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約会社のニュース 器械の信号ケーブルの選択および変数標準

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器械の信号ケーブルの選択および変数標準

2023-05-19

 

  • 計装ケーブルタイプ選択仕様

プロジェクト契約に基づき、準拠すべき規格が決定されます。現在、ケーブルモデリング規格は主にEN56288-7およびUL2250です。

  • 計装信号ケーブル構造
    • 導体:UL2250軟銅線導体、導体は連続していること、ASTMB3規制に準拠すること。
    • EN50288-7およびUL2250では撚り線芯が推奨されます。この場合、分布容量と分布インダクタンスは互いに非常に近くなります。結合による干渉電位は互いに打ち消し合い、電磁干渉を効果的に抑制でき、静電干渉もある程度抑制できます。
    • EN-50288-7。UL2250はケーブルの撚りピッチに特定の要件があります。撚りピッチとは、撚り線の軸方向に沿って1回転する間に進む距離であり、導体の断面積に関係します。EN-50288-7は、導体断面積が1.5mm²未満の場合、撚りピッチが100mmを超えないことを規定しています。導体断面積が2.5mm²の場合、ピッチは150mmを超えないこと。UL2250は次のように述べています。

2芯ケーブルの撚りピッチは芯径の30倍を超えないこと。(下記表参照)

3芯 35倍

4芯 40倍

5芯以上のケーブル 55倍

撚りピッチと導体径の比率をピッチ比と定義できます。

ピッチ比が大きいと、撚りが密ではなく、使用中に撚り線が緩みやすくなります。ピッチ比が小さいと、撚り線は柔らかく、撚りが密になりますが、撚り線の単位質量が増加し、材料消費が大きくなり、ケーブルの導電率が低下します。

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2.4絶縁層

EN50288-7は、PVC、PE、PP、ハロゲンフリー難燃性コンパウンド、XLPEの5種類の絶縁材料を提供しています。ケーブルに高い温度定格が必要な場合は、適切な代替材料を検討する必要があります。芯線面積と絶縁厚は、ケーブルの動作容量とインピーダンス特性に影響します。EN50288-7は、表1に示すように、異なる導体サイズに対応する絶縁層の最小厚さを提供しています。

 

表1 芯線面積に対応する最小絶縁厚(mm)

断面積 mm²

定格電圧/V

90 300 500

0.5 0.2 0.26 0.44
0.75 0.2 0.26 0.44
1.0 0.26 0.26 0.44
1.5 0.30 0.35 0.44
2.5 0.55

 

UL2250は20種類以上の絶縁材料を提供しています。一般的な材料とその対応温度を表2に示します。

UL2250は、表2のいくつかの絶縁材料に対応する絶縁層の最小厚さも、異なる仕様の下で提供しています。表3を参照してください。

表2 絶縁材料の温度定格 ° C (℉)

90(194) 75(167)
HDPE 75(167)
LDPE 75(167)
PP 75(167)
強化PP 60(140)
60(140) 105(221)
90(194)
75(167)
60(140)
90(194) 200(392)
150(302)
XLPE 105(221)
XL-PVC 90(194)
75(167)

 

 

表3. 芯線仕様に対応する最小絶縁厚(mm)

AWG 最小平均厚さ >5.08且≤10.80
22-20 0.3 0.28
19-15 0.38 0.38
14-12 0.51 0.46

 

ケーブル絶縁層の最小厚さは、過電圧下でのケーブルの信頼性の高い動作を保証するための基準です。

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2.5シールド層

導体が変動磁場内にある場合、信号ループは電磁干渉や静電誘導干渉を受けやすくなります。さらに、ループ信号は一般的に4-20MAまたは1-5Vの微弱信号であり、低レベル範囲に属するため、信号が干渉を受けて歪む可能性があります。制御ループ全体の精度、感度、信頼性を確保するために、ケーブルには耐性を向上させるためのシールド層が必要です。

一般的に、スイッチング信号には全体シールドを使用する必要があります。4-20MAまたは1-5V信号には全体シールドを推奨します。熱電対またはパルス信号には、個別シールドと全体シールドを使用する必要があります。信号ケーブルには、個別シールドと全体シールドを使用する必要があります。

EN5288-7は3種類のシールド方法を提供しています:1. 一般またはメッキ編組シールドの最小カバレッジは60%であること。2. フォイルと銅またはメッキ銅編組シールド。ドレインワイヤを追加すること、ドレインワイヤはソリッドまたはストランド、ベア銅またはメッキ銅(例:TC)の材料であること。3. フォイル面積の少なくとも20%のオーバーラップが必要であり、ドレインは常にフォイルの金属表面に接続されていること。UL2250も3種類のシールド方法を提供しています:1. 金属ポリエステルシールドテープ。ドレインケーブルはベア銅であり、金属側に接続されている必要があります。金属がアルミニウムの場合、ドレインケーブルは他の金属でメッキする必要があります。2. ベア銅線またはメッキ銅線編組。3. ベア銅テープまたは金属メッキテープ。上記の仕様では、どの材料および形状のシールド層を選択するかは指定されていません。これは、顧客が指定するか、プロジェクト契約に従って顧客と製造業者が交渉して決定する必要があります。

