Vida bağlantılı klemenslerle yapılan kablo eklerinin sonlu elemanlar metodu kullanılarak elektrik-ısıl-mekanik analizi

Elektrik enerjisi, üretimden kullanım alanına gelinceye kadar birçok aşamadan geçmekte ve bu aşamalarda birçok elektriksel bağlantı gerçekleşmektedir. Elektriksel bağlantıların uygun olarak yapılması hem sistemin güvenliği hem de elektrik enerjisi kalitesi açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada, vida bağlantılı klemensler ile yapılan kablo eklerinde, vidaya uygulanan torka bağlı olarak kablodaki akım- sıcaklık ilişkisi araştırılmıştır. Problemin sayısal çözümlemesinde Sonlu Elemanlar Yöntemine dayalı olarak çalışan Comsol Multiphysics programı kullanılmıştır. İlk olarak uygulanan tork değerine bağlı olarak vida-iletken teması incelenmiş, daha sonra bu geometri üzerinde elektrik-ısıl analiz gerçekleştirilmiştir. Sayısal modelin doğruluğunu göstermek için deneysel çalışmalar yapılmış ve bu çalışmalarda ev tesisatlarında kullanılan iletken ve vida bağlantılı klemensler dikkate alınmıştır. Vida bağlantılı bu klemenslerde vidaya uygulanan torka bağlı olarak iletkendeki ezilme (deformasyon) miktarı ve bu durumun iletkenin akım taşıma kapasitesine etkileri incelenmiştir. Yapılan çalışmalar teorik ve deneysel sonuçların uyum içerisinde olduğu göstermiştir. Sonuçlar elektriksel kontağın, elektrik enerji sisteminin önemli bir parçası olduğunu göstermektedir. Elektriksel bağlantılarda eğer insan faktörü varsa, doğru bağlantıyı gerçekleştirmek insan ve sistem güvenliği kadar ekonomik açıdan da dikkate alınması gereken bir konu olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: COMSOL Multiphysics, Elektriksel Analiz, Isıl Analiz, İletken Ekleri, Kablo, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Vida bağlantılı klemensler.