बोल्टेड बसबार जॉइंट को भरोसेमंद क्या बनाता है

बसबार रन ज़्यादातर हल हो चुकी समस्या है। बार का साइज़ करंट से तय होता है, तापमान-वृद्धि वेरिफ़ाई होती है, और धातु वही करती है जो धातु करती है। असली इंजीनियरिंग जॉइंट में है, और स्विचबोर्ड वहीं जलते हैं। जॉइंट की सेवा-आयु तय करने वाला बहुत कुछ बार के साइट पर पहुँचने से पहले फ़ैब्रिकेशन शॉप में ही तय हो जाता है: मिलने वाले फ़ेस कितने सपाट हैं, बर उतरा या नहीं, होल कैसे बने, और जहाँ दोनों बार छुएँगे वहाँ सतह कैसी दिखती है।

प्रत्यक्ष कॉन्टैक्ट एरिया एक कल्पना है

70 mm ओवरलैप किए गए दो 50 mm बार 3500 mm² का नॉमिनल कॉन्टैक्ट एरिया देते हैं। उसमें से लगभग कुछ भी करंट नहीं ढोता।

असली सतहें सपाट नहीं होतीं। आपस में दबाए जाने पर दो बार केवल उभारों के शिखर पर छूते हैं, और करंट केवल वहीं पार करता है जहाँ वे शिखर सतह की परतों को भेदकर धातु-से-धातु संपर्क में पहुँचे हों। ये चालक स्पॉट हैं, जिन्हें Holm के विवेचन के बाद सब जगह a-spot कहा जाता है। Copper Development Association का बसबार मार्गदर्शन इन्हें ओवरलैप क्षेत्रफल के लगभग 1% की कोटि पर रखता है।

मापें इससे कम खुशामदी हैं। उच्च-शक्ति ओवरलैपिंग बोल्टेड जॉइंट पर Braunovic का काम, जो 2002 में IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies में छपा, चार और छह बोल्ट वाले कनेक्टर-से-बसबार जॉइंट के लिए वास्तविक चालक क्षेत्रफल और अपेक्षित कॉन्टैक्ट एरिया का अनुपात निकालता है। बिना किसी सतह-तैयारी के अनुपात 0.0003% से 0.0023% निकला। मशीन की हुई और लुब्रिकेटेड सतह पर सबसे अच्छा मामला लगभग 4% तक पहुँचा। परीक्षण किए गए सबसे अच्छी तैयारी वाले जॉइंट में भी कॉन्टैक्ट एरिया का 96% कुछ नहीं कर रहा था।

इसके पीछे भार वहन का संबंध सीधा है: कॉन्टैक्ट फोर्स F, प्रत्यक्ष क्षेत्रफल A और कठोरता H से F = ξHA के रूप में जुड़ी है, और Holm ने दिखाया कि कठोरता यील्ड स्ट्रेस से H ≈ 3σy के रूप में जुड़ी है। नरम मटीरियल कम दबाव पर यील्ड करता है और उसी बोल्ट भार पर ज़्यादा वास्तविक कॉन्टैक्ट एरिया देता है, यही वजह है कि एल्युमिनियम आसानी से घनिष्ठ संपर्क बनाता है और यही वजह है कि फिर एल्युमिनियम में क्रीप की समस्या आती है।

कंस्ट्रिक्शन रेज़िस्टेंस

चूँकि करंट केवल a-spot पर ही पार कर सकता है, इसलिए थोक धातु में करंट की रेखाएँ हर स्पॉट में अभिसरित होती हैं और उससे बाहर अपसरित। वह अभिसरण अपने आप में एक रेज़िस्टेंस है, किसी भी सतह-परत से स्वतंत्र, और उसे कंस्ट्रिक्शन रेज़िस्टेंस कहते हैं। प्रतिरोधकता ρ वाली दो एक जैसी धातुओं के बीच त्रिज्या a के एक अकेले वृत्ताकार स्पॉट के लिए:

Rc = ρ / 2a

असमान धातुओं के बीच यह (ρ₁ + ρ₂) / 4a हो जाता है। कुल कॉन्टैक्ट रेज़िस्टेंस में फ़िल्म रेज़िस्टेंस Rf = σ/πa² जुड़ता है, जहाँ σ किसी भी ऑक्साइड या संदूषक परत की प्रति इकाई क्षेत्रफल रेज़िस्टेंस है, जिससे होकर करंट को टनल या फ़्रिट करना पड़ता है।

