防爆ケーブルグランドは、危険な環境において火炎の伝播を防止し、爆発リスクを最小限に抑えるために設計された重要な安全部品です。この包括的なガイドでは、潜在的に爆発性雰囲気の中で電気安全を維持するために不可欠なデバイスの主な特徴、選択基準、設置要件、およびアプリケーションについて説明します。
防爆グランドの基礎知識
防爆型ケーブルグランドは、可燃性ガス、蒸気、または可燃性粉塵が存在する可能性のある危険な環境で、ケーブルを電気機器に確実に接続するために設計された特殊な機械装置です。. これらの腺は2つの重要な機能を果たしている：
- ケーブルの周囲を安全かつ確実にシールし、爆発性物質の電気筐体内への侵入を防止します。.
- 機器内で起こりうる爆発を封じ込め、周囲の大気への伝播を防ぐ。.
動作メカニズムの説明
防爆ケーブルグランドは、火炎の伝播を防止し、潜在的な爆発を封じ込めるために、二重の作用原理で動作します。主なメカニズムは、ガスやほこりの侵入に対して不浸透性のバリアを作成する、一般的にエラストマーまたはゴムシールを利用した堅牢なシーリングシステムです。このシールはまた、内部爆発がエンクロージャーから漏れるのを防ぎます。
二次的なメカニズムは、グランドが内部爆発に耐え、封じ込めることを可能にする防炎設計です。機器内部で爆発が発生した場合、グランドの構造により、高温のガスが逃げ出そうとするのを冷却して鎮め、周囲の大気の発火点以下に温度を下げることができます。この封じ込めと冷却プロセスにより、爆発が外部環境に広がるのを効果的に防止し、可燃性物質が存在する危険区域での安全性を維持します。
防爆型ケーブルグランド 構造とデザイン
防爆型ケーブルグランドは通常、危険な環境下での安全性を確保するために設計されたいくつかの主要部品で構成されています：
- ボディ：通常、過酷な条件にも耐えられるよう、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウムなどの頑丈な素材で作られている。
- シーリングシステム：ガスや粉塵の侵入を防ぎ、潜在的な発火源を封じ込めるため、圧縮シールと防火バリアが組み込まれている。
- クランプ機構：ケーブルを固定し、ストレインリリーフを提供する。多くの場合、アーマードケーブルの電気接合のためにアーマークランプを使用する。
- コンパウンド・バリア：爆発防止を強化するため、長持ちするエポキシ系シーリング材を使用したモデルもある。
- ネジ山エンクロージャーに確実に取り付けるためのメートルまたはNPTねじで、多くの場合、IP66/68保護用のOリングを備えています。
構造は、ケーブルタイプと危険区域要件によって異なります。例えば、CG.EMグランドはシールドケーブルのEMC保護のために内側シールドリングを含み、CG.ARグランドは装甲ケーブルのために追加のシーリングを備えています。
主な特徴と素材
過酷な条件に耐えるよう設計されたこれらの部品は、特定の環境に合わせた堅牢な素材を使用しています：
- 黄銅およびニッケルメッキ黄銅：耐久性とコストパフォーマンスに優れ、標準的な産業用途に最適。
- ステンレススチール：腐食環境や海洋環境で優れた耐性を発揮し、過酷な条件下でも長寿命を保証します。
- 耐腐食性オプション：アルミニウムや非金属のような特殊な素材は、独特の化学薬品にさらされる環境に対応します。
このような材料の選択により、安全性とコンプライアンスを維持しながら、多様な運用上の要求への適合性が確保される。
ケーブルグランド寸法ガイド
防爆ケーブルグランドサイズチャートは、特定のケーブル寸法とアプリケーションに適切なグランドを選択するための重要なツールです。これらのチャートは、一般的にケーブルのサイズ、芯数、対応するグランドのサイズを関連付けています。例えば、25 mm²の4芯ケーブルの場合、32サイズのグランドが必要です。このチャートは、1.5mm²から1000mm²までの幅広いケーブルサイズと、1から48までのコア番号に対応しています。
これらのチャートを使用する際の主な検討事項は以下の通り：
- ケーブルの直径：非アーマード・ケーブルの場合はアウター・シース上で測定し、アーマード・ケーブルの場合はアーマー上で測定する。
