より線 vs 単線：どちらを選ぶべき？

単線とより線は両方とも電力または信号を伝送できますが、設置後の動作は異なります。単線は、固定された保護された配線で最も効果的に機能します。通常、より線は、曲げたり、振動を吸収したり、狭い配線経路をたどったりする必要があるケーブル アセンブリに適しています。

正しい選択は、導体サイズ、抵抗、絶縁、終端方法、環境、および適用される規格によっても異なります。このガイドでは 2 つの構造を比較し、信頼性の高いケーブル アセンブリを実現するために何を指定すればよいかを説明します。

ソリッドワイヤーとは何ですか?

単線には、絶縁体の下に 1 本の連続した金属導体が含まれています。銅が最も一般的な材料です。

導体は形状を保持し、多くの固定接点端子に適合し、通常は製造コストが低くなります。また、特定の材料と導電性領域に対して予測可能な抵抗も提供します。その主な弱点は、柔軟性が限られていることです。曲げを繰り返すと 1 つの金属に応力が集中し、最終的には破損を引き起こす可能性があります。

一般的なアプリケーションには次のものがあります。

• 建物の常設配線

• 固定制御盤

• PCB ジャンパー

• 長い水平イーサネット リンク

• 固定されたままの機器セクション

より線とは何ですか?

より線は、複数の細いワイヤを 1 つの導体に結合します。ケーブルが曲がると、より線は機械的歪みを共有します。これにより、より線は単線よりも配線が容易になり、振動や動きに対する耐性が高くなります。

広く使用されていますカスタムワイヤーハーネス、自動車用配線、家電製品のリード線、産業用機器、バッテリーケーブル、ポータブル製品など。

一般に、より多くのストランドを使用すると柔軟性が向上しますが、ストランド数だけで屈曲寿命が決まるわけではありません。配線、絶縁体、ジャケット、ケーブルの形状、曲げ半径、温度、速度、ねじれも重要です。連続動作機器には、専用に設計された高屈曲ケーブルが必要です。

IEC 60228 では、クラス 1 導体を単線として、クラス 2 を固定設置用のより線として、クラス 5 および 6 をフレキシブル銅導体として分類しています。これらのクラスは、完成したケーブルのフレックスサイクル テストに代わるものではありません。

より線と単線の比較

どちらの構造が一般的に優れているわけではありません。導体は、アプリケーションの電気的要件と機械的条件の両方を満たさなければなりません。

柔軟性、振動、疲労寿命

機械的負荷が最も明確な違いを生み出します。

単線が曲がると、1本の導体に引張力と圧縮力が作用します。コネクタ付近での急激な曲げ、繰り返しの調整、または振動により疲労点が生じる可能性があります。導体に亀裂が生じ始めた後でも、絶縁体はまだ無傷であるように見える場合があります。

より線は、小さな要素間でひずみを分散します。取り付け時にのみ曲がるハーネスの場合は、標準的な撚り線で十分なことがよくあります。ロボット アーム、ドラッグ チェーン、ドア ヒンジ、またはハンドヘルド プローブには、定義された最小曲げ半径とフレックス サイクル要件が必要です。

ケーブルを移動する場合は、次のように指定します。

• 最小曲げ半径

• 必要なフレックスサイクル

• 曲げ角度と移動量

• 移動速度

• ねじれがある場合

• 動作温度

• ストレインリリーフ方式

抵抗、電流容量、電圧降下

購入者は、単線にはより多くの電流が流れるかどうかをよく尋ねます。答えは、何を比較するかによって異なります。

より線導体には素線間に小さな隙間が含まれるため、その仕上がり直径は、同様の導電面積を持つ単線導体の直径よりも大きくなる場合があります。公称 AWG または平方ミリメートル サイズだけでは、許容電流は定義されません。

代わりに次のことを確認してください。

1. 20℃での最大導体抵抗

2. 絶縁温度と電圧定格

3. 周囲温度とケーブル束のディレーティング

4. 回路全体にわたる電圧降下

5. コネクタと端子の電流定格

センサーのリード線が短い場合、小さな抵抗の差は問題にならない場合があります。低電圧、大電流の場合電源ケーブルアセンブリ、余分な抵抗により、電圧降下と発熱が増加する可能性があります。

シグナルインテグリティとケーブル長

固体導体は、DC 抵抗と挿入損失が低いため、永久イーサネット リンクで一般的に使用されます。より線導体は短い方が適していますネットワークパッチコードよく扱われるもの。

信号の性能は、導体のサイズ、ペアの形状、誘電体材料、シールド、インピーダンス、コネクタ、ケーブルの長さにも依存します。 RF、LVDS、USB、およびイーサネット アセンブリの場合は、完全なケーブル構造と必要なテストを指定します。

通常のより線は、リッツ線と同じ高周波動作を提供しません。リッツ導体は、選択された周波数での AC 損失を低減するように配置された個別に絶縁されたストランドを使用します。

