Klemens Nedir? İki İletkenin Buluştuğu Yer

Güvenlik sınırı. Elektrik tesisatında ölçüm, sökme ve bağlantı işleri yetkili kişilerce ve enerji kesilerek yapılır. tam notu oku

Evdeki bir prizin çevresi kararmışsa ya da buatın kapağı açıldığında yanık kokusu geliyorsa, çoğu zaman kablo da cihaz da sağlamdır. Bir tesisatta arıza aranırken bakılan ilk yer kablolar ve cihazlar olur; oysa yanmış bir uç, kararmış bir vida ya da eriyip şeklini kaybetmiş bir plastik gövde varsa sorun kablonun bittiği yerdedir. Klemens tam olarak orayı yöneten elemandır.

Bu yazı elemanın ne olduğunu, hangi işi üstlendiğini ve neden bir tesisatın en kırılgan noktası olduğunu anlatır. Kablonun kendisi NYA Kablo Nedir? Kablo Harf Kodları Ne Anlatır? sayfasında, taşıyabileceği akım ise Kablo Akım Taşıma Kapasitesini Ne Belirler? Düşürme Katsayıları sayfasında anlatılıyor.

Klemens nedir

Klemens, iki iletkeni basınç altında birleştiren ve bu birleşmeyi sökülebilir tutan bir bağlantı elemanıdır. İletkenleri lehimlemez, kaynatmaz ya da birbirine dolamaz; bir yuvaya oturtur ve üzerlerine kuvvet uygular. Elektriksel olarak tek parça gibi davranan, mekanik olarak ayrılabilen bir bağlantı ortaya çıkar.

Neden bir eleman gerekiyor

İki teli birbirine dolamak da bir bağlantıdır. Neden bunun yerine bir eleman kullanıldığını görmek için bağlantıdan ne beklendiğine bakmak gerekir.

Elektriksel süreklilik. Bağlantının direnci, yerini aldığı iletken parçasının direncinden büyük olmamalıdır: bağlantı, kablonun bir devamı gibi davranmalı, üstünde ayrı bir engel oluşturmamalıdır. İki telin temas ettiği yüzey küçükse, o küçük yüzey bütün akımı taşır.

Mekanik dayanım. Bağlantı, kablonun ağırlığına, titreşime ve ısıl genleşmeye rağmen yerinde kalmalıdır.

Sökülebilirlik. Tesisat değiştirilebilir olmalıdır; lehimlenmiş ya da birbirine dolanmış bir bağlantı sökülürken iletkeni yıpratır.

Denetlenebilirlik. Bağlantının sağlam olup olmadığı bakılarak, gerekirse ölçülerek anlaşılabilmelidir.

Klemens bu dördünü birden karşılamak için vardır. İçindeki metal gövde iletkenleri taşır ve akımı geçirir; dıştaki yalıtkan gövde onları hem birbirinden hem çevreden ayırır; sıkma düzeni ise gerekli basıncı üretir. O basıncı zaman içinde koruyabilmek ise klemens ailelerini birbirinden ayıran şeydir.

Bağlantının kalitesi bir yüzey meselesidir

Klemensin fiziği tek bir büyüklükte toplanır: temas direnci.

İki metal yüzey birbirine değdiğinde, göründüğü kadar geniş bir alanda temas etmez. Yüzeyler mikroskobik ölçekte pürüzlüdür ve gerçek temas, o pürüzlerin tepe noktalarında oluşur. Akım bu küçük noktalardan geçmek zorundadır.

Basınç arttıkça tepe noktaları ezilir, gerçek temas alanı büyür ve direnç düşer. Klemensin sıkma düzeninin yaptığı iş budur: yüzeyi “daha çok” değdirmek.

Direnç düştüğünde ne kazanıldığı, tersinden bakınca daha görünür olur. Akım devrenin yüküyle belirlendiği için bir bağlantıda açığa çıkan ısı, o bağlantının direnciyle doğru orantılı büyür. Tehlikeyi büyüten şey bu orantı değil, onu kendi kendine besleyen döngüdür: ısınan yüzey oksitlenir, oksit tabakası direnci yeniden büyütür, büyüyen direnç daha çok ısı üretir. Sahada “kararmış klemens” diye anılan görüntü bu döngünün ileri bir aşamasıdır.

Yangın riski bakımından gevşek bir bağlantı, akım yolunu tümüyle kesen bir kopmadan daha sinsidir: devre çalışmaya devam eder, ısı ise bağlantının kendisinde birikir. Bunun tersi okunmamalı: her kopma da kendini belli etmez: kopan bir koruma iletkeni hiçbir çalışmayı durdurmaz ve tam da bu yüzden tehlikelidir (Topraklama Nedir, Neyi Korur?).

Sıkma neden bir “sayı” ile anılır

Bağlantının basıncı elle takdir edilebilecek bir büyüklük değildir. Az sıkılan bir vida yeterli teması kurmaz; fazla sıkılan bir vida iletkenin damarlarını ezer, keser ya da klemensin dişini sıyırır. İkisi de aynı sonuca çıkar — akımın geçtiği yol daralır ve direnç büyür: az sıkmada gerçek temas alanı küçülür, fazla sıkmada iletkenin kendi kesiti.

Bu yüzden klemenslerin üzerinde ya da kataloğunda bir sıkma momenti belirtilir: vidanın hangi büyüklükte bir döndürme momentiyle sıkılacağını söyleyen, üreticinin verdiği bir değer. Moment bir kuvvet değildir — kuvvet ile kolun çarpımıdır; sıkmanın neden bir alete bağlı olduğu da buradan çıkar. Değer klemensin boyutuna, vidasına ve bağlanacak kesite göre değişir.

