制御盤、接続箱、または産業機器用の電気部品を指定する場合、ケーブルグランドとケーブルコネクタの両方を頻繁に見かけるでしょう。これらの用語は、カジュアルな会話では互換的に使用されることがありますが、電気設備において明確に異なる目的を果たす根本的に異なる部品を指します。.
ケーブルグランドとケーブルコネクタの違いを理解することは、アプリケーションに適した部品を選択するために非常に重要です。誤った選択をすると、環境保護を損なったり、電気的性能要件を満たせなかったり、単に不要な機能に過剰な費用をかけたりする可能性があります。.
このガイドでは、ケーブルグランドとケーブルコネクタの技術的な違いを明確にし、各部品タイプを使用するタイミングを説明し、実際のアプリケーション要件に基づいて自信を持って仕様を決定できるようにします。.
ケーブルグランドとは？
A ケーブルグランド—ケーブルエントリーグランドまたはスタッフィンググランドとも呼ばれます—は、ケーブルの端を、ケーブルが通る機器またはエンクロージャに取り付けて固定する機械的デバイスです。ケーブルグランドの主な役割は、ケーブルがエンクロージャの壁を通過するポイントで、環境シーリング、ストレインリリーフ、および機械的保持を提供することです。.
ケーブルグランドは電気的な接続を行いません。代わりに、ケーブルの入口点を密閉して、エンクロージャの防塵・防水保護等級（IP等級）を維持します。IP67またはIP68等級の接続箱を見かける場合、ケーブルグランドは、各ケーブルの周囲に水密シールを作成することで、その等級を維持するものです。.
これらのデバイスは、ねじの種類（PG、メートルM、NPT）、材質（真鍮、ステンレス鋼、ナイロン）、およびケーブルの直径範囲に従って指定されます。危険場所では、ケーブルグランドは、点火リスクを防ぐために、ATEXやIECExなどの追加の規格を満たす必要があります。.
ケーブルコネクタとは？
A ケーブルコネクタ は、2本のケーブル間、またはケーブルと機器間の取り外し可能な電気的インターフェースを作成する電気機械デバイスです。ケーブルグランドとは異なり、ケーブルコネクタは、電気回路の確立、維持、および切断を可能にするように特別に設計されています。.
ケーブルコネクタは、定義された接触形状、ピン構成、および電気的定格を備えた標準化された嵌合コンポーネント（プラグとレセプタクル）を備えています。一般的な産業用例としては、M12丸型コネクタ、端子台、D-subコネクタ、およびモジュラープラグシステムがあります。これらのコネクタは、接点数、定格電流、定格電圧、およびデータ伝送能力などの要素によって指定されます。.
ケーブルグランドがエンクロージャの入口点を密閉するのに対し、ケーブルコネクタは個々の導体を終端処理し、機器の境界を越えて信号または電力を分配できるようにします。コネクタ本体は環境保護（IP等級）を提供する場合がありますが、これは主要な電気的機能に次ぐものです。.
主な違い：ケーブルグランド vs ケーブルコネクタ
ケーブルグランドとケーブルコネクタの混同は、どちらもケーブルに取り付けられ、どちらも機器の境界に現れる可能性があるという事実に起因します。ただし、これらは根本的に異なる問題を解決します。.
| 特徴 | ケーブルグランド | ケーブルコネクタ |
| 主要機能 | 機械的なケーブルエントリと環境シーリング | 電気的接続インターフェース |
| 電気的役割 | なし（電気的接点なし） | 電気回路の連続性を確立 |
| 環境保護 | コア機能—エンクロージャのIP等級を維持 | 二次的な機能（存在する場合） |
| 取り外し可能性 | 恒久的な設置（取り外すには工具が必要） | 繰り返し可能な接続/切断サイクル用に設計 |
| 主要コンポーネント | ねじ付きボディ、圧縮シール、ストレインリリーフ | 嵌合する半分、電気的接点、絶縁 |
| 設置場所 | エンクロージャの壁の貫通 | ケーブル間またはケーブルと機器間のインターフェース |
| 規格 | IEC 62444、ATEX/IECEx（危険場所） | IEC 61076シリーズ、IEC 61984、UL 1977 |
| 選考基準 | ケーブルの直径、ねじの種類、IP等級、材質 | ピン数、電圧/電流定格、データ速度 |
この表は区別を明確にしています。ケーブルがエンクロージャに入る場所を密閉する必要がある場合は、ケーブルグランドが必要です。後で切断できる電気的に導体を接続する必要がある場合は、ケーブルコネクタが必要です。.
