シールド付き制御ケーブルのメンテナンス方法 - ブログ

こんにちは、技術者の皆さん、施設管理者の皆さん、そして「なぜまた不具合が起きるの?!」と気難しい制御システムを見つめたことのある皆さん。私はジェイクで、あなたのような人たちにシールド付きコントロールケーブルを供給するチームの一員です。ダウンタイムでの頭痛の種があまりにも多すぎるのを見てきましたが、そのすべては、シールド付きコントロールケーブルのメンテナンスを怠っているという、愚かで回避可能な 1 つの事柄に遡ります。

わかります。ケーブルは事業の縁の下の力持ちのようなものです。それらを埋めたり、壁に流したり、プラグを差し込んだりして、忘れてしまうのですが、PLC が動作し始めるか、センサーの読み取り値が不安定になるか、あるいは、設置できない煩わしい電気ハム音が聞こえるまで続きます。シールドケーブルは干渉に対処するように作られていますが、無敵であるという意味ではありません。時間が経つにつれて、磨耗、荒い取り付け、そして単なる老朽化により、シールドが削れてしまう可能性があり、そもそもシールドケーブルを使用する意味自体が失われてしまいます。

これらのケーブルを最高の状態に保つために実際に何が機能するのかを詳しく見てみましょう。派手な実験室の材料は必要ありません。私が長年設置業者やメンテナンス担当者と協力して見つけた、実際に現場でテストされたヒントだけです。

まず最初に: 自分が何を扱っているのかを理解しましょう (はい、本当に)

すべてのシールドされたコントロールケーブルが同じように作られているわけではありません。そのメンテナンスは、機器に何が流れているかを正確に知ることから始まります。オリジナルのケーブルとは異なるタイプであることに気づかずに、交換するためにランダムなケーブルを手に取っている人を見たことがあります。4芯シールドケーブルそれは小さなセンサーのセットアップに使用されますか?またはUL2464 コントロールケーブル、これは低電圧信号の場合に一般的ですか?たぶんあなたは持っています4 導体銅編組シールドケーブル重機のある工業用スペースではさらに厳しいです。シールド付き制御信号ケーブル高周波データ用?たとえシールド付ツイストペアケーブル近電磁妨害 (EMI) に敏感ですか?

これらにはそれぞれ、シールドの接地方法、外側のジャケットの素材、耐えられる張力など、小さな違いがあります。どのツールに対処しているのかが分からないと、問題が発生したときに間違ったツールを使用したり、間違った問題を修正したりする可能性があります。ここで 10 分かけてケーブルラベルまたはシステムドキュメントを確認してください。後で数時間を節約できます。

毎日・毎週のチェック：5分でできること

やるべきことリストは無限にありますが、小さな定期的なチェックを行うことで、大きな問題が爆発するのを防ぐことができます。実際に重要なことは次のとおりです (無駄な過剰チェックは省略します)。

ジャケットのダメージを探してください、当然です
これは最も簡単ですが、最も見落とされがちです。週に 1 回、ケーブル配線の上を歩いてください。特に振動の多い機器 (モーター、ポンプ、ベルトコンベアなど) の近く、または誰かがぶつかったり、踏まれたり、上に物が積まれたりする可能性のある場所です。アウタージャケットの切り傷、擦り傷、亀裂は見た目が悪いだけでなく、汚れ、湿気、化学物質が侵入し、時間の経過とともにシールドを侵食する可能性があります。私はかつて包装工場で働いていたことがありますが、そこではメインコンベアの下にあるケーブルが金属ブラケットからわずか 1/4 インチ切断されていました。 6 か月間、ランダムなセンサーの不具合が発生していましたが、最終的に誰かが切り込みからの水分が侵入し、銅編組シールドが腐食していることに気づきました。
変な匂いを嗅いでみる
「ケーブルを嗅ぐ」というと奇妙に聞こえるかもしれませんが、これは効果があります。ケーブルが漏れのある油圧ライン、化学薬品ドラム、さらには高温のモーターの近くにある場合、それらの液体がジャケットから浸透し、ジャケットが破損し、シールドが弱くなる可能性があります。鋭く化学的な臭い (またはプラスチックが燃えている場合) は、何かが異常であることを意味します。すぐにその領域を調査してください。
コネクタを素早く動かします
私の経験では、コネクタの緩みや腐食がシールド故障の最大の原因です。コネクタを小刻みに動かしてキラキラと光る場合 (または接続が緩んでいる場合でも)、それは危険信号です。 EMI はここの隙間から侵入するのが好きです。なぜなら、シールドは両端の接続が重要だからです。コネクタがほこりや汚れで覆われている場合は、圧縮空気を吹き付けて (ピンを曲げないように近づきすぎないように) 吹き飛ばしてください。

毎月の詳細調査: もう少し深く掘り下げます

月に 1 回、30 分の時間を確保して、ちょっと歩いただけでは見えないものをチェックしましょう。これは、ダウンタイムを早期に発見するだけでなく、永久に回避したい場合に使用します。

シールドの導通をテストします (複雑なツールは必要ありません)
1000 ドルのマルチメーターは必要ありません。基本的なマルチメーターでも機能します。ここでの目標は、シールドがエンドツーエンドで接続されていること (そして適切に接地されていること) を確認することです。簡単な方法は次のとおりです。

