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電気技術者のためのシールドケーブルトレイと非シールドケーブルトレイの比較ガイド

電気技術者のためのシールドケーブルトレイと非シールドケーブルトレイの比較ガイド

2026-03-09

産業用電気設計において、ケーブルトレイ配線ソリューションの選択は、電力伝送の安定性と機器の信頼性に直接影響します。トレイケーブルは、汎用性の高い配線ソリューションとして、ケーブルトレイ、コンジット、吊り下げ配線システムなど、屋内外のさまざまな用途で広く使用されています。しかし、エンジニアはしばしば重要な決定に直面します。シールド付きケーブルと非シールドケーブルのどちらを選択すべきか?

この記事では、シールド付きおよび非シールドトレイケーブルの特性、適用シナリオ、および選択基準を詳細に分析し、安全で効率的かつ費用対効果の高いケーブルトレイ設置を保証するための専門的なガイダンスを電気エンジニアに提供します。

トレイケーブルの理解

トレイケーブルはケーブルトレイシステム用に特別に設計されており、通常、複数の絶縁導体、接地導体、および保護外被で構成されています。この構造は、優れた機械的強度、耐候性、および電気的性能を提供し、複雑な産業環境に適しています。

トレイケーブルの汎用性は、その幅広い用途で実証されています。

  • ケーブルトレイ: 電力伝送のサポートと保護を提供する主要な用途。
  • コンジット: 追加の保護のために屋内の配線システムで使用されます。
  • 吊り下げ配線: 鋼ケーブルやその他の構造物で支持される場合、スペースが限られたエリアに適しています。

トレイケーブルは、定格電圧、ジャケット材料、絶縁タイプ、およびシールド方法を含むさまざまな構成オプションを提供します。シールド付きと非シールドの区別は、電磁両立性(EMC)性能における最も重要な違いを表します。

シールド付きトレイケーブルと非シールドトレイケーブルの主な違い

根本的な違いは、電磁シールド層の存在です。シールド付きケーブルは、導体の周りに金属バリア(通常は銅またはアルミニウム)を組み込み、電磁干渉(EMI)をブロックし、信号の完全性と機器の動作に不可欠です。

非シールドトレイケーブル

非シールドケーブルにはこの保護層がないため、電磁的にクリーンな環境向けの費用対効果の高いソリューションとなります。主な利点は次のとおりです。

  • 費用対効果: 製造コストが低いため、調達がより経済的になります。
  • 軽量で柔軟性: 重量が軽減され、柔軟性が向上したため、設置と曲げが容易です。

ただし、EMI耐性が限られているため、以下には適していません。

  • 高周波信号伝送
  • 敏感な電子機器(精密機器、センサー)
  • 強力なEMIソース(可変周波数ドライブ、モーター、無線送信機)の近くの環境
シールド付きトレイケーブル

シールド付きケーブルは、さまざまなシールド構成を通じてEMIを効果的に抑制します。

  • 銅テープシールド: 良好な導電性を提供するラップされた銅テープ
  • フォイルシールド: 重量に敏感な用途に適した軽量アルミニウムフォイル
  • ブレードシールド: 優れた機械的強度を提供する編組金属ストランド

シールド接続方法には、特定のEMI条件に基づいて選択される単一端接地(片端接地)と両端接地(両端接地)が含まれます。

シールド付きケーブルの主な利点:

  • 安定した信号伝送のための優れたEMI耐性
  • 敏感な機器の保護
  • 電磁放射排出の低減

トレードオフには、コストの増加、重量/体積の増加、およびより複雑な設置要件が含まれます。

シールドタイプ仕様

シールド性能は、構造タイプによって大きく異なります。

縦方向波形銅テープシールド

波状の銅テープが縦方向に適用され、次の特性を備えています。

  • 設置が容易な柔軟性の向上
  • 外部EMIに対する主な防御

このシールド方法の固有のギャップは、その有効性を制限するため、ユーティリティ制御回路のような要求の少ない用途にのみ適しています。

スパイラルフラット銅テープシールド

オーバーラップ(通常50%)したスパイラルラップフラット銅テープを使用し、次のものを提供します。

  • 優れたEMI保護のための100%カバレッジ
  • 外部干渉と内部ケーブル放射の両方の効果的な抑制

より優れた性能を提供しますが、この柔軟性の低いオプションは、可変周波数ドライブ(VFD)ケーブルのような高需要の用途に主に主に使用されます。

VFDケーブルの重要なシールド要件

可変周波数ドライブは、動作中にかなりの高周波高調波とEMIを生成するため、堅牢なケーブルシールドが必要です。VFDケーブルは通常、以下を採用しています。

  • スパイラルフラット銅テープシールド
  • 多層シールド構成
  • 特殊な接地技術

不十分なVFDケーブルシールドは、以下を引き起こす可能性があります。

  • 不安定なモーター制御
  • 機器の損傷
  • 放射コンプライアンス違反
包括的なケーブルトレイ選択基準

最適なケーブル選択のための主な考慮事項:

  1. EMI環境: シールド要件の主な決定要因
  2. 信号特性: 高周波/敏感な信号はシールドを要求します
  3. 予算の制約: パフォーマンスニーズとコストの考慮事項のバランスをとる
  4. 設置要因: スペースの制限とメンテナンスアクセスを考慮する
  5. 規制遵守: 業界固有のEMC規格を満たす
結論

シールド付きケーブルと非シールドケーブルの決定には、技術的要件、環境条件、および経済的要因の慎重な評価が必要です。適切な選択は、運用上の要求と規制基準を満たす、安全で信頼性が高く費用対効果の高いケーブルトレイ設置を保証します。