シングルコアケーブルとマルチコアケーブル: プロジェクトに実際に必要なのはどちらですか?

シングル コア ケーブルとマルチ コア ケーブルの選択は、電気設備における最も基本的な決定の 1 つですが、構造の違いが実際の性能結果にどのように反映されるかを十分に理解せずに選択されることがよくあります。どちらのタイプのケーブルも、正しく取り付けられれば安全に電流を流すことができますが、熱の処理方法、取り付け時の柔軟性、および実際にどのような用途に向けて定格および設計されているかが大きく異なります。この選択を誤ると、お金を無駄にするだけでなく、過熱のリスク、電圧降下の問題、不必要な設置作業が発生する可能性があります。

シングルコアケーブルとマルチコアケーブルの構造の違い

これら 2 つのケーブル タイプの決定的な違いは、単一の外側シース内に収容される導体の数にあり、この構造上の違いが、このガイド全体で説明する他のほぼすべての性能特性に影響を与えます。

単芯ケーブル構造

単芯ケーブルには、通常、単線またはより線の銅またはアルミニウムで作られた 1 つの導体が含まれており、その周囲は絶縁体と保護用の外側シースで囲まれています。ケーブルごとに導体が 1 つだけあるため、標準回路を完成するには、必要に応じて各相、中性線、および接地導体に 1 つずつ、複数の単芯ケーブルを並べて配線する必要があります。この構造により、同じシース内で熱を発生する隣接する導体がないため、各導体が独立して周囲の空気に熱を放散できます。また、単芯ケーブルは一般に断面積が大きい方が製造が容易であるため、大電流用途で一般的です。

多芯ケーブル構造

マルチコア ケーブルは、単一の外側シース内に 2 つ以上の絶縁導体を束ねたもので、用途に応じて 2 コア、3 コア、4 コア、またはそれ以上の導体数などの構成が一般的です。この設計により、相導体、中性導体、場合によってはアース導体を含む完全な回路を、複数の別々の配線ではなく 1 つの統合ケーブルとして設置することができます。その代償として、密集した導体は互いに近接して発熱するため、自由空気中に設置された同等の単芯導体と比較してケーブルの通電容量に影響を及ぼします。

電気的性能の比較

電気的性能は、特に電流容量と熱管理の点で、構造の違いによる実際的な影響が最も明らかになる部分です。

同等の単心導体と比較して多心ケーブルの定格電流が低いことは、隣接する導体間の相互加熱によって引き起こされる軽減効果であることが十分に立証されています。このため、大型モーターや主配電盤に電力を供給する産業用給電線は、1 つの結合ケーブルではなく 3 つまたは 4 つの個別のケーブルを設置することになるにもかかわらず、単芯ケーブルとして使用されることがよくあります。一方、マルチコアケーブルは、導体が同じシース内に対称的に配置されているため、導体によって生成される電磁場のバランスが自然に保たれ、近くの金属構造への誘導電流が低減されます。この利点は、単一コアの設置では、注意深い三つ葉または間隔をあけた配置によって達成する必要があります。

柔軟性、設置、取り扱い

これらのケーブル タイプを選択する場合、特に厳しいスケジュールや複雑な配線要件があるプロジェクトでは、設置の実用性が電気的性能と同じくらい重視されることがよくあります。

マルチコア ケーブルは、単一のケーブル配線で完全な回路を提供し、電線管、ケーブル トレイ、またはトランキングを通して引き抜く必要がある個々のケーブルの数を減らすため、ほとんどの低電圧から中電圧のアプリケーションで明らかな設置上の利点を提供します。これは、特に導体数が少ない住宅や商用配線において、労働時間の削減、終端ポイントの減少、ケーブル管理の簡素化に直接つながります。対照的に、単芯ケーブルの設置では、導体が正しくグループ化または配置されていることを確認するための慎重な計画が必要です。グループ化が正しくないと、不均衡な電磁界が発生し、近くの金属構造に局所的な加熱が発生する可能性があるためです。

ただし、導体サイズが非常に大きくなると、単心ケーブルがより現実的な選択肢になります。これは、複数の大きな導体を束ねた特大のマルチコア ケーブルは非常に重く、硬くなり、角や限られたスペースで曲げるのが困難になるためです。非常に大電流が流れる大規模な産業設備では、より多くのケーブルが必要であるにもかかわらず、個々のシングル コア ケーブルのほうが、同等の巨大なマルチ コア ケーブルよりも物理的に扱いやすく配線しやすいことがよくあります。

コストと材料の考慮事項

材料費と人件費は常に同じ方向に動くわけではないため、総設置コストはケーブル自体の価格以外にも検討する必要があります。

• マルチコア ケーブルは一般に、必要なケーブルの引き抜きや終端処理が少なくなるため、設置の労力を軽減し、小規模なプロジェクトではメートルあたりの材料コストが高くつくのを相殺できます。
• 単芯ケーブルは、特に断面サイズが大きい場合、原材料の面で導体あたりのコストが安くなることがよくありますが、複数の個別のケーブルを設置する必要があるため、労働時間と、ケーブル トレイや導管容量などのサポート インフラストラクチャの量が増加します。
• マルチコア ケーブルでは通常、バンドル全体に対して計算された、単一のより大きな電線管またはトレイのスペース許容値が必要ですが、シングル コア ケーブルのグループでは、前述のディレーティング効果を回避するためにより広い間隔が必要になる場合があり、配線に必要な設置面積が増加します。
• 長距離大電流送電プロジェクトでは、人件費が高くてもシングルコアケーブルが好まれる傾向にあります。優れた放熱性により、同じ電流を流す導体全体のサイズを小さくすることができ、銅やアルミニウムの材料コストを削減できるためです。そうしないと大規模になると大幅に増加します。

各ケーブルタイプの一般的な用途

業界の慣行は、さまざまな分野にわたる数十年の設置経験に基づいて、各ケーブル タイプが最も優れたパフォーマンスを発揮する傾向があるというかなり一貫したパターンに落ち着いています。

シングルコアケーブルが好まれる場合

シングルコアケーブルは、高圧送電、大型産業用モーターフィーダ、変電所の相互接続、および導体サイズが実際に柔軟なマルチコアシースに束ねることができるサイズを超えるアプリケーションで主流です。また、大電力機器の近くの敏感な計装環境など、電磁干渉管理のために個別の相導体を別個の導管を通して配線する必要がある設置にも適しています。

マルチコアケーブルが好まれる場合

多芯ケーブル 住宅用配線、商用照明および電力回路、制御および計器用配線、および導体サイズが適度なままのほとんどの低電圧から中電圧アプリケーションでの標準的な選択肢です。オールインワン構造により、数十の小信号導体をまとめて配線する必要があるコントロール パネルやオートメーション システムで、それぞれを個別に実行する労力を必要とせずに特に実用的です。

プロジェクトにシングルコアとマルチコアのどちらを選択するか

最終的には、現在の負荷、設置環境、プロジェクトでどれだけの労働力の柔軟性が許容されるかによって決定されます。標準的な建物の配線、制御回路、およびほとんどの商用または住宅用途では、設置が早く、配線が簡単なため、ほとんどの場合、マルチコア ケーブルがより実用的でコスト効率の高い選択肢となります。大電流の産業用フィーダ、大型モータ接続、または長距離送電の場合、シングルコアケーブルの優れた放熱性と大きな導体サイズでの通電容量により、通常は設置の複雑さが増します。一般的な仮定に頼るのではなく、両方のケーブル タイプに対してケーブル メーカーが提供する特定の電流定格表を確認することが、特定の回路設計の正しい選択を確認する最も信頼できる方法です。