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金属製電線管にグランドを使う方法(可とう式・剛性式)

金属製電線管にグランドを安全に使用するには、実際の剛性または可とう電線管用継手、筐体引込部、シール、ボンディング経路、設置荷重を照合します。

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ベプトケーブルグランド 製品ライン統括責任者 Edward Wang

著者について

Edward Wang

製品ライン統括責任者

産業製造分野で15年以上の経験を持ち、製品設計、金属加工、射出成形、品質管理、生産・出荷の調整を担当しています。

著者の記事Edward@bepto.com

金属製電線管にグランドを使うのは、実際の構造と筐体引込部に適合する電線管用継手として資料に明記されている場合に限ります。まず電線管の終端方法を選びます。一般的なケーブルグランドはケーブル外被をシールして保持しますが、それだけでは剛性管、裸の可とうスパイラル、外被付き可とう金属電線管への適合性は確立されません。取付け、引込部のシール、保護ボンディングは別々に確認してください。電磁両立性(EMC)の機能にも、それぞれ根拠が必要です。

要点

  • 筐体に直接入るのがケーブル、剛性電線管、可とう金属電線管、専用の中継アセンブリのいずれかを特定してください。
  • 継手を電線管規格、種類、呼びサイズまたはOD範囲、端部処理、引込ねじに適合させてください。
  • 電線管の接続、筐体シール、保護ボンディング、EMC受入れを別々の機能として扱ってください。
  • 剛性電線管は支持して芯を合わせ、可とう電線管の終端では動き、曲げ、疲労を管理してください。
  • 一般的なトルク値や抵抗値ではなく、製品指示とプロジェクト試験限度に基づいて設置済みアセンブリを受け入れてください。

金属製電線管にグランドを使う場面を判断する

ケーブルグランドはケーブルを直接受け、指定されたケーブル層をシール、保持、固定します。電線管用継手は、電線管を別の電線管、筐体、中継部品に接続します。導体やケーブルは電線管の内側を通ります。カタログではどちらの製品も「グランド」と呼ぶ場合があるため、名称だけで部品を選ぶ前に、実際の接続面を特定します。

絶縁導体またはケーブルを保護・管理する電線管システムは、IEC 61386-1:2008+A1:2017の対象です。完成品のケーブルグランドはIEC 62444:2010の対象です。この二つの製品範囲は異なるため、一般的なケーブルのクランプ範囲を電線管用継手の適用範囲として扱うことはできません。

筐体での配線経路 指定する部品 選定を左右する接続面
ケーブルまたはコードを直接引き込む ケーブルグランドまたはコードグリップ 完成ケーブルのOD、外被、シール、保持範囲
ねじ付き剛性金属電線管を引き込む 剛性電線管用コネクタまたはハブ 電線管ねじ、継手ねじ、座面、ボンディング構成
ねじなし端部の剛性管を引き込む 認証または文書で確認された圧縮式/止めねじ式継手 管OD、肉厚/種類、挿入深さ、保持機構
裸の可とう金属電線管を引き込む その可とう電線管用に設計されたコネクタ スパイラル/形状、呼びサイズまたはOD、フェルール、把持形状
外被付き可とう金属電線管を引き込む その外被付き電線管システム用コネクタ 外被ODと材質、金属コア、シールと把持の接続面
可とう電線管から剛性電線管またはチューブへ切り替える 専用の中継カップリング 両端それぞれの実際の構造とサイズ
機器に入る前に電線管端からケーブルを引き出す 電線管終端とケーブル引込を別々に設計 エッジ保護、支持、ケーブルシール、筐体引込部

筐体引込部がケーブルを直接受けるのか、電線管を終端するのかを判断する際は、液密コードグリップと電線管用継手の比較ガイドを参照してください。

北米向け製品の場合、電線管、チューブ、ケーブル用継手はUL 514Bの記載された適用範囲に含まれることがあります。選定した継手には、実際の電線管と引込部に適用される認証記録、表示、設置指示がなお必要です。規格の広い名称だけでは、認証されていない現場の組合せを適格とすることはできません。

継手を選ぶ前に電線管の構造を記録する

電線管メーカー、規格、種類、サイズを確認します。「金属製電線管」だけでは情報が足りません。剛性、可とう、フレキシブル、インターロック、波付け、外被付きの製品では、端部形状と機械的挙動が異なります。

