技術ガイド

ケーブルグランドとは何ですか?

タイプ、材質、IP 評価、および購入者が適切なものを指定する方法

ケーブル グランドは小さなハードウェア アイテムのように見えますが、実際の製造では、ケーブル エントリが密閉された状態を維持し、引き抜きに抵抗し、接地またはシールドを維持し、機器の周囲の実際の環境に耐えられるかどうかを決定します。このガイドでは、ケーブル グランドの機能、コネクタとの違い、購入者が区別する必要があるタイプ、および見積もりの​​リクエストまたはサンプルの承認前に送信すべき情報について説明します。

統計: [{'value': '3', 'label': 'ケーブルグランドが通常実行しなければならない中心的な仕事: ケーブルを保持し、入口を密閉し、エンクロージャの境界を保護する'}, {'value': '4', 'label': 'ナイロン、真鍮、ニッケルメッキ真鍮、ステンレス鋼など、一般的な材料ファミリーが調達のほとんどの決定を左右します。'}, {'value': 'IP66/IP68', 'label': '洗浄用、屋外用、産業用機器のケーブル入口点の一般的なシーリング ターゲット'}, {'value': '6', 'label': '大手サプライヤーが通常必要とする最小限の RFQ 入力: ケーブル外径、ねじ山、パネルの厚さ、環境、材料、およびテストの予想'}]

目次: [{'href': '#what-a-cable-gland-does', 'text': '1. ケーブル グランドの役割とそれが重要な理由'}, {'href': '#main-types', 'text': '2. 購入者が分離する必要があるメインケーブルグランドのタイプ'}, {'href': '#sizing-and-specification', 'text': '3. ケーブル グランドのサイズを正しく指定する方法'}, {'href': '#environment-and-materials', 'text': '4. 材質、IP 定格、および使用環境のマッチング'}, {'href': '#inspection-and-rfq', 'text': '5. 設置リスク、検査チェック、RFQ データ'}, {'href': '#faq', 'text': '6. よくある質問'}]

機器エンクロージャを通過する産業用ケーブル アセンブリ。ケーブル グランドの選択はシーリング、ストレイン リリーフ、長期信頼性に影響します。

ケーブル グランドは、周囲のエンクロージャやケーブル アセンブリに比べて小さいですが、ケーブル エントリが密閉された状態に保たれ、機械的に安定しており、実際の環境に適しているかどうかを制御します。

ケーブル グランドは、ケーブルがエンクロージャ、パネル、ジャンクション ボックス、または機械のハウジングに入る場所でケーブルを固定する機械的インターフェイスです。米国の業界用語では、購入者はコード グリップ、ケーブル フィッティング、ケーブル ストレイン リリーフ、またはケーブル コネクタという言葉も聞くかもしれませんが、機能は同じです。ケーブルを保持し、開口部を密閉し、エンクロージャが意図した保護レベルを失うのを防ぎます。コアの定義は、以下の外部リソースのセクションにリストされているケーブル グランドおよび IP コード システムに関する標準の公開リファレンスと一致しています。

間違ったグランドが工場の現場に届くまでは、それは簡単なことのように思えます。その後、問題がすぐに現れます。ケーブルの外径がクランプ範囲の端に達し、ねじ山がエンクロージャのカットアウトと一致しません。真鍮製の本体が海洋環境で腐食します。シールドされていないグランドが編組ケーブルの EMC 導通を遮断します。あるいは、設置者が圧縮ナットを締めすぎてジャケットをコールドフローさせます。いずれの場合も、ハードウェアのコストは少額ですが、運用コストは少額ではありません。

ケーブル アセンブリおよびワイヤー ハーネスの購入者にとって、ケーブル エントリが洗浄、振動、屋外の天候、油、ほこり、屈曲、またはシールドの要件に耐える必要がある場合、ケーブル グランドが最も重要になります。プロジェクトに密閉された相互接続、堅牢な機器、またはパネル取り付けアセンブリが含まれる場合、ケーブル グランドは、ケーブル、コネクタ、およびテスト範囲と同じ規律で指定する必要があります。同じ分野が、本書で取り上げられているより広範なトピックにも関係しています。 ワイヤーハーネス防水ガイド、 ストレインリリーフガイド、 そして 防水ケーブルアセンブリのページ。

