ve el aleti kullanımının yanısıra, titizlikle belirlenmiş bir proses zinciri de optimal ve ekonomik sonuçlar için temel bir ön gerekliliktir. Bu gereklilikler göz önünde bulundurulduğunda, yüksükler – örneğin, Phoenix Contact’ın push-in bağlantı teknolojisiyle birlikte – kablaj verimliliğini büyük ölçüde artırmaktadır.