हर महत्वपूर्ण हिस्सा हर में है। कंस्ट्रिक्शन रेज़िस्टेंस स्पॉट के क्षेत्रफल के साथ नहीं, स्पॉट की त्रिज्या के साथ चलता है, इसलिए किसी स्पॉट का क्षेत्रफल दोगुना करने से उसका कंस्ट्रिक्शन रेज़िस्टेंस केवल लगभग 1.4 के गुणक से घटता है, जबकि स्पॉट की संख्या दोगुनी करने से वह आधा हो जाता है। यही वजह है कि लीवर के तौर पर सतह-तैयारी बोल्ट टॉर्क से बेहतर है: टॉर्क मौजूदा स्पॉट को बड़ा करता है, तैयारी नए स्पॉट बनाती है।

इसे अंक में रखिए। 1.724 × 10⁻⁸ Ω·m वाले कॉपर में 10 µm त्रिज्या का एक a-spot अकेले उस स्पॉट के लिए Rc = 862 µΩ देता है। समांतर में हज़ार स्पॉट 0.86 µΩ देंगे। असली जॉइंट उससे ऊपर बैठते हैं, क्योंकि पास-पास के स्पॉट एक-दूसरे के करंट फ़ील्ड में दखल देते हैं और समूह आंशिक रूप से एक बड़े कंस्ट्रिक्शन जैसा व्यवहार करता है, पर यह कोटि समझा देती है कि अच्छा जॉइंट इकाई अंक के माइक्रो-ओम में क्यों नापता है।

कॉन्टैक्ट प्रेशर के लक्ष्य

कॉन्टैक्ट रेज़िस्टेंस कॉन्टैक्ट प्रेशर के साथ तेज़ी से गिरता है और फिर गिरना बंद कर देता है। CDA का मार्गदर्शन साफ़ है: मोटे तौर पर 30 N/mm² से ऊपर आगे बहुत कम सुधार होता है, 7 N/mm² से नीचे ज़्यादातर मामलों में उचित नहीं है, और 10 N/mm² से ऊपर के दबाव पसंद किए जाते हैं। कॉपर बसबार कनेक्शन पर स्वतंत्र काम ने 6 से 36 MPa परखा और पाया कि कॉन्टैक्ट रेज़िस्टेंस 6 MPa पर लगभग 16 µΩ से गिरकर 30 MPa पर लगभग 11 µΩ हो जाता है, और उसके आगे कोई ख़ास लाभ नहीं।

इसलिए डिज़ाइन का लक्ष्य कोई अधिकतम नहीं, एक पट्टी है: ओवरलैप पर औसत निकालने पर 10 और 30 N/mm² के बीच कहीं। यह किसी एक अंक के बजाय पट्टी इसलिए है कि दबाव ओवरलैप भर कहीं से भी एक समान नहीं होता।

टॉर्क प्रीलोड का प्रतिनिधि है, और कमज़ोर प्रतिनिधि है

कॉन्टैक्ट प्रेशर फ़ील्ड में नापा नहीं जा सकता। उसका अनुमान बोल्ट टॉर्क से इस संबंध द्वारा लगाया जाता है:

T = K F D

जहाँ T Nm में टॉर्क है, F N में बोल्ट फोर्स, D m में नॉमिनल बोल्ट व्यास, और K नट फ़ैक्टर, जो थ्रेड घर्षण, सतह फ़िनिश, प्लेटिंग और लुब्रिकेशन की स्थिति पर निर्भर करता है। CDA सूखे पर 0.20 से 0.22, कॉन्टैक्ट एड कंपाउंड के साथ 0.19 से 0.21, और मॉलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड बाउंड्री लुब्रिकेंट के साथ 0.15 से 0.16 बताता है। इसे 50 mm बार के लिए CDA की अपनी सारणीबद्ध व्यवस्था पर चलाइए: 70 mm ओवरलैप, 3500 mm² जॉइंट क्षेत्रफल, 45 Nm पर दो M12 बोल्ट।

वही टॉर्क रिंच, वही सेटिंग, वही फ़िटर। प्रीलोड में 47% का फैलाव, और ऐसा जॉइंट जो इस बात पर निर्भर करते हुए कि किसी ने थ्रेड पोंछे या नहीं, या तो आराम से पसंदीदा पट्टी के भीतर उतरता है या उससे थोड़ा नीचे। और यह रिंच के अंशांकन या बोल्ट के क्रम को गिनने से पहले की बात है। टॉर्क नियंत्रण बेकार नहीं है, पर अकेले वह आपको ऐसा जॉइंट देता है जिसके लिए आप कोई कॉन्टैक्ट प्रेशर का दावा नहीं कर सकते, और अनुशंसित पट्टी इतनी चौड़ी होने की बड़ी वजह यही है।