終端とコネクタの互換性

端子は導体の材質、サイズ、素線の範囲、および絶縁体の直径と一致する必要があります。

単線は、単一の導体をクランプまたは変位するように設計されたコンタクトとうまく機能します。通常、より線は互換性のある圧着端子と組み合わせられます。制御された圧着により、はんだを使用せずに安定した機械的および電気的接合が形成されます。

製造チェックには、クリンプハイト、導体の位置、絶縁サポート、引張力、導通性、抵抗が含まれる場合があります。

フェルールは、互換性のある端子台用の細いより線導体を準備できます。ねじ端子用に剛性を高めるためだけに撚り線端をはんだ付けすることは避けてください。はんだはクランプ力や熱サイクルによって変形し、接続が緩む可能性があります。端末メーカーの指示に従ってください。

湿気と腐食

シールされていない撚線導体に水が浸入すると、毛細管現象によって水分が撚り線間に運ばれる可能性があります。屋外、自動車、船舶、洗浄用途では、次のものが必要となる場合があります。

• 錫メッキ銅導体

• 接着剤付き熱収縮材

• ワイヤーシールとキャビティプラグ

• オーバーモールドされたコネクタ バックシェル

• 耐腐食端子

• IP定格コネクタ

錫メッキ銅は耐食性を向上させますが、シール不良を補うことはできません。湿気、化学物質、温度、浸入保護、塩水噴霧の要件を個別に指定します。

コストと製造

ソリッドワイヤは構造が単純であるため、通常はコストが安くなります。細いより線には、追加の伸線、束ね、取り扱い、さらには別のストリッピングおよび圧着装置が必要になる場合もあります。

材料費は費用の一部にすぎません。柔軟なワイヤにより、複雑なアセンブリでの配線時間が短縮され、振動に関連した故障が防止されます。ただし、配線が固定されたままの場合、高屈曲ケーブルは不必要なコストを追加します。

材料、組み立て時間、工具、テスト、耐用年数、現場での故障のコストを比較します。

どのワイヤーを選ぶべきですか?

次の場合には単線を選択してください。

• 導体は設置後も固定されたままになります。

• ルートはシンプルで保護されています。

• 端子は単線用に設計されています。

• 長いデータリンクでは、挿入損失が低いことが重要です。

• 低コストは重要です。

次の場合にはより線を選択してください。

• 取り付け時や整備時にハーネスが曲がってしまう。

• 機器は振動や衝撃を発生させます。

• ケーブルはヒンジまたは可動ジョイントを通過します。

• ルートには狭いスペースやいくつかの曲がり角が含まれています。

• ユーザーはケーブルを頻繁に扱ったり差し込んだりします。

• 大きな固体導体を配線するのは困難です。

ほとんど電気ワイヤーハーネス組立中に配線および接続する必要があるため、より線導体を使用します。

申請ガイド

製品規格、地域規格、コネクタ仕様、および承認は、この一般ガイドよりも優先されます。

ケーブル アセンブリの仕様に含めるべき内容

生産準備が整った図面または見積依頼には、次のように記載する必要があります。

1. 導体材質とメッキ

2. AWG または断面積 (mm²)

3. ソリッド、ストランド、細ストランド、または明確なストランド構造

4. 電流、電圧、抵抗、および電圧降下の制限

5. 断熱材と温度定格

6. 固定、振動、または連続フレックス勤務

7. 曲げ半径と屈曲サイクル (該当する場合)

8. コネクタおよび端子の品番

9. 環境およびコンプライアンスの要件

10. 導通、抵抗、引張力、その他の必要なテスト

よくある質問

ワイヤーハーネスには撚り線が常に適しているのでしょうか?

ハーネスは配線が必要であり、振動が発生する可能性があるため、これが通常の選択です。端子システムおよび製品規格がソリッド ワイヤをサポートしている場合は、固定セクションでもソリッド ワイヤを使用できます。

単線とより線を同じアセンブリで使用できますか?

はい。異なるブランチでは異なる導体構造を使用できます。各ワイヤと終端を指定して検証する必要があります。端末メーカーが承認しない限り、1 つの端末にこれらを組み合わせないでください。

より線は単線よりも流れる電流が少なくなりますか?

構築だけでは答えは決まりません。抵抗、導体面積、絶縁温度、設置条件、バンドルのディレーティング、端子定格を比較します。

より多くのストランド数はより長い屈曲寿命を保証しますか?

いいえ、より細いストランドは柔軟性を向上させますが、屈曲寿命は撚り線、ジャケット、ケーブルの形状、曲げ半径、ねじれ、温度、および張力緩和にも依存します。

ねじ端子に挿入する前に、より線の端をはんだ付けする必要がありますか?

端末メーカーが承認した製品を使用してください。互換性のあるフェルールまたは承認された裸線接続は、通常、はんだ付けされた端よりも信頼性が高くなります。

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技術参考資料

• IEC 60228:2023 – 絶縁ケーブルの導体

• Fluke Networks – より線ケーブルと単線ケーブルの比較

• フエニックス・コンタクト – 錫メッキ線の問題