JPH09180550A - 電線の配置方法及びケーブル - Google Patents
電線の配置方法及びケーブルInfo
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- JPH09180550A JPH09180550A JP33869095A JP33869095A JPH09180550A JP H09180550 A JPH09180550 A JP H09180550A JP 33869095 A JP33869095 A JP 33869095A JP 33869095 A JP33869095 A JP 33869095A JP H09180550 A JPH09180550 A JP H09180550A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電線に流される電流の周波数にかかわらず、
また特別な磁界遮蔽層を設けることなく、他の電線やケ
ーブルに磁気誘導が発生するのを効果的に抑制する。 【解決手段】 時間的に変動する電流が流される第1電
線と、この第1電線に流される電流と逆向きの電流が流
される第2電線とを配置する方法及び同方法を採用した
ケーブル。上記第1電線を導体C1,C2をそれぞれ有
する2本の電線に分割し、第2電線を導体C1´,C2
をそれぞれ有する2本の電線に分割するとともに、分割
された第1電線同士が対角に位置しかつ分割された第2
電線同士が対角に位置するように各電線を配置する等し
て、各電線を流れる電流により形成される磁界同士が相
殺されるようにする。
また特別な磁界遮蔽層を設けることなく、他の電線やケ
ーブルに磁気誘導が発生するのを効果的に抑制する。 【解決手段】 時間的に変動する電流が流される第1電
線と、この第1電線に流される電流と逆向きの電流が流
される第2電線とを配置する方法及び同方法を採用した
ケーブル。上記第1電線を導体C1,C2をそれぞれ有
する2本の電線に分割し、第2電線を導体C1´,C2
をそれぞれ有する2本の電線に分割するとともに、分割
された第1電線同士が対角に位置しかつ分割された第2
電線同士が対角に位置するように各電線を配置する等し
て、各電線を流れる電流により形成される磁界同士が相
殺されるようにする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁界の漏えいを抑
制するための電線の配置方法、及び当該方法に基づいて
電線が配置されたケーブルに関するものである。
制するための電線の配置方法、及び当該方法に基づいて
電線が配置されたケーブルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ケーブル内の導体に電流が流さ
れると、この電流に起因して磁界が発生する。その原理
を図9(a)(b)に基づいて説明する。この図は、導
体Cの周囲に絶縁体Iが配された第1絶縁電線と、導体
C´の周囲に絶縁体I´が配された第2絶縁電線とが対
撚されたケーブルの模式図である。図において、導体C
の一方の端末と導体C´の一方の端末とに交流電源Eが
接続され、上記導体Cの他方の端末と導体C´の他方の
端末とに負荷Zが接続されている。
れると、この電流に起因して磁界が発生する。その原理
を図9(a)(b)に基づいて説明する。この図は、導
体Cの周囲に絶縁体Iが配された第1絶縁電線と、導体
C´の周囲に絶縁体I´が配された第2絶縁電線とが対
撚されたケーブルの模式図である。図において、導体C
の一方の端末と導体C´の一方の端末とに交流電源Eが
接続され、上記導体Cの他方の端末と導体C´の他方の
端末とに負荷Zが接続されている。
【0003】この電気回路において、ある特定の時点で
上記導体Cを電流iが図9(a)の左から右(同図
(b)では手前から奥)に向かって流れ、導体C´を電
流i´が同図(a)の右から左(同図(b)では奥から