- コア数：ケーブル全体の直径と必要なグランドサイズに影響する。
- ねじサイズ：通常、メートルねじ（M20～M130）またはNPTねじが利用可能。
- アーマータイプ：様々なアーマースタイルに対応するため、異なるグランドデザインが必要となる場合がある。
サイズ決めは、グランドのモデルやタイプによって異なる場合があるので、常にメーカー固有のチャートとガイドラインを参照すること。これらのチャートはガイダンスのためのものであり、環境条件や特定の危険区域の要件などの要因が、最終的なグランドの選択に影響する可能性があることを忘れないでください。
認証と保護基準
国際安全規格への準拠は、防爆ケーブルグランドにとって極めて重要です。これらのコンポーネントは、ATEX、IECEx、cCSAus、ULなどの厳しい認証に適合し、グローバルな安全要件に準拠している必要があります。Ex d (防爆)、Ex e (安全性向上)、Ex nR (呼吸制限)などの保護等級は、グランドの保護レベルが接続される機器の保護レベルと同等以上でなければならないため、重要な考慮事項です。さらに、IP定格はグランドの湿気や埃の侵入に対する耐性を決定するために不可欠であり、様々な使用条件において適切な環境密閉を保証します。
正しいグランドの選択
適切な防爆ケーブルグランドを選択する際には、以下の重要な要素を考慮してください：
- 危険区域の分類：グランドが設置される特定のゾーン（ガスの場合は0、1、2、粉塵の場合は20、21、22）を決定する。
- 保護タイプ：安全性の向上(Ex e)や防炎(Ex d)など、要求される保護方法に適合するグランドを選択する。
- ケーブルの種類とサイズ：アーマード・ケーブルやシールド・ケーブルなど、特定のケーブルの直径と構造に適合していることを確認する。
- 環境条件：極端な温度、腐食性雰囲気、侵入保護（IP）要件などの要因を考慮してください。
- 素材の選択：環境に応じて、ステンレス鋼や真鍮などの耐腐食性素材を選ぶ。
- 認証：グランドがお住まいの地域や業界に関連する国際規格（ATEX、IECEx、NEC）に適合していることを確認してください。
これらの基準を慎重に評価することで、危険な環境において安全性、コンプライアンス、最適な性能を保証する防爆ケーブルグランドを選択することができます。
インストールと使用ガイド
防爆ケーブルグランドを使用する場合、適切な設置とメンテナンスは、危険な環境での安全を確保するために非常に重要です。ここでは、重要な手順と注意事項を説明します：
- ケーブルのサイズ、装甲、危険区域の分類に基づき、適切なグランドタイプを選択する。
- ケーブルがきれいに切断され、正しい長さのアウターシースが取り除かれていることを確認する。
- アーマー・コーンなどの部品の向きに注意しながら、正しい順序でケーブルをグランドの部品に通します。
- 製造元のガイドラインに従い、グランド部品を指定トルクで締め付ける。
- Ex d環境のバリアグランドでは、必要に応じてフィラーとインナーシースを取り除き、ケーブルを慎重に準備する。
- グランドに損傷や摩耗の兆候がないか定期的に点検し、問題が見つかった場合は速やかに交換する。
- 損傷したグランドの修理は決して試みないでください。必ず、認定を受けた新しいユニットと交換してください。
防爆型ケーブルグランドは、ポータブル機器での使用には適していないため、固定設備でのみ使用することを忘れないでください。設置の詳細は、グランドのタイプやモデルによって異なる場合がありますので、必ず製造者の特定の説明書を参照してください。
危険産業への応用
高リスクの環境で広く利用されている防爆型ケーブルグランドは、様々な業界で安全性を維持する上で重要な役割を果たしています。これらの特殊なコンポーネントは、石油・ガス施設、化学処理プラント、採鉱作業、および危険物取扱区域で広範な用途を見出します。その主な機能は、火花の伝播を防止し、潜在的な爆発を封じ込め、潜在的に揮発性の雰囲気における電気設備の完全性を維持することです。堅牢な環境シーリングを提供し、厳しい安全規格に準拠することで、これらのグランドは、可燃性ガス、蒸気、または可燃性粉塵が存在する可能性のあるゾーンでの電気機器の安全な操作を保証します。