1. ケーブル グランドの役割とそれが重要な理由

ケーブル グランドの中心的な仕事は、自由なケーブルと筐体の壁の間の移行を管理することです。優れたグランドは、ジャケットを損傷することなくクランプし、水や埃がハウジングを迂回しないようにケーブルの周囲をシールし、正しいネジ山またはロックナットの配置でエンクロージャにロックします。設計によっては、装甲や編組を接着したり、EMC の連続性を維持したり、危険エリアの機器の進入バリアを提供したりすることもできます。

そのため、ケーブル グランドは単なる付属品ではありません。これはエンクロージャ システムの一部です。エンクロージャが IP66 または IP68 の性能を維持することになっている場合は、その目標をサポートする方法でグランドを指定、設置、テストする必要があります。機器が北米に販売される場合、特に購入者が洗浄、屋外、腐食の多い用途を比較する場合、議論は NEMA エンクロージャ タイプに関連するエンクロージャの期待にまで拡大することがよくあります。

カスタム ケーブル アセンブリ作業では、コネクタのことを考えてエントリ ポイントを忘れてしまうことがよくあります。嵌合コネクタは完全に密閉されている可能性がありますが、パネル エントリに間違ったグランドが使用されている場合、エンクロージャは現場で故障します。産業用制御キャビネット、ロボットセル、海洋機器、屋外センサーノードの場合、最初から制御された設計入力として扱われない限り、グランドが最も弱点となることがよくあります。

カード: [{'numbered': 1, 'title': '保持の失敗', 'content': 'クランプ範囲がケーブルの外径と一致しない場合、通常の引っ張りや振動によってケーブルが移動し、端子やスプライス領域に荷重が伝わる可能性があります。'}, {'numbered': 2, 'title': 'シール不良', 'content': 'シールが大きすぎたり、圧縮が不十分だったり、間違ったジャケット素材に組み立てられていたりすると、ボックスに問題があると誰もが疑う前にケーブルの入り口から水や埃が侵入してしまいます。'}, {'numbered': 3, 'title': '互換性の失敗', 'content': '実際のプロジェクトではメートル法、PG、NPT ねじの仮定が依然として混在しており、エンクロージャの加工段階で手戻りが発生します。'}, {'numbered': 4, 'title': 'シールドまたは接地損失', 'content': '標準のナイロン グランドでは、編組ケーブルまたは外装ケーブルの EMC 連続性が自動的に維持されません。それには正しい腺ファミリーが必要です。'}]

引用

本文: 私たちはケーブル グランドをカタログ上の後付けではなく、システム入力として扱います。密閉型機器では、ケーブル挿入口の選択を 1 つ間違えると、現場での暴露が 30 分未満で、IP67 コネクタや適切に設計されたエンクロージャの価値が失われる可能性があります。

著者： ホーマー・ジャオ

役割： テクニカルディレクター

2. 購入者が分離する必要があるメインケーブルグランドのタイプ

ほとんどの購入者は、市場にあるすべてのケーブル グランドのバリエーションを記憶する必要はありませんが、明確な分類システムは必要です。最初の分割は機能ごとに行われます。標準シーリング グランド、ストレインリリーフ グランド、EMC またはシールド終端グランド、外装ケーブル グランド、危険区域グランド、および終端済みケーブル用の分割グランドです。 2 番目の分割は材質別です。軽量で耐食性の用途にはナイロンまたはプラスチック、一般産業機器にはメッキ真鍮、激しい洗浄、食品、海洋、または化学物質への曝露にはステンレス鋼が使用されます。

間違った購入習慣は、糸だけで腺を承認することです。 M20 では、グランドがシールド ケーブル、屋外の UV 暴露、パネルの厚さ、衛生的な洗浄、またはフレックスヘビーの機械配線に適しているかどうかはわかりません。購入者は、ケーブルの直径の範囲、本体の材質、シールの材質、入力定格、およびケーブルが円形か、外装されているか、シールドされているか、事前に終端処理されているかどうかを確認する必要があります。