2.6鎧装層。ケーブルは敷設または使用中に圧縮されたり引っかかれたりしやすいため、鎧装層は機械的損傷を効果的に低減できます。1. EN50288-7は3種類の鎧装を提供しています。1層の丸型または平型亜鉛メッキ鋼線と2層の鋼または銅テープ。亜鉛メッキ鋼または錫メッキ銅の編組鎧装。

2. UL2250もいくつかの鎧装の形態を提供しています。平滑金属被覆、溶接波形金属被覆、押出波形金属被覆、リンク被覆。

 

3. ケーブルに鎧装が必要かどうかは、プロジェクトの要件によって異なります。ケーブルがトレイまたはケーシングで保護されている場合、鎧装は不要です。

2.7外被

計装ケーブルは高温、低温、高放射線または湿潤環境で使用される可能性があるため、ケーブル外被は難燃性、耐紫外線性、耐油性、耐湿性などの機能が必要です。

EN50288-7は、外被材料が動作温度に適していることを要求しており、以下のいずれかになります。PVCはEN5020-22に準拠し、PEはEN50290-2-24に準拠します。ハロゲンフリー難燃性材料はEN50290-2-27に準拠します。外被の厚さは均一である必要があります。厚さはケーブルの外径に依存します。鎧装層がない場合、外被の厚さSRT=0.028D+1-1(MM)、Dはケーブル径、任意の点の最小厚さは(公称厚さ*15%+0.1)mm未満であってはならず、最小平均厚さは公称厚さ未満であってはなりません。鎧装層がある場合、外被の厚さSRt=0.04D+0.7(mm)、任意の点の最小厚さは(公称厚さ*20%+0.2)mm未満であってはなりません。

UL2250は、表6に示すように、20種類以上の外被材料と対応する温度定格を提供しています。

最新の会社ニュース 器械の信号ケーブルの選択および変数標準  2

いくつかの一般的な材料を表6に示します。

表6 ケーブル外被材料と対応する温度定格 ℃ (℉

材料

絶縁温度定格

 

PVC

105(221))

90(194) 75(167)
60(140) シリコーン
  ケーブルに鎧装がある場合、鎧装層には外被が必要です。それ以外の場合は、外被は含まれません。外被がフッ素樹脂の場合、外被の厚さは表7に示す通りです。フッ素樹脂ジャケットの場合。外被の厚さは表8に記載の要件を満たす必要があります。
  表7 ケーブル外被の最小厚さとケーブル外被の関係 
  XL-PVC
90(194) 75(167)
  絶縁層の温度が60~105℃の場合、外被材料の温度は絶縁層の温度より15℃以上低くならないようにする必要があります。ケーブルの温度定格は絶縁層の温度定格と等しくなります。ケーブルの絶縁温度定格が125~250℃の場合、外被の温度定格と絶縁層の温度定格の関係は明確ではありませんが、ケーブルの温度定格は外被の温度定格と絶縁層の温度定格の最小値である必要があります。
UL2250は、表6のいくつかの外被材料に対応する最小外被厚さを、異なる導体サイズの下で提供しています。表7に示すように、任意の点の最小ケーブル外被厚さは、最小外被の平均厚さの80%未満であってはなりません。 ケーブルに鎧装がある場合、鎧装層には外被が必要です。それ以外の場合は、外被は含まれません。外被がフッ素樹脂の場合、外被の厚さは表7に示す通りです。フッ素樹脂ジャケットの場合。外被の厚さは表8に記載の要件を満たす必要があります。
  表7 ケーブル外被の最小厚さとケーブル外被の関係 

 

外径

最小外被厚さ

任意の点の最小厚さ

 

≤5.08

0.89 0.76 >5.08且≤10.80
1.02 >57.15且≤76.20 >7.62且≤12.07
1.27 0.89 >38.10且≤57.15
1.52 1.32 0.89
1.77 >27.94且≤36.83
2.03 1.63 >36.83且≤45.72
2.29 1.83 表8 鎧装ケーブル外被の最小厚さと外被下部径の関係(mm)
外径 最小外被厚さ 任意の点の最小厚さ

 

最新の会社ニュース 器械の信号ケーブルの選択および変数標準  3

≤5.08

0.89 0.76 >5.08且≤10.80
1.02 >57.15且≤76.20 >1.08且≤38.10
1.27 0.89 >38.10且≤57.15
1.52 1.32 >57.15且≤76.20
1.90 >76.2
2.16 1.52 その他の製品 1
その他の製品 2 その他の製品 3

