3500+ の製品 お問い合わせ
ケーブルグラントはケーブルの引き抜きによる損傷を防げますか?

ケーブルグラントはケーブルの引き抜きによる損傷を防げますか?

簡潔な答えは「はい」です——ただし、ケーブルに適したサイズのケーブルグランドを正しく取り付ける場合に限られます。多くの購入者は、どんなケーブルグランドでも筐体のケーブル導入口で配線を自動的に保護すると考えがちです。実際には、ケーブルグランドが提供する機械的保護は、シールインサートがケーブル外皮を確実に把持しているかどうか、およびロックナットが規定トルクまで正しく締め付けられているかどうかに完全に依存します。このいずれかが不適切だと、ケーブルグランドは単なる通過部品となり、実質的な機械的保護機能を果たさなくなります。

Cable gland installed on electrical enclosure panel showing strain relief and cable entry
正しく取り付けられたケーブルグランドは、ケーブル導入口においてIP等級のシール性能と機械的ストレインリリーフの両方を提供します。

ケーブルグランドの本来の設計目的

ケーブルグランドは、2つの異なる機能を果たしますが、購入者はこれらを同一のものと見なすことがあります。1つ目の機能はシーリングであり、塵、水、その他の異物が筐体内部に侵入するのを防ぐことです(この性能はIP等級で評価されます)。2つ目の機能はストレインリリーフであり、ケーブルの導入部にかかる機械的負荷(引張力、ねじり力、曲げ力)を吸収し、それらがパネル内部の端子や接続部に伝わらないようにすることです。

これらの両機能は、電気設備用ケーブルグランドに関する国際規格「DIN EN 62444」で規定されています。同規格における機械的強度要件では、正しく設置されたケーブルグランドが所定の引き抜き力に耐え、ケーブルが抜け出さないことが求められています。この要件を満たす場合、ケーブルグランドは質問で問われている通り、筐体導入部における引張による損傷を確実に防止していることになります。

一見逆説的に思えるかもしれませんが、ストレインリリーフ機能は、ケーブルグランド本体よりもシーリングインサートに大きく依存しています。ケーブルの外被を把持するのは、クランプリングリングまたはシーリングインサートです。このインサートが、ケーブルの実際の外径に対して適切に圧縮されない場合、ロックナットをどれほどきつく締めても、信頼性のあるIP防護性能や有効な引抜き抵抗を得ることはできません。

ケーブルグランドが引抜きによる損傷を防げないとき

ケーブルグランドの仕様を最終決定する前に、次の点を確認してください。使用するケーブルの実際の外径(同一ケーブル種別でもドラムロットごとに生じうるばらつきを含む)を正確に把握していますか?

ケーブルグランドが引張りによる損傷を防げない最も一般的な原因は、クランプ範囲の不適合です。すべてのケーブルグランドには、有効にケーブルを把持できる最小および最大外径(OD)が定義されたクランプ範囲があります。実際のケーブル外径がその範囲の下限付近、あるいは範囲外である場合、シールインサートが十分に圧縮されず、必要な把持力が得られません。外見上はケーブルの挿入が正しく見えても、実際の使用時には引き抜きに対する抵抗がほとんど得られません。

2つ目の故障モードは、設置作業者が締め付けすぎることです。プラスチック製のケーブルグランドを取り付ける際、作業者は確実に固定されるようロックナットをしっかり締めようとするのが自然な反応です。しかし実際には、過剰なトルクがクリップリング(ケーブル外皮を保持する部品)を変形させたり亀裂を入れたりします。その結果、見た目は正しく取り付けられたように見えても、内部のインサートが損傷し、引き抜きに対する実質的な機械的保持力が失われてしまいます。こうした損傷は通常、外部からは確認できないため、設置時の検査で見逃されがちです。

3つ目のシナリオは、標準的なケーブルグランド保護がそもそも適用できないケースです。すなわち、装甲ケーブル(アーマードケーブル)です。標準のケーブルグランドは、ケーブルの外被を把持します。しかし、鋼線装甲(SWA)またはアルミニウム線装甲(AWA)ケーブルでは、実際の使用時に生じる機械的負荷は外被ではなく、装甲層が担っています。外被のみを把持するグランドでは、装甲層の引き戻し(プルバック)を防げず、配線工事が経年で振動や屈曲を受けるにつれ、ケーブル芯線が盤内において徐々に位置ずれを起こす可能性があります。装甲ケーブル用の貫通部には、装甲層を直接把持する専用のクランプ機構を備えたケーブルグランドが必要です。