パネル配線と完成したアセンブリの間を横断するプロジェクトの場合、グランドの選択は下流の製造にも影響します。ケーブルに取り外しできない成形コネクタがすでに搭載されている場合、スプリット グランドは追加の部品コストを支払う価値がある可能性があります。ケーブルがノイズの多いドライブまたはサーボ機器に入る場合は、EMC グランドが必要になる場合があります。言い換えれば、正しいグランド ファミリは、エンクロージャの穴だけではなく、ケーブルのアーキテクチャ全体に依存します。

テーブル

ケーブルグランドタイプ	ベストフィット	主な利点	プライマリウォッチアウト
標準ナイロングランド	屋内パネル、軽量産業機器、コスト重視のビルド	低コスト、耐腐食性ボディ、取り扱いが容易	激しい機械の酷使や高温の金属体の使用には適していません
ニッケルメッキ真鍮グランド	一般産業用制御、機械配線、屋外機器	頑丈なボディ、幅広い可用性、優れた万能耐久性	シールの材質と正確な環境に対する腐食適合性を確認する必要がある
ステンレス製グランド	海洋、食品機器、化学洗浄、過酷な屋外暴露	高い耐食性と強力な機械的性能	温和な屋内環境ではコストが高く、不必要な過剰仕様が発生する
EMC またはシールド終端グランド	ドライブ、サーボキャビネット、テレコム、または計装エンクロージャに入るシールドケーブル	エンクロージャの壁を通して編組またはシールドの連続性を維持するのに役立ちます	EMC の連続性が重要な場合、標準のグランドと置き換えることはできません
外装ケーブルグランド	鋼線装甲または編組装甲ケーブル システム	機械的な保持と装甲の終端を提供します	選択を誤ると、装甲がサポートされなかったり、正しく接着されなかったりする可能性があります。
スプリットグランドまたはスプリットエントリーシステム	成型プラグがすでに取り付けられている成端済みケーブル アセンブリ	設置者はコネクタを切断せずに完成したケーブルを配線できます	スプリットシステムは設計によって大きく異なるため、最終的なシールレベルを確認する必要がある

注記： ケーブルグランドは、ねじが一致するという理由だけで交換できるわけではありません。部品が許容できるかどうかは、ケーブル直径範囲、材質、シール設計、およびケーブル構造自体によって決まります。

引用

本文: ケーブルの外径がグランド範囲の端に近い場合は、速度を落として検証します。 6 mm ～ 12 mm のケーブル用に宣伝されているグランドは、温度、圧縮、および実際の取り付けの変動が現れると、6.1 mm または 11.9 mm のジャケットごとに自動的に適切に動作するわけではありません。

著者： ホーマー・ジャオ

役割： テクニカルディレクター

3. ケーブル グランドのサイズを正しく指定する方法

サイズ決定は、公称導体サイズや初期のプロトタイプの図面ではなく、実際の完成したケーブルの外径から始まります。購入者は、ケーブルのサプライヤーにジャケットの外径公差を問い合わせるか、生産在庫からリリースされたサンプルを測定する必要があります。紙の上では正しく見えるグランドでも、シールド、テープ、編組、またはジャケットを変更した後に実際のケーブルが大きくなった場合、故障する可能性があります。

次にスレッドの選択です。多くの新しい産業用ビルドではメートル スレッドが主流ですが、PG と NPT は依然として従来の機器や地域の設置に使用されています。エンクロージャのカットアウト、ロックナットの方法、ネジのかみ合い、およびパネルの厚さはすべて、グランドの設計に一致する必要があります。プロジェクトに下請けのエンクロージャ製造業者と別のケーブル アセンブラが関与している場合は、2 つのチームが異なる仮定を立てないように、スレッドのコールアウトを RFQ パッケージに直接入れます。

次に、パフォーマンスの境界を定義します。グランドは屋内キャビネットに対して軽い防塵のみを必要としますか、それとも IP68 の浸水、洗浄、紫外線、冷却剤、振動、および繰り返しのケーブルの移動に耐える必要がありますか?ケーブルには純粋な張力緩和が必要ですか、それともグランドもシールドの連続性を維持する必要がありますか?優れたサプライヤーは、ケーブルの構造、環境、エンクロージャのターゲットを理解した上で、ファミリーを推奨できますが、「M20 ブラック グランド」だけでそれを行うことはできません。

