水没または厳しい水要素にさらされる屋外電子機器、海洋セットアップ、または産業機器を扱ったことがある場合は、おそらく IP67 ケーブルを使用したことがあるでしょう。私は小規模で専門的な IP67 ケーブル サプライヤーの創設者であり、過去 8 年間にわたって、設置業者、エンジニア、愛好家からの同じ質問に 100 回答えてきました。「これらのケーブルの実際の設置深さの制限はどれくらいですか?」これは白黒はっきりした数字ではなく、間違えると接続の腐食、データの損失、さらにはシステム全体の障害につながる可能性があります。そこで、私のワークショップで行うように、目を曇らせるような専門用語を使わずにこれを分析してみましょう。
まず、IP67 が何を意味するのかをおさらいしましょう。これがすべての会話の出発点だからです。侵入保護 (IP) 評価システムは、国際電気標準会議 (IEC) によって標準化されていますよね。最初の桁の「6」は、ケーブルが完全に防塵であることを意味します。つまり、小さな粒子が内部に侵入できないため、建設現場や砂漠での展開に適しています。 2 番目の数字の「7」は誰もが注目する部分です。これは、水深 1 メートル (約 3.3 フィート) に 30 分間浸漬しても保護されると定義されています。これが IEC の公式ベンチマークですが、ここが難しいところです。これは実験室でのテストであり、実際の使用ではありません。ラボテストは管理されており、ケーブルは静かなきれいな水に浸されており、波、破片、または動きによる一定の圧力はありません。現実の世界では、1 メートルという制限は万能のルールではなく、いくつかの重要な要素に基づいて大きく変わる可能性があります。
最も明白な変数であるケーブルの構造から始めましょう。すべての IP67 ケーブルが同じように構築されているわけではありません。私たちのものを取ってくださいIP67 防水 USB ケーブル USB-B - USB-A、 例えば。産業用途向けに設計されており、厚く強化された外側ジャケットと、標準的な 1 メートルで 30 分間だけでなく、1.5 メートルの高さでも長時間耐えられることがテストされた成形コネクタ シールを備えています。なぜ？産業用のセットアップでは多くの場合、家庭用電化製品よりも耐久性が必要となるためです。大型店で販売されている安価な一般的な IP67 USB ケーブルを入手した場合、実験室テストに適合する可能性がありますが、シールは薄く、内部配線は一定の静水圧に耐えられるように強化されていません。同じ汎用ケーブルを水深 1.2 メートルに 30 分以上沈めると、ほぼ確実にコネクタ ハウジングに水が浸入します。
コネクタの種類も大きな要素です。ケーブルがコネクタに接続される部分のシールは、IP67 設定の中で最も弱い部分であることは間違いありません。たくさん販売していますM12 ミニ USB コネクタ パネル マウント私がすべてのお客様に尋ねる質問の 1 つは、「このパネルをどこに取り付けるのですか?」です。工場の床に置かれた制御ボックスが水しぶきを受ける場合、それは常時 2 メートル水没するドックの底にセンサーを取り付けることとは大きく異なります。 M12 コネクタの O リング シールは精密機械加工されていますが、正しく締められていなかったり、パネルの嵌合面に傷や汚れがある場合、シールはより浅いところで破損します。顧客がすべての M12 コネクタが同じであると思い込み、海中センサーの飛沫に備えた低価格バージョンを使用しようとするのを見てきました。結局、1 か月後に不満を抱き、強化バージョンをバックオーダーすることになります。ガスケット、ネジシール、または複数の保護層を備えたコネクタ (当社が使用しているものなど)屋外用 RJ45 防水ケーブル) 単純なプラグ アンド プレイ コネクタよりも、より深い深度をより適切に処理します。私たちも最近追加しました防水 VGA HD15 パネル マウント ケーブル屋外のディスプレイ設定の場合、さらにかさばる VGA コネクタを使用した場合でも、完全な水没に対応する 1 メートルから信頼性の高い 1.8 メートルまでシールを微調整する必要がありました。古い VGA 設計は決して水を想定したものではなかったため、バックシェル シールを変更し、二次ストレイン リリーフを追加することが、その深さに到達するための鍵でした。
素材の選択も重要な役割を果たします。ケーブルの外側のジャケットは防御の最前線であり、水だけでなく圧力にも耐える必要があります。ポリ塩化ビニル (PVC) ジャケットは一般的ですが、冷水に浸すと脆くなり、深さ 1.2 メートルを超えると圧力がかかると亀裂が入る可能性があります。当社では、ほとんどの頑丈な IP67 ケーブルに架橋ポリエチレン (XLPE) ジャケットを使用しています。これは、氷点下の温度でも柔軟性があり、最大 2.5 メートルの静水圧に連続 72 時間耐えることができるためであり、標準テストをはるかに超えています。海中光センサーや水中カメラのセットアップなど、さらに多くの機能が必要なアプリケーションの場合は、摩耗や化学的腐食に耐性のあるポリウレタン (PU) ジャケットを使用するカスタムオーダーに対応しており、特殊なコネクタ シールと組み合わせることで最大 5 メートルの深さに対応できます。ただし、それはジャケットだけではありません。内部コンポーネントも重要です。ワイヤの周囲の絶縁体は浸水と圧力に対して定格が定められている必要があります。そうしないと、外側が完全にシールされていても、ワイヤの芯を通して水が浸入する可能性があります。