電線管端ごとに、次を記録します。

  1. メーカー、製品シリーズ、部品番号、図面またはカタログの改訂版。
  2. 適用される電線管規格と分類。
  3. 呼びサイズまたは公称サイズ、および継手がODを使う場合は実際のOD限界。
  4. 金属構造、肉厚またはスパイラル形状、保護仕上げ。
  5. ねじ付き電線管の場合は、ねじ呼称、ピッチ、テーパー/平行ねじ。
  6. 外被付き可とう電線管の場合は、外被材質、OD限界、許容される前処理。
  7. 最小曲げ半径、可動クラス、引張荷重、支持要件。
  8. 屋内、屋外、湿潤、洗浄、薬品、温度、UV、腐食に関する使用条件。
  9. 電線管システムに割り当てられた保護導体とEMCの役割。
  10. 管轄区域で必要となる製品認証、宣言、試験根拠。

径の定義は電線管の構造に合わせます。スパイラルの山頂、つまり巻きの最も外側で測る外径(OD)は、液密電線管の外被ODとは異なります。呼びサイズだけで別の構造への使用が認められるわけでもありません。継手に文書化された電線管シリーズとサイズ表を行ごとに照合してください。

組立て前に電線管端を検査します。真円度、切断状態、ねじ、外被を確認し、さらに可とう電線管の連続する曲げや巻きを示す山部の潰れを調べます。腐食や汚染も確認してください。前処理が継手指示の範囲外なら、健全な区間まで切り戻して適切に加工します。増し締めしても端部形状は修復できません。

電線管、継手、筐体の接続面を照合する

電線管の種類とサイズごとに、適合する継手と筐体引込構成を確認します。必要な把持、シール、導通が得られるかは、次の詳細で決まります。

  1. 電線管規格、種類、公称または呼びサイズ、該当する場合の実OD限界、肉厚またはスパイラル形状、仕上げ、裸または外被付きの構造。
  2. コネクタ部品番号、図面改訂版、適用対象の電線管シリーズ、部品順序、許容向き、交換可能なシールまたはフェルールの識別情報。
  3. ねじ規格、サイズ、ピッチ、ねじの雄雌、有効長さ、ゲージ要件、筐体穴またはハブ、壁と塗膜の積層、座面、工具アクセス。
  4. 実際の製品指示にある加工寸法、挿入深さ、隙間、確認痕の状態、締付け値またはねじ手順。
  5. 設置経路に必要な支持、芯合わせ、最初の曲げ、動き、温度、薬品、UV、腐食、侵入保護の要件。
  6. 保護ボンディングの試験方法、測定点、合否限度。EMC性能を指定する場合は周波数範囲と測定方法も含めます。
  7. 適用される認証、宣言、試験報告書、表示、交換部品規則、承認済み代替品の限界。

組立て前に、電線管と継手の部品番号、部品点数、表示、端部形状を指示書と照合します。見た目が似ていても、スパイラル、外被、ねじ、フェルールが異なれば別のコネクタが必要になる場合があります。

剛性金属電線管用の継手を選び取り付ける

剛性金属電線管には、ねじ付き、ねじなし圧縮式、止めねじ式、その他の文書化された方式のうち、実際の端部に適合するコネクタが必要です。IEC 61386シリーズを適用するプロジェクトでは、剛性電線管システムの個別要件をIEC 61386-1と併せてIEC 61386-21:2021で確認します。電線管の分類と継手の根拠は、設置するアセンブリを対象としている必要があります。

ねじ付き剛性電線管では、両方の図面に記載されたねじ呼称全体を転記します。電線管の外径と対応する継手ねじの寸法要件はIEC 60423:2007の方式に従います。測定した径が似ているというだけで、NPT、IECメートルねじ、その他のねじ系列を互換とみなすことはできません。異なる規格の接続面をつなぐ場合は、ねじ変換の参考ガイドを使ってください。承認済みアダプターにも、独自の図面、シール経路、認証範囲が必要です。