Bu yazı o değeri vermez ve veremez: moment üreticinin belgesinde yazar ve tesisatın kendi kurallarına bağlıdır. Burada söylenen şey daha temel: sıkma bir “iyice sıkıştır” işi değil, ölçülü bir iştir ve o ölçü tahmin edilmez, okunur.

Vidalı ve yaylı: iki ayrı çözüm

Basıncın nasıl üretildiği klemensleri iki büyük aileye ayırır.

Vida basıncıyla çalışanlar. İletken bir yuvaya konur ve bir vida onu tabana ya da bir baskı plakasına bastırır. Basıncın büyüklüğü sıkan kişiye ve kullanılan momente bağlıdır. Değişen sıcaklıkta ve titreşimde vida zamanla gevşeyebilir; bu yüzden periyodik kontrolde bağlantıların yeniden sıkılması yaygın bir uygulamadır.

Yay basıncıyla çalışanlar. Basıncı bir yay üretir; iletken yerine oturduğunda yay onu kişinin elinden bağımsız, önceden belirlenmiş bir aralıkta bastırır. İletken zamanla oturdukça ve ısıl çevrimle boşluk doğdukça yay o boşluğu toplamayı sürdürür — titreşim altındaki kararlılığı buradan gelir. Buna karşılık her kesit ve her iletken tipi için uygun değildir.

İkisi arasındaki tercih bir ürün tercihi değil, ortamın ve iletkenin tercihidir: titreşim var mı, sıcaklık ne kadar değişiyor, iletken tek telli mi çok telli mi, bağlantıya sonradan kaç kez dokunulacak.

Çok telli iletken ve kablo pabucu

Klemensin karşılaştığı iletken her zaman tek bir tel değildir. Esnek kablolarda iletken, çok sayıda ince telin bir araya gelmesinden oluşur ve bu, bağlantıda iki soruna yol açar: teller vida altında dağılır, bir kısmı yuvanın dışında kalır ve taşınan kesit fiilen küçülür; ayrıca ezilen ince teller zamanla kırılır.

Çözüm, çok telli iletkenin ucuna takılan bir metal parçadır. Yüksük biçimindekiler telleri tek bir gövde hâline getirip klemens yuvasına uygun hâle getirir. Kablo pabucu ise iletkenin ucunu, cıvatayla bir baraya ya da cihaz terminaline bağlanabilecek delikli bir plakaya dönüştürür.

İkisinin de mantığı aynıdır: temas yüzeyini kişinin sıkma alışkanlığına bırakmamak, iletkeni belirli bir geometriye oturtmak. Yüksük de pabuç da iletkene bir alet yardımıyla, kalıcı biçimde sıkılır; sıkma işleminin kendisi bu yazının konusu değildir.

Klemensin bulunduğu yer

Klemens tek başına durmaz. Panolarda bir ray üzerine yan yana dizilir ve her biri bir devrenin geçtiği noktayı temsil eder; buatlarda iki kablo ucunu birleştirir; cihazların üzerinde bağlantı noktası olarak bulunur.

Panodaki dizilim bir kolaylık değil, bir düzendir: her devrenin nereden geçtiği görünür olur, ölçüm yapılacağı zaman erişilebilir bir nokta bulunur ve bir bölüm devre dışı bırakılacağında bağlantı sökülebilir.

Klemensin çözmedikleri

Bir klemensin takılı olması, bağlantının doğru olduğu anlamına gelmez. Elemanın kendi sınırları vardır ve üçü sahada en çok karşılaşılanlardır.

Kesit aralığının dışına çıkıldığında. Her klemensin kabul ettiği bir kesit aralığı vardır. Aralığın altındaki bir iletken yuvada gezinir ve basınç iletkenin tamamına değil bir noktasına biner; üstündeki bir iletken ise ya girmez ya da zorlanarak girer ve yalıtımı yuvanın içinde kalır. İkisinde de bağlantı kurulmuş görünür.

İletken tipi uymadığında. Aynı kesitteki tek telli ve çok telli iletken, aynı yuvada aynı biçimde davranmaz. Çok telli iletkenin ucu hazırlanmamışsa teller dağılır; bir bölümü yuvanın dışında kalır ve taşınan yol, bakıldığında görülenden dardır.

Isıl çevrim altında. Bir bağlantı gün içinde ısınıp soğuyorsa metaller genleşir ve büzülür. Bu hareket, vida basıncına dayanan bir bağlantıda zamanla boşluk üretir — bağlantı ilk gün doğru sıkılmış olsa bile. Bu yüzden bağlantılar bir kez yapılıp unutulan değil, periyodik kontrolün konusu olan noktalardır.

Üçünün ortak yanı görünürlükleridir: hiçbirinde eleman kırık, kablo kopuk ya da devre ölü değildir. Tesisat çalışır, ölçüm çoğu zaman normal görünür ve sorun yalnız yük altında, ısı olarak kendini gösterir. Klemensin bulunduğu nokta bu yüzden bakılması gereken bir noktadır: takılı olmak, temas ediyor olmak değildir.

Özet

Klemens, iki iletkeni basınçla birleştiren ve bağlantıyı sökülebilir, denetlenebilir kılan bir elemandır. İşinin özü temas direncini küçük tutmaktır: basınç arttıkça gerçek temas alanı büyür, direnç düşer, ısı azalır. Basıncın vidayla mı yayla mı üretildiği bir ortam kararıdır. Çok telli iletkenlerde uç, yüksük ya da pabuçla belirli bir geometriye oturtulur. Ve bir tesisatta gevşek bir bağlantı, kopmuş bir bağlantıdan daha tehlikelidir — çünkü çalışmaya devam ederek ısınır.

Sık sorulanlar

İlgili yazılar