 

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器械の信号ケーブルの選択および変数標準

2023-05-19

 

  • 計装ケーブルタイプ選択仕様

プロジェクト契約に基づき、準拠すべき規格が決定されます。現在、ケーブルモデリング規格は主にEN56288-7およびUL2250です。

  • 計装信号ケーブル構造
    • 導体:UL2250軟銅線導体、導体は連続していること、ASTMB3規制に準拠すること。
    • EN50288-7およびUL2250では撚り線芯が推奨されます。この場合、分布容量と分布インダクタンスは互いに非常に近くなります。結合による干渉電位は互いに打ち消し合い、電磁干渉を効果的に抑制でき、静電干渉もある程度抑制できます。
    • EN-50288-7。UL2250はケーブルの撚りピッチに特定の要件があります。撚りピッチとは、撚り線の軸方向に沿って1回転する間に進む距離であり、導体の断面積に関係します。EN-50288-7は、導体断面積が1.5mm²未満の場合、撚りピッチが100mmを超えないことを規定しています。導体断面積が2.5mm²の場合、ピッチは150mmを超えないこと。UL2250は次のように述べています。

2芯ケーブルの撚りピッチは芯径の30倍を超えないこと。(下記表参照)

3芯 35倍

4芯 40倍

5芯以上のケーブル 55倍

撚りピッチと導体径の比率をピッチ比と定義できます。

ピッチ比が大きいと、撚りが密ではなく、使用中に撚り線が緩みやすくなります。ピッチ比が小さいと、撚り線は柔らかく、撚りが密になりますが、撚り線の単位質量が増加し、材料消費が大きくなり、ケーブルの導電率が低下します。

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2.4絶縁層

EN50288-7は、PVC、PE、PP、ハロゲンフリー難燃性コンパウンド、XLPEの5種類の絶縁材料を提供しています。ケーブルに高い温度定格が必要な場合は、適切な代替材料を検討する必要があります。芯線面積と絶縁厚は、ケーブルの動作容量とインピーダンス特性に影響します。EN50288-7は、表1に示すように、異なる導体サイズに対応する絶縁層の最小厚さを提供しています。

 

表1 芯線面積に対応する最小絶縁厚(mm)

断面積 mm²

定格電圧/V

90 300 500

0.5 0.2 0.26 0.44
0.75 0.2 0.26 0.44
1.0 0.26 0.26 0.44
1.5 0.30 0.35 0.44
2.5 0.55

 

UL2250は20種類以上の絶縁材料を提供しています。一般的な材料とその対応温度を表2に示します。

UL2250は、表2のいくつかの絶縁材料に対応する絶縁層の最小厚さも、異なる仕様の下で提供しています。表3を参照してください。

表2 絶縁材料の温度定格 ° C (℉)

90(194) 75(167)
HDPE 75(167)
LDPE 75(167)
PP 75(167)
強化PP 60(140)
60(140) 105(221)
90(194)
75(167)
60(140)
90(194) 200(392)
150(302)
XLPE 105(221)
XL-PVC 90(194)
75(167)

 

 

表3. 芯線仕様に対応する最小絶縁厚(mm)

AWG 最小平均厚さ >5.08且≤10.80
22-20 0.3 0.28
19-15 0.38 0.38
14-12 0.51 0.46

 

ケーブル絶縁層の最小厚さは、過電圧下でのケーブルの信頼性の高い動作を保証するための基準です。

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2.5シールド層

導体が変動磁場内にある場合、信号ループは電磁干渉や静電誘導干渉を受けやすくなります。さらに、ループ信号は一般的に4-20MAまたは1-5Vの微弱信号であり、低レベル範囲に属するため、信号が干渉を受けて歪む可能性があります。制御ループ全体の精度、感度、信頼性を確保するために、ケーブルには耐性を向上させるためのシールド層が必要です。

一般的に、スイッチング信号には全体シールドを使用する必要があります。4-20MAまたは1-5V信号には全体シールドを推奨します。熱電対またはパルス信号には、個別シールドと全体シールドを使用する必要があります。信号ケーブルには、個別シールドと全体シールドを使用する必要があります。

EN5288-7は3種類のシールド方法を提供しています:1. 一般またはメッキ編組シールドの最小カバレッジは60%であること。2. フォイルと銅またはメッキ銅編組シールド。ドレインワイヤを追加すること、ドレインワイヤはソリッドまたはストランド、ベア銅またはメッキ銅(例:TC)の材料であること。3. フォイル面積の少なくとも20%のオーバーラップが必要であり、ドレインは常にフォイルの金属表面に接続されていること。UL2250も3種類のシールド方法を提供しています:1. 金属ポリエステルシールドテープ。ドレインケーブルはベア銅であり、金属側に接続されている必要があります。金属がアルミニウムの場合、ドレインケーブルは他の金属でメッキする必要があります。2. ベア銅線またはメッキ銅線編組。3. ベア銅テープまたは金属メッキテープ。上記の仕様では、どの材料および形状のシールド層を選択するかは指定されていません。これは、顧客が指定するか、プロジェクト契約に従って顧客と製造業者が交渉して決定する必要があります。