बेलेविल वॉशर अपनी जगह तापीय कारणों से बनाते हैं

प्रीलोड जहाँ रखा गया वहाँ न टिकने की दूसरी वजह तापमान है।

IEC 61439-1 खुले कॉपर बसबार पर 105 K की तापमान-वृद्धि की अनुमति देता है, इसलिए 35 °C परिवेश में कोई बार वैध रूप से 140 °C पर बैठ सकता है। उसमें से गुज़रता बोल्ट न उसी तापमान पर है, न उसी प्रसार गुणांक का। कॉपर लगभग 16.5 × 10⁻⁶ प्रति °C पर चलता है, उच्च-तन्यता स्टील 11.1 × 10⁻⁶ पर, एल्युमिनियम ब्रॉन्ज़ CW307G 16.2 × 10⁻⁶ पर।

कॉपर जॉइंट में स्टील बोल्ट होने पर कॉपर बोल्ट से तेज़ी से बढ़ता है, इसलिए जॉइंट गर्म होते ही बोल्ट का तनाव चढ़ता है। यह मददगार लगता है और है नहीं। CDA की माँग है कि काम की पूरी रेंज में कहीं भी अधिकतम बोल्ट तनाव प्रूफ़ स्ट्रेस के 95% से नीचे रहे, क्योंकि यील्ड से आगे ले जाया गया बोल्ट वापस नहीं आता, और ठंडा होने पर जॉइंट शुरुआत से ज़्यादा ढीला होता है। इसे दस साल तक रोज़ दोहराइए और जॉइंट ढीला होते-होते शून्य पर आ जाता है।

बचने के दो रास्ते। ऐसा बोल्ट इस्तेमाल करें जिसका प्रसार कॉपर से मेल खाता हो, और कॉपर के 16.5 के सामने CW307G के 16.2 × 10⁻⁶ का तर्क यही है, जहाँ अंतर इतना छोटा है कि तनाव मुश्किल से हिलता है। या स्टील बोल्ट रखें और स्टैक में एक डिस्क-स्प्रिंग वॉशर डालें, जिसकी ऊँचाई और स्प्रिंग दर ऐसी हो कि तापीय बढ़त बोल्ट को खींचने के बजाय स्प्रिंग को दबाए।

बेलेविल वॉशर आम तौर पर कंपन-रोधी उपाय के तौर पर बेचे जाते हैं। यहाँ वे यह नहीं करते। वे एक अनुपालक तत्व हैं जो कड़े, कम-यात्रा वाले बोल्टेड जॉइंट को नरम बना देते हैं, ताकि विभेदी प्रसार के कुछ सौवें मिलीमीटर भार में बड़ा बदलाव न बन जाएँ। Braunovic के जॉइंट में स्प्रिंग का किनारा धँसने से रोकने के लिए 3 से 4 mm मोटे सपाट वॉशर, डिस्क-स्प्रिंग व्यास के 1.4 गुने, इस्तेमाल हुए थे।

सतह-तैयारी की असल में क्या क़ीमत है

Braunovic ने एक ही हार्डवेयर पर, केवल सतह के उपचार को बदलकर, जॉइंट का कॉन्टैक्ट रेज़िस्टेंस नापा। चार और छह बोल्ट वाले जॉइंट, 60 Nm, डिस्क-स्प्रिंग वॉशर, 150 A DC, एक घंटे भर की रीडिंग का माध्य।

ये एल्युमिनियम बसबार के सामने एल्युमिनियम कनेक्टर पैड हैं, इसलिए निरपेक्ष मानों को कॉपर जॉइंट पर मत उठा लीजिए। बात अनुपातों की है। उसी हार्डवेयर पर जैसी-मिली सतह और मशीन की हुई तथा लुब्रिकेटेड सतह के बीच, चार-बोल्ट विन्यास पर कॉन्टैक्ट रेज़िस्टेंस 24 के गुणक से और छह-बोल्ट पर 70 के गुणक से गिरा। टॉर्क रिंच से आप जो कुछ भी कर सकते हैं, वह इसके आसपास भी नहीं आता।

