シールドケーブル

シールドケーブルの概要

シールドケーブルは、複数の絶縁導体を共通の導電層で覆った電気ケーブルであり、主に電気的ノイズから信号を保護するために用いられます。この導電層は、通常、銅やアルミニウムといった金属で構成された編組ストランドや、銅テープ、導電性ポリマーなどで形成されており、最終的にはジャケットによって保護されています。シールドはファラデーケージの原理を活用し、外部からの電磁干渉を軽減し、信号の正確な伝送を実現します。シールドの効果を最大限に引き出すためには、接地が重要です。また、シールドは信号の戻り経路としても機能することがあります。

シールドケーブルの種類

市販されているシールドケーブルには、多種多様なタイプがあり、それぞれのアプリケーションに応じて使い分けられます。主な種類は以下の通りです：

• - 組み合わせシールド: 異なるシールド技術を組み合わせたもの。
• - フォイルシールド: 薄い金属のフォイルを使用して遮蔽する方式。
• - 金属編組シールド: 編組された金属ストランドを用いて、強力なシールド効果を持つ。
• - スパイラルシールド: スパイラル状に巻かれた金属層を利用したもの。
• - サーブシールド: 特殊な構造や材料を使用したシールド。
• - テープシールド: テープ状の導電性材料で構成されたシールド。
• - 信号ケーブル: シールドされた状態で音声信号を伝達するケーブル。

最も効果的なシールドの設置方法は、ケーブルの両端で接地することとされています。ただし、接地ループが発生する可能性もありますので、慎重に行う必要があります。特に、航空機などの特殊な環境では、雷の影響を受けないように設計された外部シールドと、400 Hzの電源システムの影響を抑える内部シールドが実装されています。

シールドケーブルの用途

シールドケーブルは、様々な用途で利用されています。例えば、セキュリティシステムにも使用され、電源周波数や無線周波数の干渉を軽減し、誤報を減少させる効果があります。データケーブルや信号ケーブルは、重い電源回路から適切に離して配線することが推奨されています。また、PA（パブリックアドレス）システムやレコーディングスタジオにおけるマイクケーブルも通常はシールドされたツイストペアケーブルが用いられています。これにより、音響信号を忠実に伝達可能です。

同軸ケーブルもシールドケーブルの一例です。これは、一般家電において、不平衡接続で使用されることが多く、特に優れた伝送特性を持ちます。

電源ケーブルと接地の重要性

高電圧電源ケーブル（2000ボルト以上）は、通常シールドが施されています。これは、電源からの漏れ電流やコロナ放電のリスクを軽減するためです。特に、地面に接触しないよう慎重に設計されており、接地されたシールドを利用することで、導体周辺の電気的ストレスを均等化し、感電の危険を防ぎます。重大な電圧がかかる場合、一方の端でのみ接地を行うことが一般的ですが、適切な設計が求められる場面が多々あります。実際、長い高電圧のケーブルに関しては、必要に応じてシールドを複数のセクションに分割することが必要です。このように、シールドケーブルは信号品質の向上や安全性の確保に寄与しており、その重要性はますます高まっています。

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