ケーブルの選定は、電気設計・設置において非常に重要なステップです。不適切な選定は、安全上の危険（過熱や火災など）、過度の電圧降下、機器の損傷、システム効率の低下につながる可能性があります。ケーブル選定時に考慮すべき主な要素は以下のとおりです。
1. コアの電気的パラメータ
（１）導体断面積：
電流容量：これは最も重要なパラメータです。ケーブルは、許容動作温度を超えることなく、回路の最大連続動作電流を流すことができなければなりません。関連規格（IEC 60287、NEC、GB/T 16895.15など）の電流容量表を参照してください。
電圧降下：ケーブルを流れる電流は電圧降下を引き起こします。ケーブルが長すぎる場合や断面積が不十分な場合、負荷端で低電圧が発生し、機器の動作（特にモーターの始動）に影響を与える可能性があります。電源から負荷までの総電圧降下を計算し、許容範囲内（通常、照明用は3%以下、電力用は5%以下）であることを確認してください。
短絡耐量：ケーブルは、保護装置が作動する前に、システム内で発生する可能性のある最大の短絡電流に熱損傷なく耐えなければなりません（熱安定性チェック）。断面積が大きいほど、耐量は高くなります。
（2）定格電圧：
ケーブルの定格電圧（例：0.6/1kV、8.7/15kV）は、システムの公称電圧（例：380V、10kV）および最大動作電圧よりも低くしてはなりません。システム電圧の変動や過電圧状態を考慮してください。
（３）導体材質：
銅：高導電性（約58 MS/m）、強力な通電能力、優れた機械的強度、優れた耐食性、接合部の取り扱いが容易、コストが高い。最も一般的に使用されている。
アルミニウム：導電率が低い（約35 MS/m）ため、同じ電流容量を得るにはより大きな断面積が必要で、軽量でコストも低いが、機械的強度が低く、酸化しやすいため、接合部には特殊な工具と酸化防止剤が必要となる。断面積の大きい架空送電線や特定の用途によく使用される。
2. 設置環境と条件
（１）取り付け方法：
空中: ケーブル トレイ、ラダー、ダクト、導管、壁に沿って設置された表面など。さまざまな放熱条件が電流容量に影響します (高密度の設置にはディレーティングが必要です)。
地下：直埋設またはダクト埋設。土壌の熱抵抗率、埋設深度、他の熱源（例：蒸気パイプライン）との近接性を考慮してください。土壌の水分と腐食性はシースの選択に影響します。
水中: 特殊な防水構造 (鉛シース、一体型防水層など) と機械的保護が必要です。
特殊な設置: 垂直配線 (自重を考慮)、ケーブル溝/トンネルなど。
（２）周囲温度：
周囲温度はケーブルの放熱に直接影響します。標準電流容量表は基準温度（例：空気中30℃、土壌中20℃）に基づいています。実際の温度が基準温度を超える場合は、電流容量を補正（ディレーティング）する必要があります。高温環境（例：ボイラー室、熱帯気候）では特に注意してください。
（３）他のケーブルとの近接性：
ケーブルを密集して敷設すると、相互発熱と温度上昇が発生します。複数のケーブルを並列に敷設する場合（特に間隔を空けずに敷設する場合や、同一配管内に敷設する場合）、ケーブルの本数と配置（接触／非接触）に基づいて定格出力を下げる必要があります。
（4）機械的ストレス：
引張荷重: 垂直設置または長い引張距離の場合、ケーブルの自重と引張張力を考慮し、十分な引張強度を持つケーブル (例: スチールワイヤー装甲) を選択します。
圧力／衝撃：直接埋設されたケーブルは、地上交通の負荷と掘削リスクに耐える必要があります。また、トレイに取り付けられたケーブルは圧縮される可能性があります。外装（スチールテープ、スチールワイヤー）は、強力な機械的保護を提供します。
曲げ半径: 設置および曲げの際、絶縁体やシースの損傷を防ぐため、ケーブルの曲げ半径は許容最小値より小さくしてはなりません。
（５）環境ハザード：
化学腐食：化学プラント、廃水処理プラント、沿岸の塩霧発生地域では、耐腐食性のあるシース（例：PVC、LSZH、PE）および／または外層が必要です。非金属被覆（例：ガラス繊維）が必要となる場合もあります。
油による汚染: 石油貯蔵所や機械加工工場では、耐油性のシース (特殊な PVC、CPE、CSP など) が必要です。
UV 露出: 屋外に露出するケーブルには、UV 耐性のあるシース (例: 黒 PE、特殊 PVC) が必要です。
げっ歯類/シロアリ: 一部の地域では、げっ歯類/シロアリに耐性のあるケーブル (忌避剤付きシース、硬質ジャケット、金属外装) が必要です。
湿気/水没: 湿気や水没の環境では、適切な湿気/防水構造 (例: ラジアル防水、金属シース) が必要です。
爆発性雰囲気: 危険区域の防爆要件を満たす必要があります (例: 難燃性、LSZH、鉱物絶縁ケーブル)。
3. ケーブル構造と材料の選択
（１）断熱材：
架橋ポリエチレン（XLPE）優れた高温特性（90℃）、高い電流容量、優れた誘電特性、耐薬品性、優れた機械的強度を備えています。中低圧電力ケーブルに広く使用され、第一の選択肢となります。
