
はじめに
装甲ケーブルに不適切なグランドを選ぶことは、単なる不便さにとどまらず、安全上の危険です。鋼線装甲(SWA)ケーブルが標準的な圧縮グランドで終端され、装甲が適切に接地されずに浮いた状態になっている設置例を目にしてきました。その結果は?電気検査の不合格、故障保護機能の低下、そして高額な手直し作業です。.
装甲ケーブル用真鍮製グランドは、鋼線装甲(SWA)ケーブルまたは鋼帯装甲(STA)ケーブルを機械的に固定し電気的に接続するための専用終端装置です。装甲構造に基づいて適切なタイプを選択することは、安全性、規格適合性、長期信頼性において極めて重要です。.
私はベプト・コネクターの営業部長、サミュエルです。過去10年間、鉱業、石油化学、産業分野のエンジニアの皆様が装甲ケーブルの終端処理の複雑さを乗り切るお手伝いをしてまいりました。危険区域での配電設備の設置であれ、過酷な屋外環境での制御ケーブルの敷設であれ、SWAとSTAグランドの違いを理解することは、時間と費用の節約、そして潜在的な安全事故の防止につながります。必要な知識をすべてご説明いたします。.
目次
- SWAケーブルとSTAケーブルとは何か、そしてなぜ専用のグランドが必要なのか?
- SWAとSTAの真鍮製グランドは、設計と機能においてどのように異なるのか?
- アプリケーションに最適なSWAとSTAグランドの選択方法
- 装甲ケーブルグランドの重要な設置手順とは何ですか?
SWAケーブルとSTAケーブルとは何か、そしてなぜ専用のグランドが必要なのか?
装甲ケーブルは金属製の保護層を備えており、機械的保護を提供するとともに、 回路保護導体(CPC)1 故障電流の帰路として—ただし互換性のあるグランドで適切に終端されている場合に限る。.
鋼線装甲ケーブル(SWA)の理解
SWAケーブルは、ケーブルコアの周囲にらせん状に巻かれた亜鉛メッキ鋼線層を備えています。この装甲構造により以下の利点が得られます:
機械的保護の利点:
電気的特性:
- 装甲はCPCとして機能し、線径に応じて典型的な抵抗値は1~3 Ω/kmである
- 提供します 電磁シールド3 高感度回路用
- 効果的な故障保護のため、両端でボンディングする必要があります
- BS 5467 および BS 6724 ケーブル規格で一般的な
典型的な構造:
- 単層装甲:0.9mm、1.25mm、または1.6mm線径
- 二重層装甲:強化された機械的保護を必要とするケーブル用
- ワイヤピッチ:ケーブル径に応じて通常30~45mm
STA(鋼帯装甲)ケーブルの理解
STAケーブルはケーブルコアに平鋼テープを巻き付けた構造を採用し、異なる性能特性を提供します:
機械的保護の利点:
- SWAと比較して優れた柔軟性(最小曲げ半径が30-40%より小さい)
- 同等の保護レベルで軽量化
- 狭いスペースや複雑なケーブル経路での設置が容易
- 屋内産業用設置に最適
電気的特性:
- テープアーマーは同等のSWA(0.5~1.5 Ω/km)よりも低い直流抵抗を提供する
- 重なり合うテープ構造による優れた縦方向の防水バリア
- 適切なボンディングによる効果的なEMCシールド
- BS 5467およびIEC 60502規格で一般的
典型的な構造:
- 単一テープ:厚さ0.2mmまたは0.5mm、幅20~50mm
- 二重テープ:保護強化のための重ね合わせ構造
- テープの重ね合わせ:通常15-25%(水侵入防止用)
ドバイの配電プロジェクトの品質管理責任者であるハッサン氏は、当初、すべての用途に SWA ケーブルを指定していました。しかし、設置チームは、混雑した電気室で必要とされる狭い曲げ半径に苦労していました。屋内配線には STA ケーブルを(屋外および地下部分には SWA ケーブルを)使用するよう当社が推奨したところ、設置時間は 35% 短縮され、ケーブルの損傷事故もなくなりました。.
なぜ標準的なグランドは装甲ケーブルで失敗するのか
装甲ケーブルを標準的な圧縮グランドで終端しようとすると、以下の3つの重大な不具合が生じる:
- 装甲の終端なし: 鋼鉄の装甲は自由に浮遊し、機械的な保持も電気的導通も提供しない
- 安全規定違反: 英国規格BS 7671、国際電気標準会議規格IEC 60364、および米国電気工事規定NECは、故障保護のためアーマボンド(地絡保護用接地)を要求する。
- ケーブルの早期劣化: 固定されていない装甲線はほつれ、外被を貫通して短絡を引き起こす可能性があります
特殊装甲ケーブルグランドは、外装シースのIP規格適合シールを維持しながら装甲を把持する統合クランプ機構により、これらの問題を解決します。.