引っ張りによる損傷を確実に防ぐケーブルグランドの選び方

実務上、保守点検時の開閉、振動、ダクトの動きなど、長期間にわたる使用条件にも耐え抜くケーブルグランドの設置例は、ケーブルの公称断面積から推定した外径ではなく、実際に測定したケーブル外径に基づいて選定・施工されたものが多く見られます。

引張りによる損傷を防ぐため、以下の3つの要素を順に評価してください。

  • クランプ範囲の適合性: ケーブルの実際の外径を測定し、その値がケーブルグランドに記載されたクランプ範囲の中央付近に収まることを確認してください。クランプ範囲の両端に近い外径のケーブルは、保持力が不安定になります。また、公称サイズごとのクランプ範囲が広いケーブルグランドを採用すれば、異なる構造やメーカーのケーブル間で外径にばらつきがあるプロジェクトにおいて、リスクを低減できます。
  • 使用環境におけるロックナットのトルク保持性能: モータ制御盤、ポンプステーション、機械筐体など、連続的または断続的な振動が発生する用途では、標準のロックナットが周期荷重により徐々に緩み、引き抜き抵抗を確保するためのクランプ力を段階的に失うことがあります。振動に強いトルク保持構造を備えたケーブルグランドは、設置後の使用期間中、確実な保持性能を維持します。このような環境では、材質の等級よりも、このトルク保持性能の方が重要です。
  • ケーブル構造に合ったグランドタイプ: 非装甲の柔軟ケーブルまたは多心被覆ケーブル用の標準グランド。SWAおよびAWAケーブル用の装甲ケーブルグランド(装甲層を挟持する機構付き)。これらは、ねじ形状および公称サイズが一致していても、機械的保護レベルでは相互交換できません。

正しい理解

ケーブルグランドは、物理的な遮断材としてではなく、ストレインリリーフ(引張緩和)機能によってケーブルの引き抜きによる損傷を防ぎます。その保護メカニズムは「把持」であり、シールインサートがケーブル被覆を圧縮し、外部からの引張力全体をグランド本体および筐体パネルへと伝達することで、端子および内部接続部への負荷を回避します。

そのグリッピング機能は、ケーブルの外径(OD)がクランプ範囲の有効ゾーン内に収まるようケーブルグラントを適切なサイズで選定し、さらにロックナットをメーカー指定の締付けトルクで確実に締め付けた場合にのみ発揮されます。実際のケーブル外径に対して挿入部(インサート)が完全に閉じきれない場合は、グリップできません。また、過度な締付けにより挿入部が損傷した場合も、グリップできません。さらに、装甲ケーブルの外被にケーブルグラントを取り付けると、本来の負荷伝達経路ではなく誤った層(外被)を把持することになり、実質的な固定が得られません。

パネルビルダー、請負業者、およびサービス荷重、振動、または定期的な保守点検アクセスが想定される機器のケーブル導入部を仕様するプロジェクトエンジニアにとって、引張りによる損傷を確実に防ぐケーブルグランドを選定するプロセスは単純です。まず実際のケーブル外径(OD)を測定し、そのサイズに適合するクランプ範囲を持つケーブルグランドを選択します。次に、ケーブルの構造に合ったタイプのグランドを選び、規定トルク値で正しく取り付けます。この4つの手順をすべて遵守すれば、ケーブルグランドはストレインリリーフ機能を十分に果たし、設置後の運用期間中、導入部におけるケーブル保護を確実に実現します。

IP等級、クランプ範囲、ケーブル種別にわたって包括的なケーブルグランド製品群を取り扱うサプライヤーであれば、プロジェクトエンジニアは各導入部ごとに最適な型式を一貫して指定でき、製品シリーズやサプライヤーを切り替える必要がありません。これにより、多導入部パネルの仕様作成および現場での資材管理が大幅に簡素化されます。