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配線用フェルールは、ワイヤの接続を改善する便利な方法です。フェルール(小さなブレスレット)は中空の金属管で、その中にむき出しのワイヤをかしめて圧着します。圧着されたフェルールは、個々のワイヤを所定の位置に保持し、迷走ワイヤの問題を最小限に抑え、すっきりとした配線処理を実現します。フェルールは単線用とペア線用があります。ペア線用のツインフェルールはこの記事のメインテーマです。
多くの場合、ツインフェルールは作業時間を節約し、プロジェクトの見た目を改善し、資源を最小限に抑え、トラブルシューティングの速度を上げることができます。完成品の例をArduino Optaプログラマブルロジックコントローラ(PLC)に示します。
ツインフェルールは、単線用フェルールと比べれば一目瞭然です。丸いプラスチックの絶縁体の代わりに、2本のワイヤを接続できる長方形の開口部があります。
ツインワイヤにより、設計者はデイジーチェーン接続を行うことができます。理解を深めるために、Arduino Opta PLCの出力接続を示す配線図を考えてみましょう。緑色のハイライトされたワイヤが、Optaの各出力リレーの左側に電力を供給していることに注目してください。例えば、デイジーチェーンのワイヤは端子ピン#5に24V DCを供給します。O3(出力#3)リレーが閉じると、24V DCがアラームのクラクションに供給されます。
圧着を行う方法
ツインフェルールは簡単に使えます。
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ワイヤを切ります。この記事で紹介する道具は、ワイヤカッターとワイヤストリッパの組み合わせです。
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適切な長さに被覆をむきます。ここでいう適切とは、ワイヤがフェルールの端からわずかに出ていることを意味します。別の言い方をすれば、フェルールの全長にわたってワイヤがあるということです。
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フェルールを取り付けます。ワイヤをねじる必要はありません。ワイヤを一緒に持ち、奥まで差し込むだけです。
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専用の圧着工具を使用して、フェルールを圧着します。
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ワイヤを、冒頭の写真に示したPLCのようなデバイスに取り付けます。
注意事項
ツインフェルールは便利ですが、万能の方法というわけではありません。ここでは、いくつかのガイドラインをご紹介します。
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デイジーチェーンの使用は低電力接続に限定されます。大電流は端子の局部的な加熱やチェーン全体の過度の電圧降下を引き起こす可能性があります。例えば、Arduino Optaのリレーの設計上の最大電流はそれぞれ10Aです。20AWGワイヤのデイジーチェーンでは、高負荷に対して極めて不十分です。これは回路図に5Aの回路ブレーカを含めることで軽減されます。
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大電流の接続には、堅牢な配電ブロックまたは独立した回路ブレーカまたはヒューズにつながる専用のワイヤを使用する必要があります。
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接続が切れたりゆるんだりすると、その不具合がどこにあるかによって、デイジーチェーンの一部、あるいは全体がダウンする可能性があります。これは、特定の状況、特に安全性に関連する状況では望ましくない場合があります。機能安全規格(SIL:Safety Integrity Level)解析の一環として、制御盤の構造を必ず考慮してください。
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それぞれのフェルールは、特定のワイヤゲージに対応するように設計されています。ワイヤ、フェルール、圧着、最終製品のコネクタがすべて一致するようにしなければなりません。例えば、ツインフェルールをシングルに代用しないでください。圧着部がワイヤをしっかりと固定できない可能性があります。その結果、高抵抗接続となり、端子が局部的に加熱することがあります。このような状態は、サーモグラフィ検査で確認できます。
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ワイヤの損傷を防ぎ、低抵抗で確実な接続を行うため、高品質の圧着工具を使用してください。
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調子に乗ってはいけません。デイジーチェーンはある時点までしか意味をなしません。将来のシステムの修理や改造を常に考慮してください。新しいワイヤを配電ブロックに戻した方が良い場合もあります。
ツインフェルールは、設計の範囲内で使用すれば、産業用制御盤を簡素化することができます。プロジェクトの完全性と信頼性を維持するために、この記事で概説したガイドラインの範囲内で使用してください。
幸運を祈ります。
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