ちょっと待って、一時的な水没と恒久的な設置の違いもあります。ラボでの 1 メートルのテストは 30 分間なので、水たまりを渡るためにケーブルを 20 分間沈めるだけなら、おそらくもう少し深く、おそらく 1.2 メートルか 1.3 メートルまで進むことができます。しかし、ドックカメラケーブルや海洋ナビゲーションシステムのように、そのケーブルが水深 1.5 メートルの下に恒久的に設置される場合、その 1 時間のテストに頼ることはできません。当社のカスタム深水 IP67 ケーブルを水中ドローン テザーに使用している海洋顧客がいます。彼らは 4 メートルで 24 時間テストしましたが、問題はありませんでしたが、安全バッファを組み込むために、標準の工業グレードのケーブルの永久的な最大深さは 2 メートルをお勧めします。なぜ？静水圧は水が 1 メートル増えるごとに約 0.1 バール増加するため、2 メートルではシールにかかる一定の圧力は 0.2 バールになります。時間の経過とともに、特にケーブルが波や潮流で動いている場合、その圧力により O リングに小さな隙間が生じる可能性があります。
また、私がよく聞く俗説についても触れたいと思います。「IP68 は IP67 よりも深いのに、なぜ IP67 を使用するのでしょうか?」まず、すべてのセットアップに IP68 の追加の深さが必要なわけではありません。通常、IP68 は 1.5 メートル以上でテストされます。 IP67 ケーブルは多くの場合、安価で柔軟性が高く、軽量であるため、水線のすぐ上または真下に取り付けられる屋外セキュリティ カメラなどの用途や、重くて高価な IP68 機器を持ち歩きたくない一時的なイベントのセットアップに最適です。私たちのアウトドア用 Nano SIM カード スロット エクステンダー PCM-KW-553は、小型、軽量、IP67 等級の優れた例であり、雨や満潮にさらされる屋外ルーターに SIM スロットを追加するのに最適であり、何時間も水没することはありません。定格は 1 メートルで、屋外展開の 90% に完璧に機能し、IP68 相当のものよりもはるかに手頃な価格です。重要なのは、ただ最高の数値を追い求めるのではなく、ケーブルの定格を実際の使用事例に合わせることが重要です。
深さに影響するもう 1 つは設置環境です。小さな池や一日中太陽の下にある水たまりなど、停滞した暖かい水で作業している場合、温かい水は膨張するためシールにかかる圧力が高くなる可能性があり、また、冷たい動く水よりも早くゴム製シールが破壊される可能性があります。対照的に、海水は腐食性があるため、IP67 ケーブルであっても、海に設置すると時間の経過とともにシールが劣化する可能性があります。そのため、当社では塩害に耐えるため、海洋用途のすべてのコネクタに亜鉛メッキ コーティングを追加しています。昨年、当社の標準 IP67 RJ45 ケーブルを海水ドックに設置したお客様がいたのですが、6 か月後に O リングが腐食して浸み出し始めました。当社では耐塩水コネクタのカスタム セットを送付する必要がありました。現在では、塩水環境に設置するすべてのケーブルのオプションのアップグレードとしてそれを含めています。
それでは、実用的な要点でこれを締めくくります。IP67 ケーブルの実際の設置深さの制限はどれくらいでしょうか?明確にしておきますが、普遍的な数値はありませんが、標準的な既製の工業グレード IP67 ケーブルの場合、信頼できる最大深さは一時的な水没の場合は 1 ～ 1.5 メートル、恒久的な設置の場合は 1 ～ 1.2 メートルです。さらに深いものが必要な場合は、IP68 定格のケーブルか、強化シールと耐腐食性部品を備えたカスタム構築の IP67 ケーブルを検討することになります。しかし、人々が犯す最大の間違いは、IEC ラボテストを現実の厳しい制限として信頼してしまうことです。このテストはベースラインであり、センチメートル単位で従わなければならないルールではありません。
一日の終わりに、私はワークショップで何百ものケーブルを組み立て、テストしてきた者として、常にお客様に変数を考慮するように言います。ケーブルがどのくらいの時間水没するのか？水のタイプは何ですか (淡水、塩水、停滞水、流動水)?それは単純なセットアップですか、それとも高圧の工業用セットアップですか?そして常に 20 ～ 30% の安全バッファを残してください。ドック カメラのケーブルを取り付ける場合は、正確に 1 メートルの深さに浸すのではなく、0.8 メートルの深さに設置するか、より低い位置に取り付ける必要がある場合は深水用の IP67 または IP68 ケーブルにアップグレードしてください。特定のプロジェクトがある場合、またはどのケーブルが深さに適しているかわからない場合は、カスタム コンサルテーションのために当社にお問い合わせください。当社は一般的な販売は行っておりません。設置業者やエンジニアと協力して、隠れた手数料や評価の過度な約束もなく、まさに必要なものを構築します。
参考文献
- 国際電気標準会議。 （2013年）。 IEC 60529: エンクロージャによって提供される保護の程度 (IP コード)。スイス、ジュネーブ: IEC。
- アンダーライターズラボラトリー。 （2021年）。電気機器の保護等級の規格 (IP コード)。イリノイ州ノースブルック: UL LLC.
- 海洋技術協会。 （2020年）。水中ケーブルとコネクタの設計ガイドライン。ワシントン DC: MTS プレス。
- 国際電気通信連合。 （2019年）。屋外電気通信機器の IP 定格。スイス、ジュネーブ: ITU。