構造とコンポーネント
ケーブルグランドの構造
一般的なケーブルグランドは、機械的保持と環境シーリングを実現するために連携して動作するいくつかの主要なコンポーネントで構成されています。
- ねじ付きボディ：エンクロージャの壁の対応するねじ穴にねじ込まれる外部ねじ（PG、M、またはNPT）を備えたメインハウジング。環境要件に応じて、真鍮、ステンレス鋼、またはナイロンで入手できます。.
- 圧縮ナット：ケーブルの外側のシースに締め付けられ、機械的なグリップを作成し、シーリング要素を圧縮する外側のリング。これにより、張力下でのケーブルの引き抜きを防ぐストレインリリーフが提供されます。.
- シーリングリング/ワッシャー：ケーブルシースに対して圧縮されて水密シールを作成するエラストマー要素（通常はEPDM、NBR、またはシリコーン）。これらのシールの品質と圧縮によって、達成されるIP等級が決まります。.
- ロックナット：グランドボディをエンクロージャの壁に固定し、取り付けポイントで主要なシールを作成する内側のナット。.
装甲ケーブルの場合、特殊なグランドには、ケーブルアーマーを終端処理し、接地の連続性を提供するアースタグや圧縮コーンなどの追加のコンポーネントが含まれています。.
ケーブルコネクタの構造
ケーブルコネクタは、信頼性の高い電気的接触と定義された嵌合形状という、異なる優先順位に基づいて構築されています。
- コネクタハウジング：接点を正確な位置に保持し、機械的保護を提供する絶縁ボディ。互換性のないコネクタタイプ間の誤嵌合を防ぐためのコーディング機能が含まれている場合があります。.
- 電気接点：回路の連続性を確立する導電性要素（ピン/ソケット）。これらは、特定の接触抵抗および通電仕様に合わせて精密に製造されています。接点めっき（金、銀、錫）は、信頼性と耐食性に影響します。.
- ケーブルアタッチメント：コネクタのタイプに応じて、これははんだ終端、圧着接点、ネジ端子、または絶縁変位である場合があります。アタッチメント方法は、振動および熱サイクルを通じて接点の完全性を維持する必要があります。.
- シーリング要素（オプション）：過酷な環境で使用されるコネクタには、IP67/IP68保護を実現するために、Oリング、ガスケット、またはオーバーモールドが含まれている場合があります—ただし、これは追加機能であり、コネクタの主要な機能ではありません。.
- ロック機構：嵌合する半分を固定し、偶発的な切断を防ぐねじ結合、バヨネットロック、またはスナップロック機能。.
主な機能
ケーブルグランドの機能
- 環境シーリング：ケーブルの入口点を密閉することにより、エンクロージャの侵入保護等級を維持します。適切なケーブルグランドがない場合、IP67 ジャンクションボックス は、粉塵や湿気の侵入を許す保護されていないハウジングになります。.
- ストレイン・リリーフ：ケーブルを入口点でしっかりと固定することにより、内部接続への機械的ストレスを防ぎます。引っ張り力は、エンクロージャ内の電気的終端ではなく、グランドボディに伝達されます。.
- ケーブル保持: ケーブルの引き抜きを防ぐ機械的な保持力を提供します。振動、動き、またはケーブルの重量によって徐々に緩む可能性がある用途では重要です。.
- 接地導通 (装甲ケーブル付き金属製グランド): SWAまたはその他の装甲ケーブルで使用する場合、金属製ケーブルグランドはケーブル装甲の接地経路を提供し、電気的安全とEMC性能を確保します。.
ケーブルコネクタの役割
- 電気的相互接続: 嵌合する導体間の回路導通を確立および維持します。これは、電力または信号伝送のための信頼性の高い電気的経路を作成する、主要かつ決定的な機能です。.
