Demiryolu taşıtlarında kullanılacak elektriksel bağlantıları seçerken planlamacılar pratik zorluklarla karşı karşıya kalır. İlk olarak gittikçe zorlaşan emniyet gereksinimleri nedeniyle elektriksel bağlantı sayısı artmaktadır ve ikinci olarak modern tasarımlar nedeniyle mevcut alan daralmaktadır. Bu zorluklara ek olarak verimi arttırma ve ağırlığı azaltma gibi talepler de vardır. İşte bu noktada yeni çok katlı klemensler gibi komponentlerin rolü ortaya çıkmaktadır (Şekil 1, ana resim).
Yer kazandıran kablaja rağmen güvenilir çalışma
Demiryolu taşıtlarında kullanılan komponentler Sibirya'da aşırı soğuklara (-40°C) ve çölde aşırı sıcaklara (70°C) maruz kalır. Birkaç yüz ton ağırlığındaki trenlerin hareketinin yol açtığı titreşim ve darbelere de sürekli maruz kalırlar. Tüm bu koşullarda bile bağlantıların güvenilir kalması gerekir; herhangi bir hatalı çalışma yolcu trenlerinde ölümcül sonuçlar doğurabilir. Ancak, bu gerekliliklere rağmen bağlantıların boyutunu arttırmak mümkün değildir. Demiryolu mühendisliğinde ana odak noktası her şeyi daha küçük ve kompakt yapmaktır ve bu da hacim ve ağırlık optimize ederek yapılır.
Bu şekilde enerji tüketimi düşer ve diğer komponentler için ihtiyaç duyulan hacim kazanılır. Boyut küçültmeye demiryolu taşıtlarının, alçak zeminli bölgesel trenlerin ve metro trenlerinin tasarımları öncülük eder. (Şekil 2).
Büyük ve hantal sistemler vagonun dışına yerleştirilerek yolcuların trene binerken merdiven çıkmak zorunda kalmaması ve tren içinde serbestçe dolaşabilmesi sağlanır. Trafolar tavana monte edilir, konvertör üniteleri vagon döşemesinin altındaki kutuda yer alır ve güç, aydınlatma ve kontrol kutuları yolcu koltuklarının altındadır. Özellikle burada elektrik komponentleri için son derece sınırlı alan vardır.
Yedekleme kablo yoğunluğunu arttırır
Artan emniyet gereksinimlerinin sonucu olarak sürücü sistemleri gibi birçok sistem komponenti yedekli tasarlanır. Örneğin demiryolu taşıtlarının güç sistemi konvertörleri ve birçok bölümde yer alan güç aktarma organları paralel çalışarak bir bileşenin arızalanması durumunda kesintisiz çalışmayı garantiler. Bununla birlikte yedekli sistemler kablo ve bağlantı yoğunluğunu arttırır. Bu konu emniyet ve kompakt tasarım arasında bir denge kurulurken önem kazanır. Trenin tamamında elektrik bağlantı komponentleri için sınırlı alan vardır. Bu hem sürücünün operatör panelinde, hem kapı kontrol ünitelerinde hem de havalandırma sisteminin kontrol panosunda geçerlidir. Düzgün yapılandırılmış kablaj, gittikçe zorlaşmaktadır.
Çok katlı PTTBS 2.5 klemensleri, popüler Clipline complete klemens sisteminin bir parçası olarak bu uygulamalar için tasarlanmıştır (Şekil 3). Gerilim seviyeleri farklı iki katta 5.2 mm genişlikte iki bağımsız bağlantı noktası sağlayarak standart geçiş klemenslerine göre %50 yer kazancı sağlar. Ürünün „Twin“ ve „Quattro“ versiyonları her katta üç veya dört kablo bağlantısını mümkün kılar, böylece sinyal ve akımın başka kablaj yapmadan dağıtılmasını sağlar. Klemens; 500 V nominal gerilim ve 22 A nominal akımla güç dağıtımı için elverişlidir; gerektiğinde dikey bir köprü kullanılarak üst katı alt kata bağlamak da mümkündür. Klemensin hazır köprülenmiş bir versiyonu da ayrıca mevcuttur.
