ケーブル トレイの説明: タイプ、用途、標準サイズ

電気設備のケーブル トレイとは何ですか?

ケーブル トレイは、工場で製造された、上部が開いた剛性の支持構造で、建物や施設内の定義されたルートに沿って電気ケーブルのグループを運び、整理するように設計されています。密封されたチューブ内にケーブルを封入するコンジットとは異なり、ケーブル トレイでは、その全長に沿ってどこからでも上からケーブルにアクセスできます。このアクセシビリティは、最も重要な実用上の利点の 1 つです。サポート システムを解体せずに、ケーブルの追加、削除、または配線の変更が可能です。

ケーブル トレイは、次のような規格によって管理されています。 NEMA VE 1 (米国)、 IEC 61537 (国際)、および BS EN 61537 (イギリス/ヨーロッパ)。これらの規格は、特定の荷重および環境に対して定格されたトレイが実際に使用時に指定どおりに機能することを保証するために、定格荷重、寸法、試験方法、および材料要件を定義します。

「ケーブル トレイ システム」という用語は、完全なアセンブリを指します。トレイ セクション自体に加えて、方向変更を可能にするフィッティング (水平および垂直の曲げ、ティー、クロス)、トレイを吊り下げるか壁に取り付けるサポート、および機械的保護または EMI シールドが必要な場合に使用されるカバーです。

ケーブル トレイを混同しないでください。 ケーブルダクト (完全に密閉された長方形のチャネル。通常、オフィス環境の小さなケーブルに使用されます) または ケーブルはしご (はしご型トレイのより重いバージョンで、産業環境での非常に重いケーブル用に設計されています。はしごトレイとケーブルはしごの違いは、部分的に耐荷重とレールの深さの 1 つです)。

ケーブル トレイは何に使用されますか?

ケーブル トレイは、事実上すべての大規模な商業、産業、およびインフラストラクチャ プロジェクトにおける主要なケーブル管理ソリューションです。その具体的な用途は、幅広い分野とケーブルの種類に及びます。

配電ケーブル

最も一般的な用途は、開閉装置や配電盤からプラントや機器まで、中型および大型の電力ケーブル (通常は断面積 16 mm² ～ 400 mm²) を運ぶことです。商業用オフィス ビルでは、メイン LV スイッチルームからフロアレベルの分電盤まで吊り天井の上を通るケーブルです。データセンターでは、サーバー列に高密度の電力を供給します。ラダー トレイは太い電力ケーブルに推奨されます。これは、開いた横桟によりケーブル ジャケットの周りの空気循環が可能になり、ケーブルの定格を下げる必要が生じる熱の蓄積を防ぐことができるからです。

電気通信およびデータケーブル配線

構造化ケーブル (Cat 6、Cat 6A、光ファイバー) には、別個のトレイ (通常はワイヤー メッシュまたは穴あきタイプ) が使用されます。電磁干渉 (EMI) を避けるために、データ ケーブルは電源ケーブルから物理的に分離されています。大規模な建物における標準的なアプローチは、電源トレイとデータ トレイを異なる高さまたは廊下の反対側に並行して配線し、電源トレイで主電源が伝送されるシールドなしのデータ ケーブルの間隔を最低 200 mm とすることです。

産業およびプロセス施設

製油所、化学プラント、製造施設は、計器ケーブル、制御ケーブル、大電力供給を同時に管理するためにケーブル トレイに大きく依存しています。このような環境では、トレイ システムは、高さ 4 ～ 10 m のパイプ ラックに沿って数百メートルにわたって稼働できます。溶融亜鉛メッキ鋼製トレイが標準装備されています。腐食性環境 (海岸、化学、または食品加工施設) では、ステンレス鋼 (316L グレード) またはガラス強化プラスチック (GRP/グラスファイバー) トレイのいずれかが指定されます。

頭上設置と床下設置の比較

天井レベルのオーバーヘッド設置が最も一般的ですが、高床環境、特にデータセンターやトレーディングフロアでは、床の下にケーブル トレイを使用して、電源ケーブルとデータ ケーブルを個々の床タイルに配線します。このような設置では、上げ床の下で最大限の空気の流れを確保するために、トレイは通常、反転されるか、ワイヤーメッシュタイプが使用されます。

ケーブル トレイの主な 3 つのタイプは何ですか?