手前)に向かって流れているとすると、各電線の中心か
ら距離rだけ離れた位置には同図(b)に示すような磁
界h,h´が形成され、両磁界h,h´は互いに強めら
れてその合成磁界Hは磁界h,h´の2倍となる。具体
的に、各磁界h,h´,Hの大きさは次式で表される。
上記導体Cを電流iが図9(a)の左から右(同図
(b)では手前から奥)に向かって流れ、導体C´を電
流i´が同図(a)の右から左(同図(b)では奥から
手前)に向かって流れているとすると、各電線の中心か
ら距離rだけ離れた位置には同図(b)に示すような磁
界h,h´が形成され、両磁界h,h´は互いに強めら
れてその合成磁界Hは磁界h,h´の2倍となる。具体
的に、各磁界h,h´,Hの大きさは次式で表される。
【0004】
【数1】h=h´=i/(2πr) H=2h 従って、上記ケーブルが、例えば電気自動車用電源ケー
ブルのように、大電流が時間的に変化しながら流される
(例えば交流が流される)ケーブルであると、その周辺
に強磁界が形成され、かつ当該強磁界が時間的に変化す
ることとなる。ここで、上記ケーブルの近傍に他の電線
やケーブルが配線されていると、当該他の電線やケーブ
ルの導体に上記強磁界によって大きな電流が誘導(すな
わち電磁誘導)され、雑音やノイズが引き起こされるお
それがある。
ブルのように、大電流が時間的に変化しながら流される
(例えば交流が流される)ケーブルであると、その周辺
に強磁界が形成され、かつ当該強磁界が時間的に変化す
ることとなる。ここで、上記ケーブルの近傍に他の電線
やケーブルが配線されていると、当該他の電線やケーブ
ルの導体に上記強磁界によって大きな電流が誘導(すな
わち電磁誘導)され、雑音やノイズが引き起こされるお
それがある。
【0005】そこで従来は、上記のような電磁誘導によ
る弊害を防ぐ手段として、上記他の電線やケーブルに磁
界遮断手段を設けるといった対策が施されている。図1
0にその一例を示す。図示のケーブルでは、導体Cと絶
縁体Iとからなる絶縁電線が対撚され、その周囲に被覆
4が配されている。そして、上記対撚電線のすぐ外側
に、銅、アルミニウム等の導体線の編組や金属箔等から
なる金属層2が円筒状に配され、この金属層2を接地す
ることにより、静電誘導に対する防護が図られるととも
に、この金属層2と被覆4との間に鉄等からなる磁性体
層(具体的には磁性テープ巻層や磁性編組)6が設けら
れることにより、外部からの磁界侵入が阻止され、当該
磁界による磁気誘導に対する防護が図られている。
る弊害を防ぐ手段として、上記他の電線やケーブルに磁
界遮断手段を設けるといった対策が施されている。図1
0にその一例を示す。図示のケーブルでは、導体Cと絶
縁体Iとからなる絶縁電線が対撚され、その周囲に被覆
4が配されている。そして、上記対撚電線のすぐ外側
に、銅、アルミニウム等の導体線の編組や金属箔等から
なる金属層2が円筒状に配され、この金属層2を接地す
ることにより、静電誘導に対する防護が図られるととも
に、この金属層2と被覆4との間に鉄等からなる磁性体
層(具体的には磁性テープ巻層や磁性編組)6が設けら
れることにより、外部からの磁界侵入が阻止され、当該
磁界による磁気誘導に対する防護が図られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図10に示されるケー
ブルにおいて、その外部に形成される誘導磁界の変化の
周波数をf(Hz)とすると、この磁界が内部の導体Cに
磁気誘導を引き起こすのを防ぐために最低必要な磁性体
層6の厚み寸法tmin(mm)は、比透磁率が100の鉄の
場合、次式で与えられる。
ブルにおいて、その外部に形成される誘導磁界の変化の
周波数をf(Hz)とすると、この磁界が内部の導体Cに
磁気誘導を引き起こすのを防ぐために最低必要な磁性体
層6の厚み寸法tmin(mm)は、比透磁率が100の鉄の
場合、次式で与えられる。
【0007】