チェックリスト

承認前に購入者が送信する必要がある最小限の入力情報

• 導体ゲージだけでなく、実際の完成したケーブルの外径と許容差
• ケーブル構造の詳細: シールドなし、シールドあり、外装あり、終端済み、またはオーバーモールド
• エンクロージャのねじまたはカットアウトの規格: メートル、PG、または NPT
• パネルまたは壁の厚さ、およびロックナットが背面にアクセスできるかどうか
• IP66、IP67、IP68 などの対象侵入レベルと、要件が洗浄か水没か
• UV、塩分、油、冷却剤、洗剤、曲げ、動作温度などの環境の詳細

手戻りを防ぐ質問

• プロジェクトには EMC 連続性が必要ですか、それとも単純なシールだけが必要ですか?
• ケーブルは丸くて寸法が安定していますか、それとも平らで柔らかいか、または圧縮率が高いですか?
• ケーブルは使用中に動きますか? それともグランドは静的なエントリ ポイントのみをサポートしていますか?
• エンクロージャには、適合するシールワッシャー、ロックナット、または接地アクセサリが必要ですか?
• サプライヤーはグランドを緩めた状態で納入するか、パネルに取り付けて納入するか、またはケーブル アセンブリの構築プロセスに組み込んで納入する必要がありますか?

4. 材質、IP 定格、および使用環境のマッチング

材料の選択は、習慣ではなく実際の環境に従う必要があります。ナイロングランドは腐食に強く経済的であるため、多くの屋内キャビネットや中程度の工業用建造物でうまく機能します。ニッケルメッキ真鍮は、多くの場合、より優れた機械的強度が役立つ機械装置、産業用パネル、通信ボックス、屋外製品などの汎用の強化品です。ステンレス鋼は、塩水噴霧、強力な洗浄化学物質、食品加工の清掃、または化学攻撃などにさらされる場合に重要になります。

シールの材質はボディの材質と同じくらい重要です。グランドシールがオイル、冷却液、洗剤、温度サイクル、または紫外線に適合しない場合、シール機能が低下しても本体は存続する可能性があります。これが、ケーブル エントリの設計を、「 産業オートメーションのページ そして 海洋産業のページ、環境への曝露が清潔な屋内キャビネットよりもはるかに厳しい場所です。

また、購入者は飛沫保護を実際の浸漬または洗浄の要件から切り離す必要があります。 IP66、IP67、および IP68 は互換性のあるラベルではありません。機器が何年にもわたって高圧洗浄されたり、屋外に取り付けられたりする場合、ケーブル グランドの選択は、密閉型コネクタ システムやジャケットの材質と同じくらい真剣に検証する必要があります。要求の厳しいケーブル エントリー プログラムの場合、多くの場合、グランドの決定を、当社のガイドで説明されているのと同じ防水ロジックと組み合わせることが必要になります。 IP 評価ガイド そして私たちの オーバーモールド ケーブル アセンブリのページ。

カード: [{'title': '屋内制御盤', 'content': ['通常は、フィット感、基本的なシーリング、コスト管理によって決まります。', '温度と化学物質が適度な場合には、ナイロンまたはメッキ真鍮で十分なことがよくあります。']}, {'title': '屋外用または洗浄用の機器', 'content': ['通常、紫外線、水の浸入、耐食性によって引き起こされます。', 'シールワッシャーを慎重に検討することで、真鍮またはステンレスのオプションがより一般的になります。']}, {'title': 'シールドされた計装またはサーボ システム', 'content': ['通常は、EMC 連続性とエンクロージャを通る安定した接地パスによって駆動されます。', '編組またはシールドを正しく終端する必要がある場合、標準のシーリング グランドでは十分ではありません。']}, {'title': '海洋または化学物質への曝露', 'content': ['通常、塩分、液体の攻撃、および長い耐用年数によって引き起こされます。', '多くの場合、ステンレス鋼と互換性のあるシール材料を使用すると、部品コストが高くなります。']}]

引用

本文: 私たちは購入者に環境を数字で説明するよう促します。屋内か屋外か、洗い流すか時折飛び散るか、ケーブルが静的か可動か、実際の温度範囲などです。洗剤にさらされ、毎日ホースを下ろしてマイナス 20 度からプラス 80 度になると、許容できるグランドのリストはさらに狭くなり、より安全になります。