ねじなし端部の接続では、継手がどこを把持するかを特定します。フェルール、圧縮リング、止めねじは、電線管の肉厚と仕上げに適合する必要があります。フェルールとは端部を支えたり把持したりするスリーブです。挿入深さ、ストッパー、ねじまたはナットの手順に加え、許容される完了状態を記録してください。別の本体サイズや材質のトルク値で、この継手を定義することはできません。

指定工具で剛性管の端を加工します。切断面を直角に保ち、許可された方法で内側の鋭利な縁を取り除き、切断くずである切粉を清掃します。必要な仕上げと肉厚を維持してください。引込みや振動の際に導体が鋭い縁に触れないことを確認し、開口部を保護する必要があれば、ブッシングまたはスロート部品を取り付けます。

最終締付けの前に、剛性電線管を筐体引込部に対して芯合わせします。継手で芯のずれた配管を引き込んで位置決めしたり、本来別に支持すべき長さを支えたりしてはいけません。プロジェクトとシステム指示に定められたブラケットや支持部を使い、電線管の重量と外部荷重を構造体に伝えます。

筐体位置では、加工済みの剛性管端を専用ブラケットで仮置きし、挿入前にコネクタとの軸を確認します。実際の端部形状と引込部の積層を文書と照合する間、端を無理に押し付けないでください。

筐体コネクタと一直線に並べ、挿入前の隙間を空けて、別体のパッド付き形鋼クランプで保持した真っすぐな剛性金属電線管
パッド付き形鋼クランプが、真っすぐな剛性電線管を筐体コネクタと一直線に並べ、挿入前に支持しています。

見えている隙間は仮置きの位置です。継手を完成させる前に、承認図面と指示書から実際のねじまたはねじなし端部の形状、継手の組合せ、有効なかみ合い、許容荷重を確認してください。

クリアランス穴の筐体引込部では、コネクタの肩、端面シール、壁、塗膜、ワッシャー、ロックナットを含めて確認します。タップ穴付きハブでは、おねじとめねじの組合せ全体、有効深さ、座面、背面クリアランスを照合します。底付きしたり、有効ねじ部が不足したりせず、継手が所定の着座状態に達する必要があります。

ツールねじ・引込部形状ケーブルグランドねじ部の積層寸法計算ツール使用可能なおねじ長さを仕様化する前に、筐体壁、座金、アダプター、不完全ねじ部、必要なロックナットかみ合い量の積層を記録してください。Lrequired = Tpanel + Twasher + Tseal + Llocknut使用可能なおねじ長さパネル厚さ座金厚さ独立シールの厚さ計算ツールを開く

可とう金属電線管用の継手を選び取り付ける

可とう金属電線管には、継手の外側で許容される曲げや動きを保ちながら、実際のスパイラル構造または外被付き構造を保持するよう設計されたコネクタが必要です。IEC 61386シリーズを適用するプロジェクトでは、可とう電線管システムの個別要件をIEC 61386-1と併せてIEC 61386-23:2021で確認します。

表示のない金属ボックス用コネクタで終端した黒色外被付き可とう金属電線管
可とう電線管用ボックスコネクタが、管端と筐体引込部を接続しています。組立て前に、把持部、外被シール、スロート、取付ねじの働きを確認してください。

継手が、裸の金属スパイラル、外被の下の金属コア、外被そのもの、またはメーカーが定めた組合せのどれを把持するのかを特定します。滑らかなケーブル外被用の圧縮リングで、インターロックされた金属スパイラルも保持できると決めつけないでください。同様に、裸の可とう金属電線管を把持する継手には、液密外被をシールする面がない場合があります。

可とう電線管について指定された切断・前処理方法に従います。不適切な工具は、巻きをほどいたり変形させたり、鋭い縁を残したりする場合があります。外被付き製品では、コアを指定長さだけ露出させる管理された切り込みが必要な場合があります。支給されたフェルール、ライナー、シールスリーブ、接地部品、ワッシャーはすべて保持します。それらの順序と向きは図面に従ってください。

スパイラル形状を崩さず、指定ストッパーまで電線管を挿入します。継手本体を保持し、指定された順番でナットまたはねじを締めてください。その継手について指定された、挿入深さ、隙間、確認痕の位置、トルクなどの観察可能な完了状態を確認します。増し圧縮しても引込シールは改善せず、外被を傷めたり、動きを妨げたり、コアを変形させたりする場合があります。

