あなたが商業用、住宅用、または産業用の電子ケーブルを調達するエンジニア、調達マネージャー、または機器設計者であれば、環境条件、特に湿度が、指定した製品の長期的な性能と安全性にどのような影響を与えるか疑問に思ったことがあるでしょう。 OEM と小規模プロジェクトを同様にサポートしてきた 10 年以上の経験を持つ UL 電子ケーブル サプライヤーとして、これは毎週寄せられる質問です。「UL 電子ケーブルには特定の耐湿性がありますか?」簡単に言うと「はい」です。これは画一的な仕様ではありません。各ケーブルの使用目的、構造、UL 規格認証の詳細に合わせて調整されており、家庭用電化製品、工場の制御パネル、家庭用電子機器の配線に大きな違いをもたらします。
まず、ケーブルの UL マークは基本的な準拠を確認するだけではないことを理解することが重要です。これは、ケーブルが電気的安全性、機械的耐久性、湿度を含む環境耐性に関する厳しい性能基準を満たすために厳格なテストを受けていることを意味します。これらの規格は各ケーブル タイプに固有であるため、耐湿性はケーブルがどの UL 規格に認定されているかによって異なります。当社が供給する最も一般的な UL 電子ケーブル、その耐湿性がどのように定義されているか、そしてそれがプロジェクトにとって何を意味するのかを詳しく見てみましょう。
UL 1007 電子ケーブルを例に考えてみましょう。家電製品、制御盤、家庭用電化製品の内部配線に最も広く使用されている汎用ケーブルの 1 つです。 UL 1007 仕様によれば、このケーブルは -10°C ～ 80°C の温度での動作が定格されており、耐湿度は周囲動作温度で最大 85% の相対湿度 (RH) に連続的にさらされることとして定義されています。しかし、それは単なるベースラインです。多くのお客様が「動作時の定格湿度」と「保管または短期暴露時の定格湿度」を混同していることがわかります。たとえば、相対湿度 95% の倉庫に 2 週間保管されたケーブルは、引っ張って取り付けたときに劣化が見られない可能性がありますが、相対湿度 85% を超える環境に長期間さらされると、ケーブルの絶縁体が湿気を吸収し、絶縁耐力が低下する可能性があります。これは大きなリスクです。湿気の蓄積は、特に空気の循環が制限されている閉鎖空間では、時間の経過とともに漏電、短絡、さらには絶縁破壊につながる可能性があります。
プロジェクトで家電製品専用のケーブルが必要な場合、UL 1007 For Home Appliance バリアントがそのユースケースに最適化されています。依然として UL 1007 規格に該当しますが、その構造は、オーブン、食器洗い機、または衣類乾燥機からの蒸気にさらされ、RH が定期的に 70 ～ 80% に達するキッチンやランドリー環境で一般的な高湿度に対処できるように調整されています。このバージョンは、認証中に 40°C、相対湿度 90% に 10 日間連続曝露するなどの追加の湿度テストを受け、アプライアンスの耐用年数にわたってこれらの条件にさらされても劣化しないことを確認します。これは、蒸気や高温多湿の環境に直接長時間さらされるように設計されていない標準の UL 1007 との大きな違いです。
AWG (American Wire Gauge) は耐湿性にも役割を果たしているため、UL 1007 22AWG ケーブルは小型電子機器の低電圧内部配線によく選ばれています。ゲージが小さいワイヤは絶縁体が薄いため、吸湿はゲージが厚いワイヤよりも性能に大きな影響を与える可能性があります。 UL 1007 22AWG は、23°C、相対湿度 85% に 24 時間暴露した後でも絶縁耐力を維持することがテストされています。これは、スペースが狭く、デバイスのケース内に湿気が蓄積する可能性があるスマートフォン、電源アダプタ、ポータブル ホーム センサーなどのデバイスにとって重要な仕様です。
UL 1007 を超えて、もう 1 つの一般的なオプションは UL 1015 電子ケーブルです。このケーブルは、動作温度が 105°C に達する可能性があるモーター巻線、変圧器、照明器具の内部などの高温用途によく使用されます。その耐湿性は UL 1007 とは若干異なります。UL 1015 要件に従って、最高 105°C までの連続動作と、その高温での最大 75% RH の湿度レベルが定格されています。なぜ相対湿度下限値があるのでしょうか?温度が高くなると水分が膨張して蒸発しますが、断熱材の多孔性も高まるため、高温では湿気が断熱材に浸透しやすくなります。 UL 1015 ケーブルを 105°C で 80% RH にさらすと絶縁劣化が促進されるため、規格ではそのリスクを回避するために 85°C 以上の動作温度で RH を制限しています。