【数2】t=15.9/√f 従って、f= 100Hz のとき tmin=1.59mm f= 1kHz のとき tmin=0.50mm f=100kHz のとき tmin=0.05mm f= 1MHz のとき tmin=0.016mm となる。
【0008】これらの数値から理解できるように、外部
磁界の変化の周波数が低いほど、磁性体層6に大きな厚
み寸法が要求される。
磁界の変化の周波数が低いほど、磁性体層6に大きな厚
み寸法が要求される。
【0009】しかしながら、電線やケーブルに十分な可
撓性を与え、また上記磁性体層6によって完全円筒状に
絶縁電線を包む必要があることを考慮すると、磁性体層
6の厚み寸法を 0.5mm 以上にすることは事実上困難で
ある。従って、1kHz 以下の周波数で変化する磁界に対
しては磁気遮断の効果がほとんど期待できないことにな
る。実際、電気鉄道に並設されているいわゆる電磁遮蔽
ケーブルでは、通常使用される商用周波数領域(約60H
z)において、遮断係数(遮断層がないときの被誘導電
圧に対する遮断層がある時の被誘導電圧の比)を30%
以下に抑えることは非常に困難であることが確認されて
いる。
撓性を与え、また上記磁性体層6によって完全円筒状に
絶縁電線を包む必要があることを考慮すると、磁性体層
6の厚み寸法を 0.5mm 以上にすることは事実上困難で
ある。従って、1kHz 以下の周波数で変化する磁界に対
しては磁気遮断の効果がほとんど期待できないことにな
る。実際、電気鉄道に並設されているいわゆる電磁遮蔽
ケーブルでは、通常使用される商用周波数領域(約60H
z)において、遮断係数(遮断層がないときの被誘導電
圧に対する遮断層がある時の被誘導電圧の比)を30%
以下に抑えることは非常に困難であることが確認されて
いる。
【0010】また、高周波領域の磁界は遮蔽できるとい
えども、上記磁性体層6を付加する分だけケーブルの重
量及び径が大きくなり、可撓性も低くなる欠点は解消さ
れ得ない。
えども、上記磁性体層6を付加する分だけケーブルの重
量及び径が大きくなり、可撓性も低くなる欠点は解消さ
れ得ない。
【0011】以上は、被誘導側のケーブルに磁性体層6
を設けた場合を説明したが、誘導側のケーブルに磁性体
層6を設ける場合についても同様である。すなわち、ケ
ーブル内で発生した磁界をケーブル外に漏えいさせない
目的で当該ケーブルに磁性体層6を設ける場合も、当該
磁界の周波数が低い場合には、この磁界の漏えいを効果
的に抑制することはできず、他の電線やケーブルに電磁
誘導を引き起こすことは十分に防止できないことにな
る。
を設けた場合を説明したが、誘導側のケーブルに磁性体
層6を設ける場合についても同様である。すなわち、ケ
ーブル内で発生した磁界をケーブル外に漏えいさせない
目的で当該ケーブルに磁性体層6を設ける場合も、当該
磁界の周波数が低い場合には、この磁界の漏えいを効果
的に抑制することはできず、他の電線やケーブルに電磁
誘導を引き起こすことは十分に防止できないことにな
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するための手段として、上記のような磁界遮蔽層
の使用によって磁界の侵入や漏えいを防ぐのではなく、
電線の特殊な配置によって磁界同士を打消し合わせ、合
成磁界そのものを消滅もしくは低減させる手段に想到
し、本発明に至った。
を解決するための手段として、上記のような磁界遮蔽層
の使用によって磁界の侵入や漏えいを防ぐのではなく、
電線の特殊な配置によって磁界同士を打消し合わせ、合
成磁界そのものを消滅もしくは低減させる手段に想到
し、本発明に至った。
【0013】すなわち、本発明は、時間的に変動する電
流が流される第1電線と、この第1電線に流される電流
と逆向きの電流が流される第2電線とを配置する方法で
あって、上記第1電線及び第2電線をそれぞれ複数本に
分割し、かつ各電線を流れる電流により形成される磁界