可とう区間はコネクタの把持範囲の外側から始まります。電線管の指示、内部の導体またはケーブル、動きのプロファイルを満たすように、継手から十分離して最初の曲げを設けます。コネクタに電線管の重量、繰返し屈曲、横荷重がかかる場合は、支持部またはストレインリリーフを追加してください。

可動機器では、「可とう用途」とだけ呼ばず、動きの内容を記述します。曲げ方向、最小・最大位置、サイクルのプロファイルを記録してください。ねじり、速度、加速度、温度、近接する摩耗箇所も含めます。固定されたオフセットに適したコネクタが、連続ロボット運動にも自動的に適格となるわけではありません。

可とう・剛性間の中継には専用継手を使う

可とう電線管と剛性チューブの中継には、異なる二つの終端接続面があります。両側が適用対象と資料に明記された継手を使うか、各接続部の機械、シール、電気機能が管理された設計済みアダプター列を使用します。

剛性チューブ用ソケットを備えた、表示のない金属中継コネクタに接続した可とう金属電線管
中継コネクタには、可とう電線管用の把持部と剛性チューブ用ソケットが一つずつあります。各側で独自のサイズ、前処理、締付け、検査基準が必要です。

追加する各接続面の機能が資料で定められている場合に限り、アダプターを使います。ケーブルグランド、単体の異径レデューサー、電線管用コネクタは、ねじがかみ合うだけで適切なアセンブリになるわけではありません。継手を一つ追加するたびに、必要空間、漏れ、緩み、ボンディング経路が増えます。

両方のねじ形状と有効かみ合い、座面のシール、意図された導電接触を確認してください。追加継手には、レンチを使う作業空間と、アダプターおよび隣接部品に適用される認証範囲も必要です。

中継部が構造ヒンジにならないよう、両方の電線管を支持します。剛性側は芯を合わせ、可とう側は許容曲げとねじりの範囲内で接続します。左右を別々に締め付ける際に継手本体を保持できる作業空間も確保してください。

可とう経路と内部ケーブルを計画する

電線管の曲げと内部ケーブルの曲げは別々の制約です。より厳しい方が経路を決めます。可とう電線管の曲げ半径が大きくても、内部のシールド付きデータケーブル、光ファイバーケーブル、多芯電力ケーブルが最小曲げ限界内にあるとは限りません。

機器の動作範囲全体で占めるすべての空間、つまり移動掃引範囲を確保します。その範囲内のガード、扉、高温面、エッジ、挟まれ箇所を確認します。コネクタを引っ張ったり、内部ケーブルの曲げ限界を超えたりせずに、電線管が保守位置まで届く必要もあります。

実際の経路では、配置を承認する前にコネクタの把持部、最初の曲げ、独立した支持部を特定します。機器を想定位置に動かし、移動掃引範囲全体を確認してください。

筐体コネクタから出た黒色波付け外被を大きく湾曲させ、別体のパッド付き機械フレームクランプへ導く配線
黒色波付け外被が筐体コネクタから機械フレーム方向へ弧を描き、別体のパッド付きクランプを通っています。

実際の電線管モデル、図面、継手指示から、黒色外被が金属コアを覆っているか、コネクタがその構造とサイズを対象としているか確認します。電線管とケーブル双方の指示に従い、両方の曲げ限界と許容される動きを確認してください。指定方法でコネクタ保持、シール、設置済み構成全体を検査します。配線の形状だけでは合否を示せません。

完成した経路に導体を引き込む方法も確認します。配線設計に基づき、電線管の充填率、つまり電線が占める空間、引込方法と張力、開口部の保護、許容される潤滑剤を確認してください。コネクタが確実に固定されていても、急角度の引込みやアクセスできない経路を生じる場合があります。最後の剛性支持部または可とうサービス位置を固定する前に解決します。

実際のケーブルについて、メーカー指定の静的・動的曲げ係数を使用してください。登録済み計算ツールで予備経路を確認し、その後、機械モデルと作業指示書で確定します。

ツールケーブル寸法ケーブル曲げ半径計算ツール確認済みのケーブルODとメーカー指定の曲げ係数から、ケーブルの最小曲げ半径の予備値を計算します。Rmin = F × OD; Dbend = 2 × Rminケーブル外径指定曲げ係数引込口後の直線余裕計算ツールを開く