著者： ホーマー・ジャオ

役割： テクニカルディレクター

5. 設置リスク、検査チェック、RFQ データ

組み立ての規律が弱ければ、正しいグランドであっても失敗する可能性があります。一般的な取り付けエラーには、間違ったネジアダプターの使用、シーリングワッシャーの省略、シールナットを正しく圧縮せずに本体のみを締める、柔らかいケーブルジャケットを締めすぎる、またはすべての黒いエラストマーシールが同じように動作すると仮定するなどがあります。フィールド プログラムでよくあるもう 1 つの失敗は、同じグランド コールアウトを維持しながら、異なる OD のケーブル ロットを混在させることです。

検査は実際のリスクに合わせて行う必要があります。リスクの低い屋内パネルの場合は、ネジの取り付け、ケーブルの範囲、および基本的な保持を視覚的に確認するだけで十分な場合があります。屋外または防水アセンブリの場合、購入者は正しい付属品、グランドの向き、目に見えるシールの圧縮、設計意図と一致する引張抵抗、およびシステムレベルで必要な侵入テストも確認する必要があります。ケーブルがシールドされている場合は、指定された EMC または外装終端ハードウェアが実際に使用されていることを確認してください。

明確な見積もりへの最速の方法は、図面または写真、ケーブル外径、ねじ規格、環境、数量分割、および入力またはテスト要件など、管理されたパッケージを送信することです。グランドがより広範なアセンブリの一部である場合は、ケーブルが緩んで到着するか、終端処理済みか、オーバーモールドされているかをサプライヤーに伝えてください。その詳細が 1 つで、許容できるグランド ファミリが完全に変わる可能性があるためです。

チェックリスト

受信小切手または最初の小切手

• グランド部品番号とケーブル直径の範囲を、公開された BOM と照合して確認します。
• ネジ規格とロックナットまたはシーリングワッシャーのスタックがエンクロージャの図面と一致していることを確認します。
• ケーブルのジャケットがクランプされているか、切断されていないか、挟まれていないか、目に見えて変形していないかを検査します。
• グランド ファミリがケーブル タイプ (標準、EMC、外装、または分割) と一致していることを確認します。
• 完全にリリースする前に、必要なエンクロージャレベルの侵入テストまたはスプレーテストを確認してください。

サプライヤーが必要とするRFQデータ

• ケーブル外径とケーブル構造
• ネジ山または取り付けの詳細
• ターゲット IP またはエンクロージャのパフォーマンス レベル
• 材質の好みまたは腐食の懸念
• ケーブルの静的な状態と移動中の状態
• 試作数量、生産数量、検証範囲

6. よくある質問

以下の質問は、産業用、通信用、船舶用、および機器製造用のケーブル エントリ ハードウェアを承認する前に、購入者やエンジニアが通常尋ねる質問です。

よくある質問

ケーブルグランドとコネクタの違いは何ですか?

ケーブル グランドは、保持、シール、および場合によっては接地や EMC 導通を提供することにより、エンクロージャへのケーブルの引き込みを管理します。コネクタは、2 つの嵌合部品間に分離可能な電気インターフェースを作成します。多くのビルドでは、回路用のコネクタと筐体壁用のグランドの両方が必要です。

適切なケーブル グランド サイズを選択するにはどうすればよいですか?

実際の完成したケーブルの外径とその公差から始めて、それをグランドのクランプ範囲とエンクロージャのネジ山またはカットアウトに合わせます。ケーブルが技術的には範囲内にあっても、十分なシーリング マージンがないと極端な上限または下限にある場合、プロジェクトは失敗する可能性があります。

ナイロン ケーブル グランドの代わりに真鍮を使用する必要があるのはどのような場合ですか?

より強力な機械的性能、より優れたネジの耐久性、またはより要求の厳しい屋外および産業用途が必要な場合は、通常、真鍮またはニッケルメッキ真鍮がより安全な選択です。特に本体の強度よりも耐食性とコストが重要な場合は、屋内キャビネットや軽量機器にはナイロンで十分であることがよくあります。

1 つのケーブル グランドでシールド付きケーブルとシールドなしケーブルを同じように適切に処理できますか?