ポリ塩化ビニル（PVC）：低コスト、成熟したプロセス、優れた難燃性、低い動作温度（70℃）、低温では脆く、燃焼時に有毒なハロゲンガスと濃い煙を放出する。依然として広く使用されているが、規制はますます厳しくなっている。
エチレンプロピレンゴム（EPR）：優れた柔軟性、耐候性、耐オゾン性、耐薬品性、高い動作温度（90℃）を備え、移動機器、船舶、鉱山用ケーブルに使用されます。ただし、コストは高めです。
その他: シリコンゴム (>180°C)、鉱物絶縁 (MI - 銅導体と酸化マグネシウム絶縁体、優れた耐火性能)、特殊用途向け。
（２）シース材質：
PVC：優れた機械的保護性、難燃性、低コストで広く使用されています。ハロゲンを含み、燃焼時に有毒な煙が発生します。
PE：優れた耐湿性と耐薬品性を備え、直埋ケーブルの外皮によく使用されます。難燃性は低いです。
低煙ゼロハロゲン（LSZH / LS0H / LSF）：煙が少なく、無毒（ハロゲン酸ガスを発生しない）、燃焼時の光透過率が高い。公共スペース（地下鉄、ショッピングモール、病院、高層ビル）では必須。
難燃性ポリオレフィン: 特定の難燃性要件を満たしています。
選択する際には、環境耐性（油、天候、紫外線）と機械的保護のニーズを考慮する必要があります。
（３）遮蔽層：
導体シールド: 中/高電圧 (>3.6/6kV) ケーブルに必要であり、導体表面の電界を均等化します。
絶縁シールド: 中電圧/高電圧ケーブルに必要であり、導体シールドと連動して完全なフィールド制御を実現します。
金属シールド／装甲：EMC（電磁干渉防止／放射低減）および／または短絡経路（アース接続が必要）と機械的保護を提供します。一般的な形態：銅テープ、銅線編組（シールド＋短絡経路）、鋼線テープ装甲（機械的保護）、鋼線装甲（張力＋機械的保護）、アルミニウムシース（シールド＋放射状防水＋機械的保護）。
（4）装甲の種類：
スチールワイヤー装甲 (SWA): 直接埋設または機械的保護のニーズに対応する、優れた圧縮保護および一般的な引張保護。
亜鉛メッキ装甲ワイヤー (GWA): 引張強度が高く、垂直配線、大スパン、水中設置に適しています。
非金属装甲: ガラス繊維テープは、非磁性、軽量、耐腐食性を備えながら、特殊な要件に合わせて機械的強度を提供します。
4. 安全性と規制要件
（１）難燃性：
火災リスクと避難の必要性に基づき、該当する難燃性規格（例：単線／束線難燃性についてはIEC 60332-1/3、耐火性についてはBS 6387 CWZ、GB/T 19666）を満たすケーブルを選択してください。公共エリアおよび避難困難エリアでは、LSZH難燃性ケーブルを使用する必要があります。
（２）耐火性：
火災時に通電を維持する必要がある重要な回路（消火ポンプ、排煙ファン、非常照明、警報器）には、標準（BS 6387、IEC 60331、GB/T 19216 など）に従ってテストされた耐火ケーブル（MI ケーブル、マイカテープ有機絶縁構造など）を使用してください。
（３）ハロゲンフリー＆低煙：
安全性と機器保護の要件が高いエリア（交通ハブ、データセンター、病院、大規模な公共の建物）では必須です。
（4）規格および認証への準拠：
ケーブルは、プロジェクトの所在地における必須の規格および認証に準拠する必要があります (例: 中国の CCC、EU の CE、英国の BS、米国の UL)。
5. 経済性とライフサイクルコスト
初期投資コスト: ケーブルおよび付属品 (ジョイント、終端) の価格。
設置コスト: ケーブルのサイズ、重量、柔軟性、設置の容易さによって異なります。
運用損失コスト：導体抵抗はI²R損失を引き起こします。導体が大きいほど初期コストは高くなりますが、長期的には損失が減少します。
メンテナンス コスト: 信頼性が高く耐久性のあるケーブルはメンテナンス コストが低くなります。
耐用年数：適切な環境下では、高品質のケーブルは30年以上使用できます。初期費用のみを基準に、低スペックまたは低品質のケーブルを選択しないよう、総合的に評価してください。
6. その他の考慮事項
位相シーケンスとマーキング: 多芯ケーブルまたは位相分離設置の場合は、正しい位相シーケンスと色分けを確認してください (現地の規格に従って)。
接地と等電位結合: 金属シールドと装甲は、安全性とシールド性能を確保するために、確実に接地する必要があります (通常は両端)。
予備マージン: 将来の負荷増加やルーティングの変更を考慮し、必要に応じて断面積を増やすか予備の回路を確保します。
互換性: ケーブルアクセサリ (ラグ、ジョイント、終端) は、ケーブルの種類、電圧、導体のサイズと一致している必要があります。
サプライヤーの資格と品質: 安定した品質を持つ評判の良いメーカーを選択してください。
最適な性能と信頼性を得るには、適切なケーブルを選定するだけでなく、高品質の材料も選択することが重要です。ONE WORLDでは、絶縁材、被覆材、テープ、充填材、糸など、多様な仕様や規格に合わせてカスタマイズされた電線・ケーブル原材料を幅広く取り揃えており、安全で効率的なケーブル設計・敷設をサポートします。
投稿日時: 2025年8月15日