横荷重がかかる経路を承認する前に、曲げ半径と引込シールの関係を確認してください。電線管では、メーカーが独自の無曲げ区間または直線長さを指定している場合、その要件も加えます。

保持、シール、ボンディング、EMCの機能を分けて考える

保持、シール、保護ボンディング、EMCは、継手内の異なる物理経路を通ります。一つの試験に合格したことですべての機能が証明されたとせず、必要な機能をそれぞれ確認してください。

機能 物理経路 根拠または設置後の確認
電線管の保持 電線管の壁、スパイラルまたは外被 → 把持部/フェルール → 継手本体 適切な製品の組合せ、挿入状態、指定された引抜き/回転の合否
電線管端のシール 外被または電線管表面 → シール部品 → 継手本体 評価対象の電線管寸法、表面状態、組立て完了点
筐体引込部のシール 継手の肩部またはねじ → 引込シール → パネル/ハブ 穴またはねじの適合、シール座、着座状態、評価対象の侵入試験
保護ボンディング 金属製電線管 → コネクタ接点 → 本体 → 筐体/保護導体 定められた安全経路、適切な継手、プロジェクトの導通結果
EMC導通 電線管またはシールド → 管理された周方向接点 → シャーシ 周波数に依存するシステム要件と評価対象のEMC測定

侵入保護は筐体全体の結果です。IEC 60529のIPコードは、評価対象と同じ条件で筐体が提供する保護等級を分類します。曝露条件を指定し、電線管、継手、引込シール、筐体壁またはハブ、設置条件、試験について根拠を入手してください。筐体引込部のシール経路は、電線管側のシールとは別に確認します。

IPコードを腐食、圧力、薬品、疲労の定格として使わないでください。液密構造の電線管であっても、切断端や中継部がすべて液密になるわけではありません。組立済み経路のうち評価根拠が最も限られる接続面を特定し、プロジェクトで要求された筐体構成を試験してください。

保護ボンディングとEMCを別の電気的作業として検証する

保護ボンディングとは、電気設計で定められた保護経路に導電部品を意図的に電気接続することです。金属製電線管をその経路に含める場合、各カップリング、コネクタ、コーティング、筐体継手を通して導通をどう確保するかを設計で明示します。IECベースの設置では、接地構成、保護導体、保護ボンディング導体の参照規格はIEC 60364-5-54:2011+A1:2021です。プロジェクトおよび管轄区域で採用された版と設置規則を適用してください。

既定動作として塗料、めっき、保護仕上げを削らないでください。筐体、継手、電気設計で定められたボンディング用ハードウェア、接触面の前処理、防食を使用します。座金またはロックナットだけで、適格性確認された故障電流経路が常に得られるわけではありません。

IEC 61557-4:2019は、接地、保護接地、等電位ボンディング導体の抵抗測定機器を扱います。等電位ボンディングは、導電部間の電位差を抑えるための接続です。プロジェクトに必要な試験電流、接続点、補正方法、合否限度、記録形式を定めます。

NISTの計量トレーサビリティ方針は、文書化された校正連鎖を通じて測定結果を基準に結び付けます。測定器の識別情報だけではそのつながりは確立されません。すべての電線管・筐体継手に共通する25オームという限度値はありません。

低周波の導通確認に合格しても、高周波のシールド性能は確立されません。継手形状、接触の周長、表面状態、導体長、周波数がEMC挙動に影響します。IEC 61000-5-7:2001は、定義された試験境界のもとで筐体シールドの方法と分類を示しています。

導通ブザーに頼らず、EMC性能の主張には周波数範囲と組立品全体を明記するよう求めます。定量的な高周波経路の評価には、伝達インピーダンス試験方法を使ってください。規定方法のもとで、シールド経路の一方に流す電流と、他方に生じる電圧の関係を測定します。

