電線絶縁およびケーブル被覆に使用できるプラスチックは？

電線の絶縁とケーブルの被覆は、電気的用途において不可欠なものであり、ケーブルの安全性、性能、耐久性を確保する上で、それらに使用される材料が極めて重要であることを意味します。では、どのようなプラスチックが電線やケーブルの絶縁材や被覆材として使用できるのでしょうか。

 

電線の絶縁とケーブルの被覆について

 

ワイヤー絶縁の定義

電線の絶縁をうまく利用するためには、それが何であるかを知る必要がある。電線の絶縁とは、導体を取り囲む非導電性材料の層である。漏電を効果的に防止し、外部環境要因から導体を保護することで、内部導体と外部との接触による漏電、短絡、感電などの事故を回避する。

ケーブル・ジャケットの定義

ケーブル・ジャケッティングは、複数の絶縁ワイヤーやケーブルを包む保護層である。物理的損傷、湿気、化学薬品、紫外線などの外部環境によるダメージから内部ワイヤーを保護するために使用される。ワイヤー絶縁は主に個々のワイヤーを対象とするが、ケーブル・ジャケッティングは複数のワイヤーやケーブルを保護することができる。

 

電線の絶縁にはどのような材料が使われるか？

 

ポリ塩化ビニル（PVC）

PVCは電気特性に優れ、柔軟性に富み、湿度の高い環境でも使用できるため、電線絶縁用として最も一般的に使用されている素材のひとつである。PVCの価格は非常に有利であり、これも広く使用されている重要な理由である。

 

 

架橋ポリエチレン（XLPE）

 

XLPE自体はプラスチックではないが、PEゴムコンパウンドは押出成形後に放射線を照射して化学分子を架橋させ、エージング後の耐熱性を高めている。

XLPEは極めて高い耐熱性を持つ。より高い温度にも耐えることができる。XLPEで絶縁されたケーブルは、90℃の環境でも長時間使用できる。さらに有名なのは、170～250℃の瞬間的な短絡温度に耐えられることだ。

 

ポリエチレン（PE）

ポリエチレンは主に、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）、低密度ポリエチレン（LDPE）、高密度ポリエチレン（HDPE）の3種類に分けられる。HDPEは非常に優れた強度と耐衝撃性を持ち、LDPEは柔軟性と加工のしやすさが際立っている。どちらも電線の絶縁によく使われる。

 

熱可塑性エラストマー（TPE）

熱可塑性エラストマーは、人工ゴムや合成ゴムとも呼ばれ、プラスチックのように射出成形で加工でき、ゴムのように柔らかい。ゴムとプラスチックの長所を併せ持ち、柔軟性と耐久性に優れています。

 

シリコーンゴム

シリコーンゴムは優れた性能を持ち、極寒の環境でも高温の環境でも使用できる。ケーブルの絶縁材料として優れた絶縁性を提供します。要求の厳しい航空宇宙や高電圧環境でよく使用されています。

 

テフロン（PTFE）

テフロンは260℃の環境で連続使用でき、最高使用温度は290～300℃である。これまでのところ、ほとんどどんな固体物質も永久にテフロンに付着することができない。それは焦げ付きにくく、高温に抵抗力があり、よい化学安定性を有する。

 

ファイバーグラス

グラスファイバーは耐熱性、断熱性、耐食性に優れ、機械的強度も高い。高温用途によく使用される。

 

 

ケーブル・ジャケットに使用される素材

 

ポリ塩化ビニル（PVC）

PVCは電線の絶縁だけでなく、ケーブルの被覆にも使用できる。

 

低煙ゼロハロゲン（LSZH）

火災が発生した場合、限られた空間で多数のケーブルが燃えると大量の黒煙が発生し、脱出が困難になる。低スモーク・ゼロ・ハロゲン（LSZH）ケーブルは、火にさらされても煙の放出が少なく、ハロゲンも発生しないため、火災時に安全なケーブルであり、公共交通機関やビルのような狭い空間での使用に適している。

 

短縮形には、LSZH、LSOH、LS0H、LSFH、OHLHがある。

 

ポリウレタン（PU）

ポリウレタンはゴムのような柔軟性を持ち、耐摩耗性に優れているため、機械的摩耗が起こりやすい環境に適している。

 

ゴム

ゴム素材は非常に柔軟で、ケーブル・ジャケットによく使用される。屋外での使用も多い。

 

熱可塑性エラストマー（TPE）

TPEは電線の絶縁とケーブルの被覆の両方に使用でき、多くの用途に柔軟性と耐久性の総合的なサービスを提供する。

まとめると、電気アプリケーションの安全性と性能の質は、電線の絶縁とケーブルの被覆に使用されるプラスチック材料に大きく依存します。さまざまな材料の特性を理解することで、特定のニーズに基づいた正しい選択を迅速に行うことができます。