さらに要求の厳しい環境向けに、湿度が大きく変動する産業および商業用途向けに設計された UL 1061 電子ケーブルを提供しています。 UL 1061 は、より広範囲の湿度に対応することが認定されています。相対湿度 30% ～ 95% の環境で安全に動作できます。また、結露が発生しやすい製造工場、農業機器、海洋用途などの屋外または重工業環境をシミュレートするために、周期的な湿度暴露 (乾燥から湿潤への往復) の追加テストも行われます。このケーブルの絶縁体は、UL 1007 または UL 1015 ケーブルで使用される PVC よりもはるかに吸湿耐性のある材料である架橋ポリエチレン (XLPE) で作られているため、95% RH 環境でも長期間その電気的特性を維持できます。
お客様が犯すよくある間違いは、ケーブルの一般的な耐湿性がそのすべての使用例に適用されると想定していることです。たとえば、動作定格が 85% RH であるケーブルは、100% RH への短期間の暴露 (数時間の水に浸すなど) や、ジャケットなしの屋外での長期暴露に対しては定格が定められていない可能性があります。 UL 規格は、極端な緊急事態ではなく、通常の動作に対する耐湿性を定義しています。プロジェクトで、時折の水や相対湿度が 100% 近くにさらされても耐えられるケーブルが必要な場合は、ベースの UL 規格で定義されているコア耐湿性を超える、UV 安定化された防水アウタージャケット仕様を持つケーブルなど、追加の耐水性定格を持つ UL ケーブルを探す必要があります。
考慮すべきもう 1 つの点は、湿度と温度がどのように相互作用するかですが、これは見落とされがちです。 23°C (室温) で 85% RH 定格のケーブルでも、80°C では 60% RH しか定格にならない場合があります。これは、熱により吸湿速度が速くなり、絶縁材料が弱くなるためです。高温多湿の工場の産業用制御パネルが高級ケーブルを指定することが多いのはこのためです。高温と高湿度の組み合わせは、どちらかの条件だけよりもはるかに有害であり、UL 規格はその相乗効果を考慮して設計されています。たとえば、UL 1061 の湿度定格は 90°C の最大動作温度に合わせて校正されているため、80°C では劣化することなく 95% RH に耐えることができますが、95°C では分解できません。
また、サプライヤーとして、当社はお客様と協力して、単に低コストのオプションを選択するのではなく、お客様の環境に適切なケーブルを適合できるよう支援します。住宅用電化製品プロジェクトの場合、UL 1007 For Home Appliance はコストと耐湿性の完璧なバランスを備えていますが、ファクトリーオートメーション制御パネルでは、季節の変化や高湿度の生産プロセスに対処するために、UL 1061 のより広い耐湿性の恩恵を受けることができます。特定の湿度要件を持つプロジェクトに取り組んでいる場合、情報に基づいた選択に役立つように、湿気吸収率、湿気にさらされた後の絶縁耐力、高湿度環境での機械的耐久性など、各ケーブルのテスト データも提供できます。
小型の厨房機器、大型の産業用機械、家庭用電子機器のいずれを配線する場合でも、UL 電子ケーブルの耐湿性を理解することが、長期的な安全性と性能を確保する鍵となります。仕様は任意ではありません。これらは、数十年にわたるテストと実際の応用の結果であり、コストのかかる故障、安全上の問題、製品リコールを防ぐように設計されています。どの UL ケーブルがプロジェクトに適しているかまだわからない場合、または特定の使用例の耐湿性についてさらに詳細が必要な場合は、お気軽に当社のケーブル専門家チームに連絡して要件について話し合ってください。
参考文献
- アンダーライターズラボラトリー。 （2022年）。ポリ塩化ビニル絶縁ケーブルの安全規格 (UL 1007)。
- アンダーライターズラボラトリー。 （2021年）。温度 105°C に対するポリ塩化ビニル絶縁ケーブルの安全規格 (UL 1015)。
- アンダーライターズラボラトリー。 （2020年）。架橋ポリエチレン絶縁ケーブルの安全規格 (UL 1061)。
- 国際電気標準会議。 （2019年）。電気ケーブルの環境条件とテスト (IEC 60721-3-3)。