SWAとSTAの真鍮製グランドは、設計と機能においてどのように異なるのか?
SWAとSTAの装甲管の根本的な違いは、装甲固定機構にある。それぞれがワイヤー装甲とテープ装甲の形状に特化して設計されている。.
SWAグランド設計と構成部品
SWAアセンブリは、個々の鋼線を把持するために円錐と圧縮システムを採用している:
主要な構成要素:
- 腺体: ニッケルメッキ真鍮4 メートルねじまたはPGねじを備え、筐体への電気的ボンディングを提供する
- アーマーコーン: 個々の装甲線材の間に挟み込む先細りの真鍮製円錐体
- コンプレッション・リング: 円錐状に締め付けられ、ワイヤを放射状に内側へ押し込み、機械的なグリップを形成する
- 内側シール: ケーブルの内側シース(装甲層の下)に対するシール
- 外側シール: ケーブルの外被(装甲層の上)に対するシール
- ロックナットとワッシャー: グランドをパネルに固定し、電気的導通を確保する
動作原理:
圧縮リングを締め付けると、装甲コーンが鋼線の間により深く食い込みます。これにより、同時に二つの重要な機能が実現されます:
- 機械的グリップ: ケーブルサイズに応じて80~150Nの引き抜き抵抗
- 電気的ボンディング: 低抵抗経路(<0.1Ω)が装甲からグランドボディを経て筐体接地へ至る
STAグランド設計と構成部品
STA腺は平らなテープ装甲用に最適化された異なる手法を採用している:
主要な構成要素:
- 腺体: 同様の真鍮構造で接地連続性を確保
- 装甲クランプリング: テープアーマーを円周方向に把持する平坦なクランプ面
- 圧縮ガスケット: 外側シースシール用独立圧縮機構
- 内側シール: テープアーマーの下のシール
- 接地タグまたはネジ: 一部の設計では、テープアーマー用の専用接地接続が含まれている
- ロックナットとワッシャー: パネル取付とアース接続
動作原理:
装甲クランプリングはテープ装甲をグランド本体に押し付け、摩擦による保持と電気的接触を実現します。テープ装甲は接触面積が大きいため、STAグランドは同等のSWAグランドよりも低い接触抵抗(<0.05Ω)を達成することが多いです。.
性能比較:SWA対STAグランド
| 特徴 | SWAグランド | STA グランド | 決定的な差異 |
|---|---|---|---|
| 装甲グリップ機構 | ワイヤ間の円錐形ウェッジ | クランプが平らなテープを圧縮する | SWAは正確なコーンサイズ設定を必要とする |
| 標準的な引き抜き力 | 80-150N | 100-180N | STAは優れた機械的保持力を提供します |
| 電気抵抗 | 0.08~0.15Ω | 0.04~0.08Ω | STAはより優れた接地連続性を提供します |
| 設置の複雑さ | 中程度—装甲の準備が必要 | 簡単—テープはほつれない | STAは設置時間を20~30%短縮します |
| IP定格能力 | IP66~IP68 | IP66~IP68 | 適切に設置された場合、同等である |
| グランド部における曲げ半径 | 6×ケーブル外径 | 4×ケーブル外径 | STAにより、より密な設置が可能になります |
| コスト差 | ベースライン | +10-15% | STAプレミアムは専門的なデザインを反映しています |
| 互換性 | STAケーブルとは互換性がありません | SWAケーブルとは互換性がありません | 重要—タイプを絶対に混在させないでください |
材質選択が重要な理由:真鍮と代替素材の比較
特定の技術的理由から、ニッケルメッキ黄銅は装甲ケーブルグランド用途で主流となっている:
電気伝導率: 真鍮は15-20% IACS(国際焼鈍銅規格)の導電性を提供し、機械的強度を維持しながらCPCボンディングに十分な性能を発揮します。.
耐食性: ニッケルめっき(通常5~10ミクロン)は、真鍮が鋼鉄装甲と接触する際にガルバニック腐食から保護する。めっきを施さない場合、異種金属腐食により湿潤環境下では2~3年で接触抵抗が10倍に増加する可能性がある。.
機械加工性: CW617N黄銅は、同等のコストでステンレス鋼では達成が困難な精密ねじ切りと円錐形状を実現します。.