剛性・可とうアセンブリを管理された手順で取り付ける

電線管経路を開く前に、機器を安全な状態にします。電線管、継手、筐体、付属品が指定構成となっていることを確認し、継手の指示と電気設計要件に従ってください。

剛性電線管の手順

  1. 電線管の種類、サイズ、ねじまたはねじなし端部の状態、継手の識別情報を確認します。
  2. 指定工具で端部を切断またはねじ加工します。必要な肉厚や仕上げを損なわずに、バリを取り清掃します。
  3. 筐体継手とは独立して、電線管の芯を合わせて支持します。
  4. 文書化された順序で、コネクタ、ブッシング、端面シール、ワッシャー、ロックナット、ハブ部品を組み立てます。
  5. ねじを手で掛け始め、締付け中は指定された本体部分を保持します。
  6. 着座、有効かみ合い、スロート保護、導体引込み用クリアランスを確認します。
  7. 通電前に支持、シール、電気試験を完了します。

可とう電線管の手順

  1. 裸または外被付きの構造、サイズ、OD範囲、スパイラル形状、コネクタの識別情報を確認します。
  2. 指定方法で端を直角に切断し、規定寸法に従って外被またはコアを前処理します。
  3. フェルール、ライナー、把持部、シールを文書化された向きで取り付けます。
  4. コアをほどいたり、潰したり、ねじったりせず、電線管をストッパーまで挿入します。
  5. 本体を保持し、指定された端部状態を確認しながら、設計されたナットまたはねじを締めます。
  6. コネクタの把持範囲の外側に、最初の曲げ、支持部、動作範囲を設定します。
  7. 外被の圧縮、露出したコア、鋭い縁、導体クリアランス、筐体への着座を点検します。
  8. プロジェクトで求められる保持、侵入保護、保護ボンディング、EMCの確認を完了します。

製品指示でその材料と方法が明示的に許可されていない限り、テープ、シール剤、ねじロック剤、増しトルクを加えて不適合な接続面を隠さないでください。発見時の状態を保ち、どの経路が不合格かを特定し、部品選定または前処理を修正します。

まとめ:電線管引込部の各機能を個別に扱う

剛性または可とう金属電線管にグランドを使うには、選定した部品が実際の端部構造用の電線管継手として文書化されている必要があります。剛性電線管には、ねじまたはねじなし端部との適合に加え、芯合わせと支持が必要です。可とう電線管には、適切なスパイラルまたは外被の把持、管理された前処理、コネクタ外側の曲げ・動きの計画が必要です。

電線管の保持、電線管側のシール、筐体引込部のシール、保護ボンディングをそれぞれ確認してください。EMCが必要な場合は、周波数を考慮した組立品の確認も行います。把持が確実というだけでは、筐体の防水性も電気経路も確立されません。選定した電線管、継手、支持、取付けによって、要求される各機能を満たす必要があります。

金属製電線管用グランドに関するFAQ

一般的なケーブルグランドで可とう金属電線管をクランプできますか?

メーカーの資料で、実際の可とう電線管の構造とサイズにそのグランドまたは継手を使えると明示されている場合に限ります。滑らかな外被用のケーブルシール範囲だけでは、金属スパイラルの保持や液密電線管のコアとの適合性は確立できません。

同じ継手を剛性金属電線管と可とう金属電線管の両方に使えますか?

図面、指示、適用される認証で両方の電線管タイプとサイズが明示されている場合に限り、同じ継手を使ってください。ねじ付き剛性管、ねじなし管端、裸のスパイラル、外被付き可とう電線管では、把持形状や前処理が異なります。

金属製電線管なら自動的に保護接地されますか?

いいえ。電線管を保護経路に含めるか、各コネクタ、アダプター、コーティング、筐体継手を通して導通をどう確保するかは、電気設計で定める必要があります。指定方法とプロジェクトの合否限度に従って、設置後の経路を試験してください。

電線管のねじだけで筐体引込部を防水できますか?

いいえ。ねじ、端面シール、ガスケット、ハブ、その他の機能のうち、文書で指定されたシール面を確認してください。電線管側のシールも別に確認します。筐体のIP結果が適用されるのは、評価対象と同じ構成と試験条件に限られます。

可とう電線管はコネクタのどれくらい近くで曲げられますか?

可とう電線管とコネクタのメーカーが示す直線長、曲げ半径、動きの限界に従い、内部のケーブルも確認してください。横荷重や繰り返し運動がコネクタの把持範囲にかからないよう、最初の曲げと支持部を配置します。

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