3 つのタイプの主な違いは、ベース構造であり、これにより、最適にサポートするケーブル サイズ、適合する環境、およびケーブル周囲の通気度が決まります。

1.ラダートレイ

ラダー トレイは、一定の間隔 (通常は 150 mm、225 mm、または 300 mm) で配置された横木で接続された 2 つの平行なサイド レールで構成されます。この構造は 3 つのタイプの中で最もオープンで、空気循環を最大限に提供し、配線上のどの位置でも個々のケーブルを簡単に確認してアクセスできるようにします。

ラダートレイは以下の場合に最適です。

• 重い電力ケーブル (断面積の大きなケーブルは、たるみを避けるために横木間隔でサポートが必要であり、熱を逃がすために換気が必要です)
• 産業施設内の長い水平ラン
• ケーブルの識別と将来の変更が頻繁に優先される設置

ケーブルのサポートには横桟の間隔が重要です。 IEC 61537 では、外径が 9 mm 未満のケーブルは、横木間隔が 300 mm のラダー トレイ上で運ばないことを推奨しています。これは、小さなケーブルは横木の間でたわみ、損傷する可能性があるためです。細いケーブルの場合は、横桟間隔を狭くする (150 mm) か、別のトレイ タイプを使用することがより適切です。

2. 穴あき (ソリッドボトム) トレイ

穴あきトレイには、パンチ穴のある連続した平らなベース (通常は 10 ～ 30% の開口面積) があり、その両側にはしっかりとした、またはわずかに盛り上がったサイド レールが配置されています。米国ではしばしば「ソリッドボトム」トレイと呼ばれますが、厳密にはソリッドボトムトレイには穴がまったくありません（防滴が必要な場合に使用されます）。一般的に「穴あきトレイ」というと、ベースが穴あきタイプのことを指します。

穴あきベースは、あらゆるサイズのケーブルをたるむリスクなくサポートするため、以下の用途に最適です。

• 中小型電源ケーブル
• 長さに沿って完全にサポートする必要がある計器および制御ケーブル
• 大小のケーブルが同じトレイを共有する混合ケーブル設置
• ある程度の防塵・防滴が必要な場所

通気性はラダートレイよりも低いため、より大きな電源ケーブルがケーブルの深い層に完全に埋め込まれている場合は、定格を下げる必要がある場合があります。 NEC 392.80 (米国) および IEC 60364-5-52 は、ケーブル層の数とトレイの充填率に基づいたディレーティング係数を提供します。

3. ワイヤーメッシュトレイ（ケーブルバスケット）

ワイヤー メッシュ トレイ (ケーブル バスケットまたはワイヤー バスケット トレイとも呼ばれる) は、成形板金ではなく溶接鋼線から製造されます。非常に軽量で、切断することなく現場のわずかなずれに対応できる柔軟性があり、設置も迅速です。ワイヤーメッシュトレイは現場で手で曲げることができ、工場での取り付けが必要な緩やかな曲線や角度の変更を作成できます。

ワイヤー メッシュ トレイは次の場合に主に選択されます。

• データセンターとITルーム - 軽量で最大限のエアフローを実現し、再構成が簡単
• オフィスビルおよび商業用インテリア — すっきりとした外観、吊り天井の上への簡単な設置
• 高い耐荷重よりも柔軟性と軽量さが重要な構造化ケーブル (Cat 5e ～ Cat 8、光ファイバー)

耐荷重ははしごや穴あきトレイに比べて大幅に低くなります。ほとんどのワイヤー メッシュ システムの定格は 15 ～ 50 kg/m ですが、重いラダー トレイの定格は 50 ～ 300 kg/m です。ワイヤー メッシュ トレイは、大きな電源ケーブルには適していません。

標準的なケーブル トレイのサイズはどれくらいですか?