EMC性能: 真鍮製グランドは適切に接合された場合、360°の電磁連続性を提供します。これは産業オートメーションや計測機器におけるシールドケーブル用途において極めて重要です。.
英国の化学プラント調達責任者デイビッドは当初、ニッケルメッキ黄銅製SWAグランドがアルミ製代替品より高価な理由を疑問視していた。しかし、保守チームが定期点検で腐食したアルミ製グランドを発見した(軽度の腐食環境下での設置からわずか18か月後)ことで、その価値が明らかになった。交換プロジェクトの費用は当初の価格差の8倍に達し、生産停止による損失は含まれていない。.
アプリケーションに最適なSWAとSTAグランドの選択方法
適切な装甲ケーブルグランドの選定には、ケーブル構造、環境条件、設置上の制約をグランドの仕様に適合させる必要があります。.
ステップ1:ケーブルアーマーのタイプを特定する
これは当然のことのように思えますが、誤識別は驚くほど頻繁に起こります。特に異なる規格地域のケーブルでは顕著です。.
視覚的識別:
- SWA: 外被を50mm剥がすと、らせん状に巻かれた個々の丸線が確認できる
- STA: 外被を取り除くと、芯線に巻き付けられた平らな金属テープが見える
- AWA(アルミニウム線装甲ケーブル): SWAと同様だがアルミニウム線を使用(異なるグランド仕様が必要)
ケーブルのマーキングを確認してください:
- BS 5467ケーブルは通常、名称に「SWA」または「STA」を指定する
- IECケーブルは構造説明において「SWA」や「STA」などのコードを使用する場合がある
- 不明な点がある場合は、ケーブルメーカーのデータシートを参照してください
プロの秘訣: 一部のケーブルは二重装甲(テープ+ワイヤー)を採用しています。これらは専用のグランドが必要です。推奨品についてはBeptoの技術チームまでお問い合わせください。.
ステップ2:ケーブルの寸法に合ったグランドサイズを選ぶ
装甲ケーブルグランドには、以下の3つの重要な測定値が必要です:
1. ケーブル外径(外被覆を含む):
- ノギスで3点測定する
- グランド選定には最大読取値を使用する
- 標準範囲:産業用電力ケーブル用 10~75mm
2. アーマー線径(SWA)またはテープ厚さ(STA):
- SWA: 個々のワイヤ径を測定する(一般的なサイズ:0.9mm、1.25mm、1.6mm、2.0mm)
- STA: マイクロメーターでテープの厚さを測定する(一般的なもの:0.2mm、0.5mm、0.8mm)
- これにより、適切なアーマーコーンまたはクランプサイズが決定されます
3. 内側シース径(装甲下):
- 内側シールのサイズを決定する
- IP68等級の達成に不可欠
ステップ3:環境要因と適用要因を考慮する
| アプリケーション・タイプ | 推奨されるグランドの特徴 | 標準的な規格 |
|---|---|---|
| 屋外/地下 (SWA) | IP68等級の防水性能、厚板用延長ネジ山、ステンレス製ロックナット | BS 6121、IEC 62444 |
| 屋内産業用 (STA) | IP66等級の、標準ねじ、全体にニッケルメッキ真鍮 | IEC 60423 |
| 危険区域(SWA/STA) | ATEX/IECEx認証取得、防爆構造スレッド、増加された沿面距離 | IEC 60079-1 |
| 海洋・オフショア(SWA) | IP68/IP69K、ステンレス鋼316Lオプション、塩水噴霧試験済み(1000時間以上) | IEC 60092-352 |
| 高EMC環境 (STA) | 360°シールド連続性、低接触抵抗(<0.05Ω)、EMCガスケット | IEC 61000-5-2 |
| 振動発生しやすい (SWA) | ねじ山長め仕様、耐振動ロックナット、ねじ止め剤 | DIN 46320 |
ステップ4:コンプライアンス要件の確認
異なる業界や地域では、特定の要件が課されます:
英国設置基準(BS 7671):
- CPC機能のため、装甲は両端で接合されなければならない
- 筐体はIP等級を維持しなければならない
- 最小短絡電流容量を確認しなければならない
欧州の設備(IEC 60364):
- グランドは0.1Ω未満のボンディング抵抗を提供しなければならない
- 公共建築物の防火性能要件
- 材料のRoHSおよびREACH規制への適合性
北米設置(NEC):
- 危険区域に必要な指定された腺
- 圧縮部品に対する特定のトルク要件
- 接地連続性は確認され、文書化されなければならない
危険区域設置(ATEX/IECEx):
- 認証済みガスケット必須(標準ガスケットは区域分類無効)
- 温度クラスはケーブルおよび機器の定格と一致させる必要がある
- 設置はメーカーの認定図面を厳密に遵守すること
ステップ5:必要数量の算出と予備品戦略
設置計画:
- 設置時の損傷・誤り用に追加の腺体 5-10% を注文
- メンテナンス用標準サイズの在庫部品(通常、サイズごとに2~5個)
- 在庫管理を簡素化するため、より少ないサイズのグランドに標準化することを検討する
長期メンテナンス:
- 適切に取り付けられていれば、装甲ケーブルグランドが故障することはほとんどない
- 交換用シールを在庫として保管しておく(シールは金属部品より劣化が早い)
- 将来の拡張に備え、ケーブルグランドのサイズとケーブル仕様を文書化する
装甲ケーブルグランドの重要な設置手順とは何ですか?