- 標準化されたインターフェース: 正しいピンツーピン嵌合を保証する、定義された再現性のある接続形状を提供します。コーディングとキーイングにより、マルチコネクタ設置での接続エラーを防ぎます。.
- 取り外し機能: ケーブルを切断したり、恒久的な終端を邪魔したりすることなく、メンテナンス、テスト、または機器の再構成のために意図的な取り外しを可能にします。.
- 信号品質: データコネクタの場合、指定された周波数で信号品質を維持するために、制御されたインピーダンスとシールドを維持します。産業用ネットワーク (PROFINET、EtherCAT) およびセンサーアプリケーションで重要です。.
ケーブルグランドの使用時期
次のいずれかのシナリオがアプリケーションに含まれる場合は、ケーブルグランドを指定してください。
- エンクロージャの入口点: ジャンクションボックス、コントロールパネル、モーター端子ボックス、または機器エンクロージャの壁を通過するすべてのケーブルは、環境保護を維持するためにケーブルグランドが必要です。グランドは、エンクロージャのIP定格を維持するシールを作成します。.
- 屋外設置: 天候、直射日光、雨、または極端な温度にさらされる電気機器には、IP定格のケーブルエントリが必要です。ケーブルグランドは、湿気の侵入に対する最初の防御線を提供します。.
- 海洋およびオフショア環境: 塩水噴霧、一定の湿度、および時折の水没には、水密ケーブルエントリが必要です。NBRまたはEPDMシール付きのステンレス鋼またはニッケルメッキ真鍮グランドは、海洋電気設備で標準です。.
- 危険な場所: 爆発性ガスまたは粉塵雰囲気のある環境では、ケーブルグランドは機器保護の概念 (Ex e、Ex d、Ex t) を維持する必要があります。ATEXまたはIECEx認証済みのグランドは、これらのアプリケーションでは必須です。.
- 産業機械: 振動、動き、または機械的ストレスを受ける機器には、ストレインリリーフを提供し、入口点でのケーブル疲労を防ぐためのケーブルグランドが必要です。.
- 装甲ケーブルの設置: SWA (Steel Wire Armored) または編組装甲ケーブルを使用する場合、装甲を終端し、接地導通を提供する特殊な装甲ケーブルグランドが必要です。.
ケーブルコネクタの使用時期
アプリケーションで次のものが必要な場合は、ケーブルコネクタを選択してください。
- 取り外し可能な機器接続: メンテナンス、テスト、または再構成のために定期的な取り外しが必要な機械、機器、またはコントロールパネル。コネクタを使用すると、恒久的な配線を邪魔することなく、クリーンな取り外しが可能です。.
- 現場交換可能なアセンブリ: 機器モジュールまたはセンサーを迅速に交換する必要がある場合、コネクタはプラグアンドプレイ機能を提供します。これは、産業オートメーションおよびプロセス制御における標準的な方法です。.
- ケーブル間ジョイント: 将来の取り外しを可能にする方法で2つのケーブル配線を結合する必要がある場所。延長ケーブル、ケーブルトレイのジャンクションポイント、およびモジュール式配線システムはすべて、ケーブルコネクタに依存しています。.
- 信号伝送: データネットワーク、センサー配線、および通信システムは、接続の柔軟性を可能にしながら信号品質を維持する標準化されたコネクタ (RJ45、M12 Xコード、光ファイバー) を使用します。.
- 配電: 大電流コネクタ (PowerCON、CEE産業用プラグ、アンダーソンコネクタ) は、一時的な電力システム、モバイル機器、およびモジュール式設置のための安全で大容量の電気接続を可能にします。.
- パネルマウントインターフェース: 機器のフロントパネルは、多くの場合、パネルを開かずに現場での取り外しを可能にする方法で外部ケーブルをエンクロージャに接続するためにコネクタを使用します。.
業界標準と認証
ケーブルグランド規格
IEC 62444: ケーブルグランドの構造要件、性能基準、および試験方法を定義する国際規格。機械的強度、IP定格検証、温度性能、およびケーブル保持試験をカバーします。主にIEC 60423に基づくメートルねじ付きグランドに適用されます。.