2.6鎧装層。ケーブルは敷設または使用中に圧縮されたり引っかかれたりしやすいため、鎧装層は機械的損傷を効果的に低減できます。1. EN50288-7は3種類の鎧装を提供しています。1層の丸型または平型亜鉛メッキ鋼線と2層の鋼または銅テープ。亜鉛メッキ鋼または錫メッキ銅の編組鎧装。

2. UL2250もいくつかの鎧装の形態を提供しています。平滑金属被覆、溶接波形金属被覆、押出波形金属被覆、リンク被覆。

 

3. ケーブルに鎧装が必要かどうかは、プロジェクトの要件によって異なります。ケーブルがトレイまたはケーシングで保護されている場合、鎧装は不要です。

2.7外被

計装ケーブルは高温、低温、高放射線または湿潤環境で使用される可能性があるため、ケーブル外被は難燃性、耐紫外線性、耐油性、耐湿性などの機能が必要です。

EN50288-7は、外被材料が動作温度に適していることを要求しており、以下のいずれかになります。PVCはEN5020-22に準拠し、PEはEN50290-2-24に準拠します。ハロゲンフリー難燃性材料はEN50290-2-27に準拠します。外被の厚さは均一である必要があります。厚さはケーブルの外径に依存します。鎧装層がない場合、外被の厚さSRT=0.028D+1-1(MM)、Dはケーブル径、任意の点の最小厚さは(公称厚さ*15%+0.1)mm未満であってはならず、最小平均厚さは公称厚さ未満であってはなりません。鎧装層がある場合、外被の厚さSRt=0.04D+0.7(mm)、任意の点の最小厚さは(公称厚さ*20%+0.2)mm未満であってはなりません。

UL2250は、表6に示すように、20種類以上の外被材料と対応する温度定格を提供しています。

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いくつかの一般的な材料を表6に示します。

表6 ケーブル外被材料と対応する温度定格 ℃ (℉

材料

絶縁温度定格

 

PVC

105(221))

90(194) 75(167)
60(140) シリコーン
  ケーブルに鎧装がある場合、鎧装層には外被が必要です。それ以外の場合は、外被は含まれません。外被がフッ素樹脂の場合、外被の厚さは表7に示す通りです。フッ素樹脂ジャケットの場合。外被の厚さは表8に記載の要件を満たす必要があります。
  表7 ケーブル外被の最小厚さとケーブル外被の関係 
  XL-PVC
90(194) 75(167)
  絶縁層の温度が60~105℃の場合、外被材料の温度は絶縁層の温度より15℃以上低くならないようにする必要があります。ケーブルの温度定格は絶縁層の温度定格と等しくなります。ケーブルの絶縁温度定格が125~250℃の場合、外被の温度定格と絶縁層の温度定格の関係は明確ではありませんが、ケーブルの温度定格は外被の温度定格と絶縁層の温度定格の最小値である必要があります。
UL2250は、表6のいくつかの外被材料に対応する最小外被厚さを、異なる導体サイズの下で提供しています。表7に示すように、任意の点の最小ケーブル外被厚さは、最小外被の平均厚さの80%未満であってはなりません。 ケーブルに鎧装がある場合、鎧装層には外被が必要です。それ以外の場合は、外被は含まれません。外被がフッ素樹脂の場合、外被の厚さは表7に示す通りです。フッ素樹脂ジャケットの場合。外被の厚さは表8に記載の要件を満たす必要があります。
  表7 ケーブル外被の最小厚さとケーブル外被の関係 

 

外径

最小外被厚さ

任意の点の最小厚さ

 

≤5.08

0.89 0.76 >5.08且≤10.80
1.02 >57.15且≤76.20 >7.62且≤12.07
1.27 0.89 >38.10且≤57.15
1.52 1.32 0.89
1.77 >27.94且≤36.83
2.03 1.63 >36.83且≤45.72
2.29 1.83 表8 鎧装ケーブル外被の最小厚さと外被下部径の関係(mm)
外径 最小外被厚さ 任意の点の最小厚さ

 

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≤5.08

0.89 0.76 >5.08且≤10.80
1.02 >57.15且≤76.20 >1.08且≤38.10
1.27 0.89 >38.10且≤57.15
1.52 1.32 >57.15且≤76.20
1.90 >76.2
2.16 1.52 その他の製品 1
その他の製品 2 その他の製品 3