さまざまなサイズのツイストワイヤケーブル: 実用的な選択ガイド

この記事では、選択、準備、終了、テストの方法について説明します。 さまざまなサイズのツイストワイヤケーブル 電気および機械用途向け。電気技師、設置業者、設計エンジニアがすぐに適用できる実用的な仕様、実際の選択基準、段階的なベスト プラクティスに焦点を当てています。

サイズ用語の理解: AWG、mm²、ストランド数

ツイストワイヤ ケーブルを比較する場合、サイズを指定する 3 つの一般的な方法に遭遇します。それは、American Wire Gauge (AWG)、mm² 単位の断面積、および素線数/直径です。 AWG は北米で最も一般的です。 mm² は国際的に一般的です。ストランド数は柔軟性に影響します。より多くのストランド (個々のワイヤが小さいほど) は柔軟性を高めますが、高周波での実効表皮深さの動作がわずかに低下する可能性があります。

早見表: 一般的なサイズと実際の特性

*ここでの電流容量値は、一般的な設置における経験則の範囲です。回路を設計するときは、地域の規格、温度定格、絶縁タイプ、およびバンドルのディレーティング表を確認してください。

ねじれ形状が電気的および機械的動作に与える影響

ワイヤを撚り合わせると、電磁特性と機械特性の両方が変化します。電気的には、ツイストペアによりループ面積が減少し、外部電磁干渉 (EMI) の影響を受けにくくなります。機械的には、撚りのピッチと撚り線の数が屈曲寿命を決定します。ピッチが密で撚り線が細いほど、繰り返しの屈曲に対する疲労耐性が高くなります。アプリケーションを検討してください。ロボット工学用の静的電力実行と連続フレックス ケーブルでは、異なる構造が必要です。

ピッチ、寝方向、ペアバランス

ピッチ (単位長さあたりの巻き数) により、導体間のインダクタンスとキャパシタンスが変化します。信号アプリケーションで使用されるシールド付きツイストペアの場合、マルチペアケーブル全体で一貫したピッチと交互の配線方向により、ペア間の結合が予測可能に保たれます。電力ツイスト ケーブルの場合、ピッチは通常、インピーダンス制御ではなく、コンパクトさと終端の容易さのために選択されます。

適切なサイズの選択: 負荷、電圧降下、設置環境

サイズを選択するには、連続負荷電流を計算し、動作期間に対する許容可能な電圧降下を推定し、環境ディレーティング (バンドル、温度) を適用する 3 つの手順に従います。 DC または低電圧システムの場合、多くの場合、電流容量よりも電圧降下が制限要因になります。電圧降下の計算には断面積を使用します (Vdrop = I × R × 長さ)。 Rはサイズと温度によって異なります。

• 連続的なモーター負荷の場合は、モーターの全負荷電流に起動時の考慮事項を加えたサイズに設定してください。
• 長時間の DC 運用 (太陽光発電/バッテリー) の場合は、電圧降下を制限値 (通常は 3% 未満) に抑えるために、より大きな mm² を優先してください。
• ケーブルが曲がる場合は、より多くのより線数 (細いより線) または専用の柔軟なケーブル タイプを選択してください。

ツイスト導体の終端、圧着、はんだ付けのベストプラクティス

良好な終端は機械的完全性を維持し、接触抵抗を最小限に抑えます。導体サイズと特定の端子 (絶縁端子と非絶縁端子) に対応した定格の圧着工具を使用してください。複数のより線導体の場合は、フェルールまたはピン付き端子を使用して、より線の迷走を防ぎ、一貫した圧縮を確保します。フレキシブル ケーブルの過度のはんだ付けは避けてください。繰り返し曲げると、はんだ付けされた接合部が疲労点になる可能性があります。

• 端子に必要な最小限の絶縁体のみを剥がします。ストランドに傷がつかないようにしてください。
• 校正済みのクリンパを使用し、サンプルの終端で引っ張りテストを実行します。
• 振動が存在する場合は、はんだだけに依存するのではなく、ロック機能 (ネジ山ロッカー、機械的クランプ) を追加してください。

試験と検査: 電気的および機械的チェック

通電前に導通、絶縁抵抗、接触抵抗のチェックを行ってください。機械的にクリンプが均一に変形していないか検査し、ストランドの外れがないかどうかを確認します。長期間設置する場合は、定期的な目視検査とネジ端子のトルクの再チェックを計画してください。

推奨されるテスト手順

実際のテスト手順: (1) 低電流抵抗計による導通、(2) 電源接続の接触抵抗 (マイクロオームまたはミリオーム計)、(3) 適切なテスト電圧での絶縁抵抗、(4) 温度上昇が予想内に収まることを確認するための機能負荷テスト。

撚り線の保管、取り扱い、および現場での準備

リールとカットした長さは乾燥した温度管理された場所に保管してください。細いより線をねじれから保護し、終端近くの鋭い曲げを避けてください。誤設置を防ぐために、切断長さにサイズ、絶縁定格、日付、対象回路をラベル付けします。現場では、ペアの撚り戻しや内部ストランドの損傷を引き起こす可能性のあるねじれを避けるために、慎重にスプールを解きます。

規格、マーキング、調達のヒント

調達する場合は、導体構造、絶縁タイプと温度定格、および関連規格 (IEC、UL、または地域規格基準など) を示すサプライヤーのデータシートを要求してください。特殊な用途 (フレックスライフ、UV 暴露、耐薬品性) については、テストレポートまたは認定同等品をご請求ください。

• 腐食の影響に応じて導体材料 (純銅と錫メッキ銅) を指定します。
• 絶縁温度定格を用途に合わせてください (例: 60°C、75°C、90°C、105°C)。
• フレキシブル ケーブルまたはロボット ケーブルの場合は、メーカーにフレックス サイクル テスト データをリクエストしてください。

実践事例

例 1: 12 V DC の照明を実行し、長さ 5 メートルで 10 A を引く場合 — 電圧降下が 3% 未満に抑えるために、電圧降下の低い導体 (例: AWG 14 または 2.5 ～ 4 mm²) を選択します。例 2: 10,000 屈曲サイクルを必要とするロボット アームの電源リードの場合、細いより線の高屈曲ケーブル構造を指定し、終端にははんだではなく圧着フェルールを使用します。

概要: ツイスト線の選択と使用に関する実践的なチェックリスト

• 電流と電圧降下の要件を計算します (DC 電圧降下の計算には mm² を使用します)。
• 必要な柔軟性と疲労寿命に基づいてストランド数を選択します。
• 正しいフェルール/圧着および校正されたツールを使用してください。引っ張りテストと抵抗テストを実行します。
• 文書とラベルのカット長。過酷な環境で定期的に検査および再テストを行ってください。

ご希望であれば、特定のサイズと配線長に合わせてダウンロード可能なチェックリストまたは印刷可能な表を生成できます。導体サイズと配線の詳細を教えていただければ、お客様のシナリオに合わせて正確な電圧降下と電流容量を計算します。