ATEX指令2014/34/EU: 爆発性雰囲気で使用される機器を規制する欧州の規制。ゾーン1、ゾーン2、ゾーン21、またはゾーン22環境で使用されるケーブルグランドは、機器保護の概念 (Ex e、Ex d、Ex tなど) に一致するATEX認証を取得する必要があります。.
IECExシステム: 危険場所機器の国際認証スキーム。IEC 60079シリーズ規格に基づいて、爆発性雰囲気で使用されるケーブルグランドのグローバルに認められた適合性評価を提供します。.
UL / CSA: ケーブルグランドの北米製品安全認証。特に、米国およびカナダ市場のクラスIディビジョン2 / ゾーン2アプリケーションに関連します。.
ケーブルコネクタ規格
IEC 61076シリーズ: 円形および長方形コネクタの機械的および電気的要件を規定する規格のファミリー。IEC 61076-2-101はM12コネクタをカバーします。他の部分は、異なるコネクタファミリーに対応します。.
IEC 61984: 機器で使用されるコネクタシステムの広範な安全規格。絶縁、接触性能、および汎用コネクタの安全要件をカバーします。.
UL 1977: コネクタおよび相互接続システムコンポーネントの北米安全規格。米国/カナダ市場で販売されるULリスト機器に必要です。.
ISO/IEC 11801: データコネクタの場合、コネクタの性能カテゴリ (Cat5e、Cat6、Cat6Aなど) を含む、電気通信および情報技術設備のケーブル配線規格を定義します。.
コンポーネントの選択に適用される規格を理解することで、設置コード、機器認証、およびプロジェクト仕様への準拠が保証されます。.
選択ガイド: 適切なコンポーネントの選択
仕様の決定に直面した場合は、次の質問をしてください。
主な要件は、エンクロージャの入口点での環境シーリングですか？
→ はい: ケーブルグランド
→ いいえ: 次の質問に進みます
アプリケーションには電気的な取り外し機能が必要ですか？
→ はい: ケーブルコネクタ
→ いいえ: 次の質問に進みます
電線をエンクロージャーの壁に通して配線しますか、それとも電気接続のために導体を終端処理しますか？
→ 壁貫通：ケーブルグランド
→ 電気的終端：ケーブルコネクター
設置には、湿気/粉塵保護のためのIP等級が必要ですか？
→ 保護が必要な場合 エンクロージャーの入口点で：ケーブルグランド
→ 保護が必要な場合 電気的インターフェースの嵌合部で：IP等級ケーブルコネクター
これは危険場所（爆発性雰囲気）用ですか？
→ エンクロージャーのシーリング：ATEX/IECExケーブルグランド
→ 電気的インターフェース：認証された危険場所用コネクター
多くの設置では、両方を使用します。ケーブルがエンクロージャーに入る場所にはケーブルグランド、電気的接続を行う必要があり、場合によっては取り外す必要のある機器インターフェースまたはエンクロージャー内部にはケーブルコネクターを使用します。.
結論
ケーブルグランドとケーブルコネクターは、電気設備において明確で補完的な役割を果たします。ケーブルグランドは、エンクロージャーの入口点を保護し、IP等級を維持し、ストレインリリーフを提供する機械的なシーリングデバイスであり、電気的な機能はありません。ケーブルコネクターは、回路の連続性を確立し、切断を可能にする電気機械的インターフェースであり、必要に応じて環境保護が二次的な機能となります。.
この基本的な区別を理解することで、各アプリケーションポイントに適したコンポーネントを特定できます。次回、パネルレイアウトまたは機器仕様を確認する際に、ケーブルグランド（入口シーリング）とケーブルコネクター（電気的インターフェース）のどちらを要求するかを正確に把握できます。.
シールされた入口と切断機能の両方を必要とするアプリケーションの場合 そして 、通常、エンクロージャーの入口点にはケーブルグランド、エンクロージャーの内側またはすぐ外側にはIP等級のケーブルコネクターを使用します。これにより、ケーブルが入り込む場所に環境保護が提供され、回路が接続される場所に電気的な柔軟性が提供されます。.