मशीन की हुई सतहों ने वायर-ब्रश की हुई सतहों से भी बेहतर प्रदर्शन किया, जिसका कारण मशीनिंग की धारियों की एक समान ऊँचाई और दूरी को बताया गया, जो ज़्यादा नियंत्रणीय भार-वहन क्षेत्रफल देती है। इसकी दिशा पर ध्यान दीजिए: जानबूझकर खुरदरी की गई सतह चिकनी पॉलिश की हुई सतह से बेहतर है, क्योंकि तेज़ उभार कुंद उभारों के मुकाबले बहुत कम भार पर ऑक्साइड परतों को भेदते हैं। जॉइंट फ़ेस को आईने जैसा पॉलिश करना उल्टा असर करता है।

आपको कई जगह "चमकीला कॉपर 3 से 5 µΩ, हल्की धुँधलाहट 15 से 25 µΩ, मोटी ऑक्साइड 50 से 200 µΩ" वाले आँकड़े भी मिलेंगे। हम उन्हें किसी प्राथमिक माप तक नहीं पहुँचा सके, और कॉन्टैक्ट रेज़िस्टेंस का कोई आँकड़ा साथ में जॉइंट की ज्यामिति, बोल्ट की संख्या और परीक्षण करंट के बिना कोई मायने नहीं रखता। इन्हें डिज़ाइन डेटा नहीं, क्रम का उदाहरण मानें।

प्लेटिंग: चार विकल्प, चार अलग विफलता-ढंग

खुला कॉपर डिफ़ॉल्ट है, और ज़्यादातर लोगों के अनुमान से बेहतर डिफ़ॉल्ट है। कॉपर धीरे ऑक्सीकृत होता है, और जो परत बनती है वह इंसुलेटिंग नहीं, अर्धचालक होती है, क्योंकि कॉपर आयन उसमें फैल जाते हैं और चालन दोनों दिशाओं में चलता है। CDA कॉपर-से-कॉपर जॉइंट पर प्लेटिंग की सिफ़ारिश तब तक नहीं करता जब तक परिवेश उसकी माँग न करे, और वजह लोगों को चौंकाती है: प्लेटिंग के मटीरियल नरम हैं, और नरम परत गर्म होने पर बह सकती है और कॉन्टैक्ट प्रेशर घटा सकती है। खुले कॉपर को a-spot के बीच की खाली जगहें भरने और ऑक्सीजन तथा नमी बाहर रखने के लिए कॉन्टैक्ट एड कंपाउंड ज़रूर चाहिए। पेट्रोलियम जेली चलती है, और सिलिकॉन वैक्यूम ग्रीस ज़्यादा गर्मी पर चलती है।

टिन सस्ता है और उसकी ऑक्साइड दबाव में आसानी से टूट जाती है, पर वह नरम है, इसलिए लगातार दबाव में क्रीप करता है और फ़्रेटिंग में आसानी से खराब होता है। शुद्ध टिन पर व्हिस्कर उगते हैं जो क्षणिक शॉर्ट सर्किट कर सकते हैं, इसलिए CDA इसके खिलाफ़ सलाह देता है, और जिन टिन-लेड अलॉय ने ऐतिहासिक रूप से यह हल किया था वे अब पर्यावरणीय कारणों से बाहर हैं। तापमान के साथ अंतरापृष्ठ पर कॉपर-टिन इंटरमेटैलिक उगते हैं और वे दोनों मूल धातुओं से ज़्यादा प्रतिरोधी होते हैं, जिससे चारों में टिन की सेवा-छत सबसे नीची रह जाती है।

बिजली के लिहाज़ से सिल्वर सबसे अच्छा प्रदर्शन करता है। इसकी ऑक्साइड चालक है और इतनी पतली कि कॉन्टैक्ट प्रेशर में हट जाए, और यह सबसे ऊँचे तापमान पर टिकता है। यह महँगा है, और सल्फ़र वाले वातावरण में गलत है जहाँ सिल्वर सल्फ़ाइड आसानी से बनता है: काग़ज़ मिल, सीवेज संयंत्र, किसी रिफ़ाइनरी के आसपास कहीं भी।

निकल CDA की पसंदीदा सामान्य-प्रयोजन कोटिंग है, क्योंकि यह सस्ती, टिकाऊ और इतनी कठोर है कि इंस्टॉलेशन की हैंडलिंग झेल ले। अदला-बदली बिजली की है। निकल ऑक्साइड सख़्त है और उसे भेदने के लिए ऊँचा कॉन्टैक्ट प्रेशर चाहिए, इसलिए पट्टी के निचले सिरे पर जोड़ा गया निकल-प्लेटेड जॉइंट प्रदर्शन नहीं करेगा, और निकल ऊँची नमी में खराब चलता है।