いつもではありません。張力緩和とシーリングのみが必要な場合は、標準のシーリング グランドで両方に使用できますが、シールド付きケーブルまたは外装ケーブルでは、編組の連続性を維持したり外装を正しくサポートしたりするために、専用の EMC または外装終端グランドが必要になることがよくあります。

IP67 と IP68 のケーブル グランドは互換性がありますか?

いいえ。どちらも高レベルの侵入保護を示していますが、テスト条件が異なるため、自動的に置き換えることはできません。機器が特定の洗浄または浸漬要件に依存している場合、グランド、エンクロージャ、および完全な組み立て方法がその正確な目標に対して承認される必要があります。

ケーブルグランドの推奨を求める場合、サプライヤーに何を送ればよいですか?

少なくとも 6 つの基本情報を送信してください: ケーブル外径、ケーブル構造、ねじまたはカットアウトの規格、環境、目標のシーリング レベル、プロトタイプと生産の数量分割。ケーブルが事前に終端処理されているかオーバーモールドされている場合は、推奨されるグランド ファミリがすぐに変更される可能性があるため、それも含めてください。

よくある質問

ケーブルグランドとコネクタの違いは何ですか?

ケーブル グランドは、保持、シール、および場合によっては接地や EMC 導通を提供することにより、エンクロージャへのケーブルの引き込みを管理します。コネクタは、2 つの嵌合部品間に分離可能な電気インターフェースを作成します。

適切なケーブル グランド サイズを選択するにはどうすればよいですか?

実際の完成したケーブルの外径と公差を使用し、それをグランドのクランプ範囲とエンクロージャのネジ山またはカットアウトに合わせます。導体ゲージのみからグランドのサイズを決定しないでください。

ナイロン ケーブル グランドの代わりに真鍮を使用する必要があるのはどのような場合ですか?

真鍮またはニッケルメッキ真鍮は通常、より強力な機械的性能とより厳しい産業または屋外での使用に好まれますが、ナイロンは多くの場合、屋内キャビネットや軽量の用途に適しています。

1 つのケーブル グランドでシールド付きケーブルとシールドなしケーブルを同じように適切に処理できますか?

用途が簡単なシールと張力緩和を必要とする場合のみ。シールドまたは外装ケーブルには、多くの場合、編組の連続性を維持したり外装を正しくサポートしたりするために、専用の EMC または外装終端グランドが必要です。

IP67 と IP68 のケーブル グランドは互換性がありますか?

いいえ。これらは異なる侵入保護条件を示しているため、グランド、エンクロージャ、および完全な組み立て方法は、製品に必要な実際の洗浄または浸漬目標に対して承認される必要があります。

ケーブルグランドの推奨を求める場合、サプライヤーに何を送ればよいですか?

ケーブル外径、ケーブル構造、ねじまたはカットアウトの規格、環境、目標のシーリング レベル、および数量の分割を送信します。また、ケーブルが緩んでいるか、事前に終端処理されているか、またはオーバーモールドされているかどうかも明記してください。

外部参照

• ケーブルグランドの概要
• IPコードの概要
• NEMA エンクロージャ タイプの概要

CTA

タイトル： ケーブル グランドを実際のケーブル アセンブリに適合させるのにサポートが必要ですか?

ケーブル図面、実際の外径、エンクロージャの詳細、および環境を送信します。ツールや製品をリリースする前に、プログラムに標準グランド、EMC グランド、外装ケーブル グランド、または別のケーブル エントリ戦略が必要かどうかを確認できます。

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• 生産前のケーブル入力レビュー
• 防水およびシールドされたアセンブリのサポート
• エンクロージャとケーブルの適合に関する RFQ ガイダンス

見積タイトル: これらのアイテムを RFQ と一緒に送信してください

見積品目

• 公差付きのケーブル外径とケーブル構造の詳細
• ネジ山またはエンクロージャのカットアウト要件
• 環境: 屋内、屋外、洗浄、海洋、油、または UV
• IP66、IP67、IP68などの密閉対象
• ケーブルが緩んでいるか、事前に終端処理されているか、またはオーバーモールドされているかどうか

成果物のタイトル: 得られるもの

成果物アイテム

• 推奨されるグランドファミリーと材料の方向
• 密閉、保持、EMC 連続性に関するリスクのレビュー
• プロトタイプと生産のニーズに合わせた見積もりガイダンス