情報化と知能化の深く融合する文脈において、保護空間は重要な通信システムの中心的なキャリアであり、その安定性と安全性は情報伝送の信頼性およびインフラストラクチャの運営効率に直接影響を与えます。したがって、保護空間における通信ケーブル設置の核心的な困難(環境適応性のマッチング、電磁適合性設計、建設精度制御)を分析することは大きな工学的価値があります。
1 保護空間における通信ケーブル設置の困難
1.1 ケーブル選択のマッチング問題
編組/箔巻きシールド構造のような電磁シールドケーブルでは、伝送周波数と不一致の場合、特性インピーダンスの偏差が発生し、信号の安定性/正確性に影響を与えます。耐候性材料(フッ素樹脂絶縁体、金属装甲)は過酷な環境の要件を満たしますが、その高い硬度/剛性は建設の柔軟性と矛盾し、曲げや伸ばし時に絶縁損傷/装甲破損のリスクがあり、設置品質を脅かします。
1.2 配線とノイズ対策設計の矛盾
スペース制約により、強電流線と弱電流線が並行してあまりにも近接して配置されると、強電流回路からの交流電磁場が結合により弱電流信号に干渉し、歪み/減衰を引き起こします。複雑な空間での不良な分離クロス配置は、ワイヤペア間の電磁結合を増大させ、クロストーク問題を引き起こします。不適切なシールド接地(単点/等電位接続を遵守しない)は、ポテンシャル差から地絡電流を生成し、干渉を悪化させ、通信システムの安定性を脅かします。
1.3 建設精度の課題
不適切なシールドケーブル端末処理は、シールド層の損傷または不安定な接地を引き起こし、接地抵抗を増加させ、シールドの完全性を損ない、外部干渉/内部信号漏洩を許容し、シールド効率を低下させます。不十分な防火シーリング(防火泥の充填不足による隙間)は、炎/煙を遮断できません。不具合のある防水シーリング(気泡/接着剤の不均一)は、湿気が侵入し、長期的な絶縁劣化/導体腐食を引き起こし、通信システムの信頼性/安全性を危険にさらします。
2 保護空間における通信ケーブル設置の品質管理ポイント
2.1 ケーブル選択と材料検査
ケーブル選択は保護空間の要件に合わせるべきです:電磁シールドには、編組銅メッシュケーブル(編組密度≧90%)または二重シールド(箔巻き+編組)構造を使用して高周波ノイズ対策を確保します。過酷な環境(高温、湿度)には、ポリイミド絶縁ケーブル(温度耐性≧200℃)またはIP68級密封油充填ケーブルを使用します。材料検査:銅導体は純度(≧99.99%)、伸び(20% - 24%)、断面積偏差(±0.5%)の基準を満たす必要があります。シールド層はカバー率、断裂時の伸び(≧300%)、シールド抵抗(100kHzで≦0.5Ω/m)をテストして基本性能を確保します。
2.2 配線計画と敷設
配線は分割隔離/ノイズ対策原則に従います:強電流、弱電流、信号電力ケーブルは別々のトレイ(間隔≧500mm)に敷設します。交差点では金属パーティションで結合をブロックします。敏感な信号ケーブルは独立したシールドパイプを使用し、パワーケーブルとの並行敷設は10m以上避けて高周波干渉を減少させます。敷設時にはケーブルの許容引張り力の80%以内に引張り力を制御して絶縁損傷を防ぎます。
2.3 接続と端末処理の品質管理
シールド端末処理には360°全周圧着を使用し、コネクタシェルとの接触抵抗を≦0.05Ω以下に保ち、30MHz-1GHzシールド減衰試験(減衰≧60dB)を通過してシールドの完全性を確保します。溶接には銀含有量3%-5%の錫合金を使用し、温度を260℃±10℃に制御し、冷却時間を≧30秒にして良好な溶接部を確保します。接地は信号源で単端接地を行い、抵抗を<1Ωに保つことで地絡を避ける。
2.4 保護措置の実施
電磁シールドには、ベリリウム銅リード+シールドフランジで壁貫通孔をシールし、壁シールド効率と一致させて漏れを防ぎます。ケーブルジョイントを金属シールドボックスで包み、ボックスとケーブルシールドを溶接/圧着で接続し、導電性接着剤(導電性≧10⁴ S/m)でギャップを埋めて適切なシールドを行います。
環境保護では:防火シーリングは耐火バッグと泥(厚さ≧200mm、UL 1479適合)を組み合わせます。防水シーリングはジョイント部で3層防水テープ(ブチルゴム、PVC、自己架橋ゴム)を使用し、24時間浸漬試験(絶縁抵抗低下≦10%)を通過します。振動エリアを横切る場合は、金属ホース(10Hz-2000Hz、振幅≦0.5mm)を≦500mm間隔で設置して、振動による損傷に対する機械的保護を行います。
3 結論
電磁シールドの失敗、環境適応性の低さ、建設精度の問題などの核心的な困難を分析し、品質管理ポイントについて議論することで、保護空間における通信ケーブル設置の品質を確保できます。将来の研究では、スマートモニタリング(IoTに基づくリアルタイムケーブル状態評価、デジタルツインシミュレーションプラットフォーム)に焦点を当て、品質リスクを事前に予測し、保護空間における通信システムの安全性/安定性を向上させることができます。