ケーブルの選定は、電気設計および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、過熱や火災などの安全上の危険、過大な電圧降下、機器の損傷、またはシステム効率の低下につながる可能性があります。ケーブルを選定する際に考慮すべき主な要素は以下のとおりです。
1. コア電気パラメータ
（１）導体の断面積：
許容電流容量：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ずに、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）の許容電流表を参照してください。
電圧降下：ケーブルを流れる電流によって電圧降下が発生します。ケーブルの長さが長すぎたり、断面積が不十分だったりすると、負荷側の電圧が低下し、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（照明の場合は通常3%以下、電力の場合は5%以下）であることを確認してください。
短絡耐電流容量：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短絡電流に熱損傷なく耐える必要があります（熱安定性チェック）。断面積が大きいほど、耐電流容量は高くなります。
（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）および想定される最大動作電圧を下回ってはなりません。システムの電圧変動および過電圧状態を考慮してください。
（３）導体材料：
銅：高い導電率（約58 MS/m）、優れた電流伝導能力、良好な機械的強度、優れた耐食性、接合部の取り扱いが容易、高価格。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、同じ許容電流を得るにはより大きな断面積が必要。軽量で低コストだが、機械的強度が低く、酸化しやすく、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. 設置環境および条件
（１）インストール方法：
空中配線：ケーブルトレイ、ケーブルラダー、ダクト、電線管、壁面への表面実装など。放熱条件によって許容電流値に影響します（高密度設置の場合は定格電流の低減が必要です）。
地下埋設：直接埋設またはダクト式。土壌の熱抵抗、埋設深度、他の熱源（例：蒸気配管）との近接性を考慮する。土壌の水分量と腐食性は、被覆材の選択に影響を与える。
水中：特殊な防水構造（例：鉛製の外被、一体型の防水層）と機械的な保護が必要です。
特殊設置：垂直配線（自重を考慮）、ケーブルトレンチ／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。標準許容電流値表は基準温度（例：空気中30℃、土壌中20℃）に基づいて作成されています。実際の温度が基準温度を超える場合は、許容電流値を補正（低減）する必要があります。高温環境（例：ボイラー室、熱帯気候）では特に注意が必要です。
（３）他のケーブルとの近接性：
ケーブルが密集して設置されると、相互に発熱し、温度が上昇します。並列に設置された複数のケーブル（特に間隔を空けずに、または同じ配管内に設置された場合）は、本数や配置（接触／非接触）に基づいて定格を低減する必要があります。
（４）機械的応力：
引張荷重：垂直設置や長距離の引張の場合は、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：鋼線鎧装ケーブル）を選択してください。
圧力／衝撃：直埋設ケーブルは、地表の交通荷重や掘削によるリスクに耐える必要があります。一方、ケーブル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。装甲（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：設置および回転の際、絶縁体および被覆の損傷を避けるため、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、廃水処理場、沿岸部の塩霧地帯では、耐腐食性被覆材（例：PVC、LSZH、PE）および／または外層が必要です。非金属製の装甲材（例：ガラス繊維）が必要になる場合もあります。
油汚染：油貯蔵所や機械加工工場では、耐油性シース（例：特殊PVC、CPE、CSP）が必要です。
紫外線への曝露：屋外に露出するケーブルには、紫外線耐性のある被覆材（例：黒色PE、特殊PVC）が必要です。
げっ歯類／シロアリ：地域によっては、げっ歯類やシロアリに強いケーブル（忌避剤入りの被覆、硬いジャケット、金属製の装甲など）の使用が義務付けられています。
湿気／浸水：湿気の多い環境や水没した環境では、優れた防湿・防水構造（例：放射状防水構造、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（例：難燃性、LSZH、鉱物絶縁ケーブル）を満たす必要があります。
3. ケーブルの構造と材料の選定
（１）断熱材：