धातु कोटिंग पतली होती हैं, आम तौर पर 2 से 5 µm, और तभी बचाव करती हैं जब वे सतत हों। संक्षारक परिवेश में एक पिनहोल बिना प्लेटिंग से भी बदतर है, क्योंकि वह हमले को एक जगह केंद्रित कर देता है।

एल्युमिनियम के साथ जोड़ना

कॉपर और एल्युमिनियम के सीधे संपर्क में, किसी भी इलेक्ट्रोलाइट की मौजूदगी में, एक गैल्वेनिक सेल बनता है, और एल्युमिनियम बलिदान वाला आधा हिस्सा होता है। मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के सामने मानक इलेक्ट्रोड विभव कॉपर के लिए +0.34 V और एल्युमिनियम के लिए −1.66 V है। सूखी, बंद, भीतरी कैबिनेट में आप सालों बच सकते हैं; नमी वाली या तटीय किसी भी जगह नहीं बचेंगे। बढ़ती लागत के क्रम में उपाय हैं: ऐसा जॉइंटिंग कंपाउंड जो अंतरापृष्ठ को नमी से सील कर दे, टिन प्लेटिंग ताकि मिलने वाली सतहें एक जैसी हो जाएँ, या घर्षण-वेल्डेड अथवा विस्फोट-बंधित द्विधातु ट्रांज़िशन प्लेट जो असमान-धातु अंतरापृष्ठ को फ़ैक्टरी में ले जाती है। दोनों धातुओं के बीच फ़ैब्रिकेशन का फ़र्क जॉइंट से आगे तक जाता है।

फ़्रेटिंग और शिथिलन: अच्छे जॉइंट कैसे बिगड़ते हैं

दो धीमी क्रियाविधियाँ उन ज़्यादातर जॉइंट का हिसाब देती हैं जो कमीशनिंग पास कर जाते हैं और सालों बाद फ़ेल होते हैं।

फ़्रेटिंग अंतरापृष्ठ पर बहुत छोटी दोलनशील गति से होने वाली सतह-क्षति है, और आयाम चौंकाने वाले छोटे हैं। 100 nm से कम विस्थापन उसे शुरू करने के लिए काफ़ी है, और चूँकि मोटे तौर पर 125 µm से कम सरकन मलबे को संपर्क क्षेत्र से बाहर नहीं बुहार सकती, इसलिए ऑक्सीकृत घिसाव-कण वहीं जमा रहते हैं और एक मोटा इंसुलेटिंग तीसरा पिंड बना लेते हैं। तब कॉन्टैक्ट रेज़िस्टेंस तेज़ी से चढ़कर खुले परिपथ की ओर जाता है। दोलन कंपन से, विभेदी तापीय प्रसार से, या केवल भार के चक्र के साथ जॉइंट के गर्म-ठंडा होने से आता है।

दूसरी हैं क्रीप और स्ट्रेस रिलैक्सेशन। क्रीप लगातार भार के तहत आयामी बदलाव है; स्ट्रेस रिलैक्सेशन बिना आयामी बदलाव के कॉन्टैक्ट प्रेशर का चला जाना है, जब इलास्टिक स्ट्रेन प्लास्टिक में बदलता है। दोनों समय, तापमान और स्ट्रेस पर निर्भर हैं, और दोनों एल्युमिनियम में साफ़ तौर पर ज़्यादा खराब हैं। CDA की तुलना यह फ़र्क साफ़ रखती है: 20 °C पर एनील्ड 1080 एल्युमिनियम 26 N/mm² पर प्रति 1000 घंटे 0.022% की न्यूनतम क्रीप दर दिखाता है, जबकि एनील्ड उच्च-चालकता कॉपर उसी स्ट्रेस पर उस दर तक तभी पहुँचता है जब उसे 150 °C तक गर्म किया जाए।

एक पंक्ति में एल्युमिनियम की जॉइंटिंग समस्या यही है। कमरे के तापमान पर, सामान्य बसबार कॉन्टैक्ट प्रेशर के तहत एल्युमिनियम पहले से उस दर पर क्रीप कर रहा है जिस पर कॉपर अपनी सेवा-रेंज से काफ़ी ऊपर जाने तक भी नहीं पहुँचता। बोल्टेड एल्युमिनियम जॉइंट को डिस्क स्प्रिंग किसी अपग्रेड के तौर पर नहीं, मानक प्रथा के तौर पर चाहिए, और उन्हें दोबारा टॉर्क करने की वह अनुसूची चाहिए जो कॉपर जॉइंट को नहीं चाहिए।