装甲ケーブルグランドの適切な取り付けには精密さと細部への注意が必要であり、手抜きは安全上の危険や早期故障を招く。.
設置前の準備
必要な工具:
- ケーブルストリッピングナイフまたはアーマーストリッパーツール
- 鋸(装甲ワイヤー/テープ切断用)
- ファイル(切断された装甲端のバリ取り用)
- トルクレンチ(最終締め付け用)
- 導通テスター(接地接続確認用)
安全上の注意
- 耐切断性手袋を着用すること—装甲ワイヤーの端部は極めて鋭利である
- ケーブルが非通電状態かつ絶縁されていることを確認する
- 切断前にケーブルの識別を確認してください
SWAグランドの段階的な取り付け手順
1. 外被を剥ぐ(50~75mm):
- 装甲線を損傷しないよう、ケーブルナイフを慎重に使用してください
- シースを取り外して、きれいなアーマー線を露出させる
- 標準長:M20~M32用グランドは60mm、M40~M63用は80mm
2. 装甲ワイヤーを切断し準備する:
- 電線を所定の長さに切断する(通常、被覆端から40~50mm)
- ワイヤーの端をヤスリがけして鋭いバリを取り除く(安全上重要な手順)
- ワイヤーを少し広げてコーンを挿入できるようにする
- 警告: ワイヤーをほどかないでください—らせん構造を維持してください
3. ケーブルにグランド部品を取り付ける:
- ケーブルにスライドロックナット、ワッシャー、およびグランドボディを挿入する(コーン挿入前)
- ワイヤー間にアーマーコーンを挿入し、均等な分布を確保する
- ワイヤーがコーンの溝に収まるようにコーンを配置する
4. 内側シール用の内側シースを剥がす:
- 追加で15~25mmの内側シース(装甲の下)を除去する
- シール接触面は清潔で損傷のない状態を保つこと
- 内シースにアーマーワイヤの貫通穴がないか確認する
5. シールを取り付け、圧縮リングを締め付ける:
- アーマーの下にあるケーブルにインナーシールを取り付ける
- 外側シースに外側シールを取り付ける
- 圧縮リングをグランド本体にねじ込む
- 抵抗を感じるまで手で締める
- トルクレンチを適用:M20-M32の場合、通常15-25 NmM40-M63の場合、通常30-45 Nm
6. 筐体に取り付け、確認する:
- パネルの穴にガスケットを通す
- ワッシャーとロックナットを筐体内部に取り付ける
- ロックナットをメーカー指定のトルク(通常20~35Nm)で締め付けます。
- 重要: アーマリングからグランド、筐体接地までの電気的導通を確認(0.1Ω未満)
STAグランドの段階的設置手順
1. 外被を剥ぐ(40~60mm):
- テープアーマーを損傷させずに外装を慎重に取り外す
- テープ装甲の表面を露出させる
- 標準的な長さは50mmです(標準的なグランドの場合)
2. テープアーマーを準備する:
- この段階でテープアーマーを切断しないでください
- テープの端が滑らかでほつれていないことを確認してください
- テープ表面から接着剤の残留物をきれいに取り除いてください
3. グランド部品を組み立てる:
- ケーブルにロックナット、ワッシャー、グランドボディ、およびアーマークランプリングをスライドさせて装着する
- 装甲クランプリングをテープ装甲セクションの上に配置する
4. 固定テープ装甲:
- 一部の設計では、クランプ位置決め後にテープを切断する必要がある
- 他のテープは、元のテープの上に貼り付ける—製造元の指示に従ってください
- クランプがテープの360°全周に接触していることを確認する
5. 内シースを剥ぎ取り、シールを取り付ける:
- テープアーマーの下にある内側シースを取り外す(15~20mm)
- 内側シールを取り付ける
- 外側シースに外側シールを取り付ける
- 圧縮グランドを規定トルク(通常M20-M32で12-20 Nm)で締め付けます。
6. 最終組立と試験:
- 筐体パネルに取り付ける
- ロックナットを規定のトルクで締め付ける