ケーブル トレイは標準化された寸法で製造されているため、さまざまなサプライヤーからのコンポーネントをプロジェクトに組み合わせることができ、エンジニアに負荷計算のための予測可能なパフォーマンス データを提供できます。重要な寸法は、幅、奥行き (サイド レールの高さ)、およびセクションの長さです。

標準幅

幅は容量計画において最も重要な寸法であり、並べて設置できるケーブルの数が決まります。 IEC 61537 に基づく標準幅と国内の同等のほとんどは次のとおりです。

標準奥行き（サイドレール高さ）

深さ (サイド レールの高さ) によって、積み重ねられるケーブル層の数が決まり、トレイの構造的剛性と耐荷重能力に貢献します。一般的な深さは次のとおりです。

• 25 mm (1 インチ) — 浅く、光データおよび計器ケーブルに使用されます
• 50 mm (2 インチ) — 最も一般的な汎用の深さ
• 75 mm (3 インチ) — 中負荷電力および混合設備
• 100mm (4インチ) — 複数の大きなケーブル層が積み重ねられた高耐久電力
• 150 mm (6 インチ) — 重工業用途の専門家

トレイが深いほど剛性が高く、サポート間の距離を長くすることができます。中型ゲージの幅 300 mm × 深さ 100 mm の亜鉛メッキ鋼製ラダー トレイは、通常、定格荷重でサポート間の距離が 3 m ですが、同じ材質の 300 mm × 50 mm のトレイでは、たわみ制限内に保つために 1.5 ～ 2 m の間隔でサポートが必要になる場合があります。

標準セクション長さ

ほぼすべてのケーブル トレイは以下の方法で製造されています。 3メートルセクション (米国では約 10 フィート)。一部のメーカーは、接合部が少ないことが望ましい大規模な産業プロジェクト向けに 6 メートルのセクションも提供しています。ワイヤー メッシュ トレイは通常、連続運転用に 15 ～ 30 m のロールで供給され、現場で長さに合わせて切断されます。

トレイの充填と容量のルール

トレイの幅の選択は、単にケーブルを測定して最も近いサイズを選択するだけではありません。規格および優れたエンジニアリング慣行では、熱放散と将来の容量という 2 つの理由から、トレイが過剰に充填されないようにする必要があります。共通のルールは次のとおりです。

• NEC 392.22 (米国): 多心ケーブルを運ぶラダーおよび通気トレイの場合、すべてのケーブルの断面積の合計が許容充填面積を超えてはなりません。幅 300 mm のトレイの場合、これは使用可能な幅 75 mm あたり 1.5 平方インチです (300 mm トレイのケーブル断面積は約 4,500 mm 平方)。
• IEC 61537: 熱放散と将来の追加を考慮して、最大充填率を通常は内部トレイ断面の 40 ～ 50% に指定します。
• 実際的な経験則: 設置時に充填するのは 40% 以下にし、将来のケーブル追加のために 60% を残しておくように計画してください。引き渡し時にトレイが 80 ～ 90% まで充填されているプロジェクトでは、システムの拡張に伴い 5 年以内に高価なトレイのアップグレードが定期的に必要になります。

マテリアルのオプションとそれぞれをいつ使用するか

トレイのタイプとサイズによって、形状と容量がわかります。素材は、トレイが耐えられる環境を示します。

GRP トレイの実用的なポイントは、非導電性であるため、保護接地システムの一部を形成できないことです。金属トレイがアース経路として機能する設置では、別個のアース導体を GRP トレイの横に設置する必要があります。これは、検査時にコンプライアンス違反を引き起こすよくある見落としです。