फ़ैब्रिकेशन शॉप कहाँ आती है

पहले फ़्लैटनेस। Braunovic ने बिना स्लॉट वाले जॉइंट के खराब प्रदर्शन का कारण कड़े बार के बीच का गलत संरेखण बताया: कुछ हिस्से ऊँचा स्ट्रेस ढोकर यील्ड कर जाते हैं, बाक़ी मुश्किल से छूते हैं, और भार-वहन क्षेत्रफल छोटा रह जाता है। जिस बार में अपनी लंबाई भर 1 mm ट्विस्ट है, वह अपने पड़ोसी से सपाट नहीं मिलेगा, आप कितना भी टॉर्क लगाएँ।

फिर बर। पंच किए गए होल के किनारे पर बना बर मिलने वाले फ़ेस से ऊपर उठी हुई धातु है। यह होल के चारों तरफ़ बार को अलग रखता है, ठीक वहीं जहाँ बोल्ट अपना दबाव डालता है, और फ़ेस के संपर्क को बर पर बने छल्ले के संपर्क में बदल देता है। BND800-2 डीबरिंग मशीन 0.5 से 50 mm मोटे और 100 से 800 mm चौड़े बार को 5 से 30 m/min पर संभालती है, इतनी तेज़ कि हर बार को डीबर करना अड़चन नहीं, शेड्यूल का फ़ैसला भर रह जाता है।

होल की क्वालिटी उसी ऑपरेशन से निकलती है। सही क्लीयरेंस के साथ पंचिंग साफ़ होल दीवार और छोटा, संगत निकास-बर छोड़ती है; ज़्यादा क्लीयरेंस फटा हुआ किनारा और बड़ा बर छोड़ती है। जगह भी बिजली के लिहाज़ से मायने रखती है: होल जॉइंट के साथ एक सीध में बैठने चाहिए, क्योंकि उन्हें आगे-पीछे करना करंट के प्रवाह में और गड़बड़ी करता है, और जॉइंट की दक्षता में हावी पद वह अनुप्रस्थ काट है जो होल में चला गया। DIN 43673-1 होल की जगह और साइज़ तय करता है और किसी घरेलू मानक से बेहतर शुरुआती बिंदु है।

मिलने वाले फ़ेस पर आपको पॉलिश नहीं, एक समान और नियंत्रित खुरदरापन चाहिए, और ओवरलैप की सीमा पर एक नियंत्रित एज, जहाँ तेज़ कोना दबाव के वितरण में स्ट्रेस राइज़र भी है और फ़ील्ड को केंद्रित करने वाला बिंदु भी। उस दूसरे परिणाम पर बसबार चैम्फरिंग और एज रेडियस बात करता है।

ओवरलैप की ज्यामिति इनमें आख़िरी है। ओवरलैप किए गए जॉइंट पर करंट की विकृति का दंड, यानी स्ट्रीमलाइन प्रभाव, ओवरलैप-से-मोटाई अनुपात के लगभग 2 तक चढ़ने पर तेज़ी से गिरता है और फिर सपाट हो जाता है। बहुत लंबे ओवरलैप कुछ नहीं देते; आपको बस इतनी लंबाई चाहिए कि वे बोल्ट समा जाएँ जो कॉन्टैक्ट प्रेशर बनाते हैं। पंचिंग के चरण पर ज्यामिति के दो बदलाव मुफ़्त हैं। बार के सिरों को 45° से कम पर कोण देना जॉइंट का शुरुआती रेज़िस्टेंस लगभग 15% घटाता है और करंट के चक्र में रेज़िस्टेंस के चढ़ने को 1.3 से 1.5 गुना धीमा करता है। दोनों बार में काटा गया अनुदैर्ध्य स्लॉट कॉन्टैक्ट रेज़िस्टेंस 30 से 40% घटाता है, क्योंकि वह हर टाँग पर दबाव को एक समान करता है। दोनों को पंचिंग और शियरिंग लाइन पर बना देना, बाद में समझाने से सस्ता पड़ता है।

100% दक्षता से नीचे का जॉइंट अपने आसपास के बार से ज़्यादा गर्म चलता है, और जॉइंट से भरी कैबिनेट में वह गर्मी जुड़ती जाती है। एम्पैसिटी कैलकुलेटर बार की तापीय आधार-रेखा देता है, और वही वह बजट है जिसके भीतर जॉइंट को रहना है।