架橋ポリエチレン（XLPE）優れた高温性能（90℃）、高電流容量、良好な誘電特性、耐薬品性、良好な機械的強度を備えています。中低電圧電力ケーブルに幅広く使用されています。第一選択肢です。
ポリ塩化ビニル（PVC）：低コスト、成熟した製造プロセス、優れた難燃性、低い使用温度（70℃）、低温での脆性、燃焼時に有毒なハロゲンガスと濃煙を放出する。依然として広く使用されているが、規制が強化されつつある。
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、高い使用温度（90℃）を有し、移動機器、船舶、鉱山用ケーブルなどに使用される。価格は高め。
その他：シリコーンゴム（180℃以上）、特殊用途向けの鉱物絶縁体（MI – 酸化マグネシウム絶縁を施した銅導体、優れた耐火性能）。
（２）鞘の材質：
PVC：機械的保護性能に優れ、難燃性があり、低コストで広く使用されている。ハロゲンを含み、燃焼時に有毒な煙が発生する。
PE：優れた耐湿性および耐薬品性を持ち、直埋設ケーブルの外被によく用いられる。難燃性は低い。
低煙ゼロハロゲン（LSZH / LS0H / LSF）低煙、無毒性（ハロゲン酸ガス不使用）、燃焼時の光透過率が高い。公共空間（地下鉄、ショッピングモール、病院、高層ビルなど）での使用が義務付けられています。
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。
選定にあたっては、環境耐性（油、天候、紫外線）と機械的保護の必要性を考慮する必要がある。
（３）遮蔽層：
導体シールド：中高電圧（3.6kV/6kV以上）ケーブルに必要で、導体表面の電界を均一化する。
絶縁シールド：中電圧／高電圧ケーブルに必要で、導体シールドと併用することで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（干渉防止／放射低減）および／または短絡経路（接地が必要）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）、鋼テープ装甲（機械的保護）、鋼線装甲（引張強度＋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：
鋼線装甲（SWA）：優れた圧縮強度と一般的な引張強度を備え、直接埋設や機械的保護のニーズに対応します。
亜鉛メッキ鋼線（GWA）：高い引張強度を持ち、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機械的強度を提供し、特殊な要件に対応します。
4. 安全および規制要件
（１）難燃性：
火災リスクと避難の必要性に基づいて、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、その他についてはGB/T 19666）を満たすケーブルを選択してください。公共の場所や避難が困難な場所では、LSZH難燃性ケーブルを使用する必要があります。
（２）耐火性：
火災時にも通電状態を維持する必要のある重要な回路（消火ポンプ、排煙ファン、非常用照明、警報装置など）には、規格（例：BS 6387、IEC 60331、GB/T 19216）に準拠して試験された耐火性ケーブル（例：MIケーブル、マイカテープ付き有機絶縁構造ケーブル）を使用してください。
（３）ハロゲンフリー＆低煙：
高い安全性と設備保護が求められる場所（交通拠点、データセンター、病院、大規模公共施設など）では必須です。
（４）規格および認証への準拠：
ケーブルは、プロジェクト実施場所における必須規格および認証（例：中国のCCC、EUのCE、英国のBS、米国のUL）に準拠する必要があります。
5. 経済性とライフサイクルコスト
初期投資費用：ケーブルおよび付属品（接続部、終端部）の価格。
設置費用：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。
運転損失コスト：導体抵抗によりI²R損失が発生します。導体が太いほど初期費用は高くなりますが、長期的な損失は低減されます。
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：適切な環境下で使用すれば、高品質のケーブルは30年以上使用できます。初期費用だけで低スペックまたは低品質のケーブルを選ばないよう、総合的に評価してください。
6．その他の考慮事項
位相順序とマーキング：マルチコアケーブルまたは位相分離設置の場合、正しい位相順序と色分け（地域の規格に準拠）を確認してください。
接地と等電位ボンディング：金属製のシールドや装甲は、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（通常は両端で）。
予備余裕：将来の負荷増加や経路変更の可能性を考慮し、必要に応じて断面積を増やすか、予備回路を確保してください。
互換性：ケーブルアクセサリ（ラグ、ジョイント、終端部）は、ケーブルの種類、電圧、導体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びましょう。
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投稿日時：2025年8月15日