ケーブルの電源をオフにします (安全第一 - これをスキップしないでください)。
マルチメーターを導通設定 (ビープ音モード) に設定します。
一方のプローブを裸のシールド線の一方の端に接触させ、もう一方のプローブをもう一方の端のシールドに接触させます。ビープ音が鳴れば導通は良好です。そうでない場合は、どこかでシールドが壊れているので、それを追跡する必要があります。
また、パネル端のアース接続も確認してください。シールドは、清潔で塗装されていないアースラグに接続する必要があります (塗料や錆は絶縁体であるため、アースを破壊します)。塗装を少しでも削り落とさずにナットを締めるだけの施工業者が多すぎるのを見てきましたが、そんなことはしないでください。

過度の張力や急な曲がりがないか確認してください
ケーブルには最小曲げ半径があります。これを無視すると、シールドに亀裂が入ったり、内部ワイヤが断線したりする可能性があります。ほとんどのシールドされた制御ケーブルの場合、これはケーブルの直径の約 10 倍です。したがって、ケーブルの太さが 1/4 インチの場合は、2.5 インチよりきつく曲げないでください。また、2 点 (壁と機械など) の間でケーブルがピンと張った状態になっている場合は、悪い振動によって時間の経過とともにケーブルが伸び、シールドが弱まります。少し緩める程度に緩めのケーブルタイを使用するか、ケーブルハンガーを取り付けて張力を取り除きます。
ケーブル配線の近くにあるものを片付けます
束ねてはいけないケーブルがたくさんある場合 (たとえば、電源ケーブルがシールドされた制御ケーブルのすぐ隣にある場合)、それは問題です。電源ケーブルは EMI を放出し、たとえ優れたシールドを使用しても、あまりにも近くに積み重ねると、EMI の影響は限られます。電源ケーブルとシールドされた制御ケーブルの間に少なくとも 6 インチの距離を保つか、別の電線管を使用してください。また、古い未使用のケーブルは配線から引き抜きます。スペースを取るだけで、摩擦が発生して正常なケーブルに損傷を与える可能性があります。

何か問題が発生した場合: 修理と交換

正直に言うと、ケーブルが損傷している場合があります。パッチを適用するか交換するかを決定する必要がある場合があります。私の経験則は次のとおりです。

ジャケットの小さなダメージ (2 インチ未満): 修正できます。工業用に認定された熱収縮チューブを使用し、加熱すると切り口が密閉されます。熱収縮材が損傷の両側を1インチカバーしていることを確認してください。
壊れたシールドまたは内部ワイヤー: 補修しないでください。シールドを接合したとしても、接続は元の状態ほど良好ではなく、EMI が侵入します。さらに、接合されたケーブルは生産稼働の最中に故障する可能性が高くなります。
大きな損傷（切り傷、腐食、繰り返しの曲げ）：交換してください。そして、そうする場合は、作業に適したケーブルを使用してください。古いケーブルが EMI によって故障していた場合、お住まいの地域で非常に強い干渉がある場合は、二重編組などの高シールドケーブルにアップグレードすることもできます。

現場からのプロのヒント（トレーニングでは教えてくれないこと）

私が長年にわたって習得してきた、メンテナンスを簡単にするためのコツがいくつかあります。

すべてにラベルを付ける: 新しいケーブルを取り付けるときは、そのタイプ、いつ取り付けられたか、どこで使用されているかを書き留めてください (例: "4 導体銅編組シールドケーブル-Conveyor 3 まで実行され、2024 年 10 月にインストールされました」)。メンテナンスの時期が来たら、推測する必要はありません。
単に放っておくだけでなく、ケーブルトレイを使用する：床に敷設されているケーブルは踏まれたり、引きずられたり、湿気にさらされたりします。金属製のケーブルトレイ (屋外の場合はカバー付き) に取り付けると、ほぼすべての物理的損傷から保護されます。
故障時だけでなく、定期的なメンテナンスを計画しましょう: システムに問題が発生するまでケーブルをチェックするのを待っていると、すでに遅れてしまいます。これらの詳細については、毎月のリマインダーを設定します。たとえ何も問題がなかったとしても、回線がダウンしたときに 8 時間のダウンタイムが発生するよりは、月に 10 分のほうが良いでしょう。

まとめ: システムを稼働させ続けましょう

結局のところ、シールドされた制御ケーブルを維持することはロケット科学ではなく、単なる一貫性です。自分が何に取り組んでいるのかを把握し、簡単なチェックを行い、大きな問題になる前に小さな問題を修正することで、膨大なお金、時間、頭痛の種を節約できます。

どのケーブルがセットアップに適しているかわからない場合、または損傷したケーブルを交換する必要がある場合は、私たちが対応します。私たちは、前述したすべてのタイプを在庫しています。4芯シールドケーブルにシールド付ツイストペアケーブル。私たちはあなたのスペースに最適なものを選ぶお手伝いをします。セールストークはありません。ただ率直なアドバイスだけです。

使用している特定のケーブルに関する質問がある場合、または永続的な問題のトラブルシューティングにサポートが必要な場合は、ご連絡ください。私たちはあなたの生活を困難にするのではなく、楽にするためにここにいます。

参考文献

米国電気製造者協会 (NEMA)。シールド制御ケーブルの規格、2022 年。
アンダーライターズ・ラボラトリーズ (UL)。計装および制御ケーブルの安全性に関する規格 (UL 2556)、2021 年。
産業メンテナンスとプラント運営の雑誌。「産業環境向けのシールドケーブルのベストプラクティス」、2023 年。
銅開発協会。「銅編組ケーブルのシールド効果」、2022 年。