Bağlantı teknolojisi verimliliği arttırır
Klemens serisi en yeni bağlantı teknolojisine sahiptir: yay prensibine dayalı push-in konnektörler. Bu bağlantı teknolojisinin demiryolu endüstrisindeki popülerliği artmaktadır ve bakım gerektirmeyen, titreşimden etkilenmeyen yaylı bağlantı teknolojisini daha hızlı ve basit montajla birleştirmektedir. Çok telli yüksüklü kablo, tek elle bağlantı noktasına itilir ve güvenilir bağlantı sağlanır. Bu, çelik alaşım yayın kabloları akım taşıma barasına doğru sabit bir kuvvetle bastırmasıyla ve bağlantı noktasında son derece düşük bir empedans geçişi oluşturmasıyla elde edilir.
Bu konnektör tipinin diğer avantajı, entegre turuncu butondur. Yaylı klemenslerde olduğu gibi kablo yanlışlıkla butonun olduğu yuvaya takılamadığı için güvenilir bir proses elde edilir. Bakım veya sorun gidermede kablo kolayca çıkarılabilir.
Pratik testler
Push-in klemensler, IEC 60947-7-1'e göre klemenslere yönelik genel endüstriyel testlerin yanında demiryollarına özgü testleri de geçmiştir. Bu uygulama alanında DIN 50155 demiryolu standardına göre darbe ve titreşim testi zorunludur. Standart çok katlı klemensler IEC 61373'te belirlenen Kategori 2 gereksinimlerini karşılarken Combi serisi geçmeli modeller Kategori 1b gereksinimlerini karşılar. Ayrıca IRIS sertifikalı bir üretici olan Phoenix Contact'ın push-in klemensleri (bkz. yan metin 2) gelişmiş çevresel testlere de tabi tutulmuştur. Bunlar arasında DIN 50018'e göre Kesternich paslanma testi ve IEC 60068-2-11'e göre tuz püskürtme testi yer alır.
PTTBS 2.5-TWIN/2P çok katlı klemens ise her katta iki adet kablonun yanı sıra bir tane de Combi serisi geçmeli konnektörü bağlama imkanı sağlar.
Bu sayede klemenslerin montajı farklı bir lokasyonda yapıldıktan sonra, nihai yerine getirilip, fişlerin klemenslere takılmasıyla sistem devreye alınabilir. Kablolama süreleri ve hata riskleri azalırken devreye alma kolaylaşır.
Modüler ve düzenli
Twin ve Quattro serisi çok katlı klemensler 30° açılı bir tasarıma sahiptir ve iyi bir görüş sağlar. Elektrikçinin görüşünü daha az kablo engeller ve dar alana rağmen klemenslerin ortasındaki büyük ikiz etiketin okunması daha kolaydır (Şekil 4). Clipline complete klemens sisteminin parçası olarak sistemle tam uyumludur. Soketli klemensler farklı tipte fişlerle kombine edilebilir. Test adaptörler, geçmeli ve indirici köprüler gibi tüm aksesuarlar sorunsuz kullanılabilir.
Sağlam plastik
Klemenslerin plastik seçiminde demiryolu sektörünün gerektirdiği yüksek standartlar dikkate alınmıştır. Trenlerde kullanım mükemmel elektriksel ve mekanik özelliklerin yanında yanmaya dayanıklılık gerektirir. Phoenix Contact'ın seçtiği PA 6.6 polyamid, UL 94 V0 endüstriyel standardına ve demiryolu uygulamalarının zorlayıcı yangın koruma standartlarına uygundur:
• Avrupa standardı DIN EN 45545-2
(H1, H2, H3 için R22/R23/R24/R26)
• Kuzey Amerika standardı NFPA 130
(ASTM E 162/ASTM E 662/ASTM E 1354/SMP 800-C)
• Fransız standardı
NF F 16 -101/102
(I2/F2)
Endüstri-Dünyası’nın amacı; endüstriyel mühendisliğine dünyanın her yerinde üretilip Türkiye pazarına sunulan yeni ürünler ve hizmetler ile ilgili bilgi vermektir. Eğer siz de firmanızın yeni ürünlerinin Endüstri Dünyası’nda yer almasını istiyorsanız lütfen teknik basın bültenlerinizi editörlerimize gönderin.