- 接地抵抗の連続性を確認(0.1Ω未満)
- 設置基準で要求される場合、IP等級試験を実施すること
避けるべき一般的な設置ミス
ミス#1:STAケーブルにSWAグランドを使用する(またはその逆)
- 結果: 装甲が適切に固定されていない、電気的接地なし、安全基準違反
- 解決策 ケーブルの種類は、必ずグランドを注文する前に確認してください
ミス#2:圧縮部品の締め付け過多
- 結果: ケーブル導体の損傷、絶縁体の損傷、電流容量の低下
- 解決策 常にメーカー指定のトルクレンチを使用すること
ミス#3:装甲線の準備が不十分
- 結果: 鋭いワイヤ端子が内部シールを貫通するため、IP規格の適合性が失われる
- 解決策 配線の端は常に滑らかに研磨し、組み立て前に点検すること
ミス#4:コーン挿入前に部品を通すのを忘れる
- 結果: 分解して再インストールする必要がある
- 解決策 作業開始前に、すべての部品を組み立て順に並べてください
ミス#5:アースの導通を確認しない
- 結果: 不十分な故障保護、電気検査の不合格
- 解決策 通電前にすべての配線部を導通計で試験すること
結論
SWAとSTAの真鍮製グランドの選択は、単に装甲タイプを合わせるだけではありません。重要な電力・制御設備において、安全性、コンプライアンス、長期的な信頼性を確保するための選択なのです。. ワイヤ装甲とテープ装甲の終端処理における機械的・電気的差異を理解することで、初回から適切なグランドを指定でき、高コストな手直し作業や安全上の事故を回避できます。.
ベプトコネクターでは、SWAおよびSTA用途向けの真鍮製装甲ケーブルグランドをM20からM75までのサイズでフルラインアップ製造しており、ATEX、IECEx、船舶認証を含む各種認証を取得しています。当社のエンジニアリングチームは、ケーブルとグランドの適合に関する無料相談を提供し、お客様のプロジェクト要件に合わせた技術的な設置図面もご提供可能です。. 装甲ケーブルグランドの詳細な選定ガイド、材質証明書、競争力のある工場直販価格については、本日お問い合わせください。.
SWAおよびSTA真鍮製グランドに関するよくある質問
Q: サイズが合えば、STAケーブルにSWAグランドを使用できますか?
A: 絶対に不可です。SWA用ケーブルグランドは丸線用のコーンを採用しているため、平テープ装甲ケーブルを適切に保持できません。これにより安全上の危険が生じ、電気設備基準に違反します。テープ装甲ケーブルには必ずSTA専用グランドを使用してください。.
Q: 工業環境における真鍮製装甲ケーブルグランドの一般的な寿命はどれくらいですか?
A: 適切に取り付けられたニッケルメッキ真鍮製グランドは、標準的な産業環境では通常15~25年使用可能です。腐食性環境や海洋環境では8~15年を目安とします。金属部品の故障は稀ですが、10年以上使用するとシール交換が必要になる場合があります。.
Q: 単線と複線の装甲ケーブルでは、異なるグランドが必要ですか?
A: はい。二重装甲線(DWA)ケーブルには、より大きな装甲コーンと異なる圧縮機構を備えた専用グランドが必要です。標準のSWAグランドでは、増加した装甲体積に対応できません。注文時には必ずDWAを指定してください。.
Q: 装甲ケーブルグランドが適切な接地接続を提供していることを確認するにはどうすればよいですか?
A: 低抵抗オーム計を用いて、ケーブルアーマーからグランドボディを経て筐体接地点までの導通を測定する。抵抗値は0.1Ω未満であること。設置直後に試験を実施し、その後は毎年実施すること。.
Q: 真鍮製装甲ケーブルグランドは、ATEXゾーン1の危険区域で使用できますか?
A: 必要な区域およびガスグループ向けのATEX/IECEx認証を取得している場合に限ります。標準的な工業用真鍮製グランドは、危険区域認証に必要な防爆ねじ寸法および温度定格を満たしていません。認証マークを必ず確認してください。.