同士が相殺されるように各電線を配置する電線の配置方
法である。
流が流される第1電線と、この第1電線に流される電流
と逆向きの電流が流される第2電線とを配置する方法で
あって、上記第1電線及び第2電線をそれぞれ複数本に
分割し、かつ各電線を流れる電流により形成される磁界
同士が相殺されるように各電線を配置する電線の配置方
法である。
【0014】また本発明は、時間的に変動する電流が流
される第1電線と、この第1電線に流される電流と逆向
きの電流が流される第2電線と、これら第1電線及び第
2電線を覆う被覆とを備えたケーブルにおいて、上記第
1電線及び第2電線をそれぞれ複数本に分割し、かつ各
電線を流れる電流により形成される磁界同士が相殺され
るように各電線を配置したものである。
される第1電線と、この第1電線に流される電流と逆向
きの電流が流される第2電線と、これら第1電線及び第
2電線を覆う被覆とを備えたケーブルにおいて、上記第
1電線及び第2電線をそれぞれ複数本に分割し、かつ各
電線を流れる電流により形成される磁界同士が相殺され
るように各電線を配置したものである。
【0015】これらの構成によれば、各電線を流れる電
流によって形成される磁界同士が打消し合い、その合成
磁界自体が消滅もしくは低減されるので、特にケーブル
に磁界遮蔽層を設けなくても、他の電線やケーブルに磁
気誘導が発生するのを防ぐことができる。
流によって形成される磁界同士が打消し合い、その合成
磁界自体が消滅もしくは低減されるので、特にケーブル
に磁界遮蔽層を設けなくても、他の電線やケーブルに磁
気誘導が発生するのを防ぐことができる。
【0016】より具体的には、上記第1電線及び第2電
線をそれぞれ2本ずつに分割し、分割された第1電線同
士が対角に位置しかつ分割された第2電線同士が対角に
位置するように各電線を配置すればよい。これにより、
各電線において形成される磁界同士は有効に相殺され
る。
線をそれぞれ2本ずつに分割し、分割された第1電線同
士が対角に位置しかつ分割された第2電線同士が対角に
位置するように各電線を配置すればよい。これにより、
各電線において形成される磁界同士は有効に相殺され
る。
【0017】その原理を図1(a)(b)を例にとって
説明する。図において、第1電線は、導体C1及び絶縁
体I1をもつ絶縁電線と、導体C2及び絶縁体I2をも
つ絶縁電線とに分割され、交流電源Eの一方の端子Aと
負荷Zの一方の端子Bとの間に並列に配されている。従
って、両絶縁電線には電流iが分流し、電線同士の抵抗
が同等であるとするとi/2ずつ電流が流れることにな
る。また、第2電線も、導体C1´及び絶縁体I1´を
もつ絶縁電線と、導体C2´及び絶縁体I2´をもつ絶
縁電線とに分割され、交流電源Eの他方の端子A´と負
荷Zの他方の端子B´との間に並列に配されており、両
絶縁電線に電流がi/2ずつ流れる状態となっている。
説明する。図において、第1電線は、導体C1及び絶縁
体I1をもつ絶縁電線と、導体C2及び絶縁体I2をも
つ絶縁電線とに分割され、交流電源Eの一方の端子Aと
負荷Zの一方の端子Bとの間に並列に配されている。従
って、両絶縁電線には電流iが分流し、電線同士の抵抗
が同等であるとするとi/2ずつ電流が流れることにな
る。また、第2電線も、導体C1´及び絶縁体I1´を
もつ絶縁電線と、導体C2´及び絶縁体I2´をもつ絶
縁電線とに分割され、交流電源Eの他方の端子A´と負
荷Zの他方の端子B´との間に並列に配されており、両
絶縁電線に電流がi/2ずつ流れる状態となっている。
【0018】このように第1電線及び第2電線をそれぞ
れ2分割し、かつ、図1(b)に示すように2本の第1
電線同士が対角に位置し、かつ2本の第2電線同士が対
角に位置するように各電線を配すると、導体C1を流れ
る電流と導体C1´を流れる電流とによって形成される
磁界(同図下向きの磁界)h/2と、導体C2を流れる
電流と導体C2´を流れる電流とで形成される磁界(同
図上向きの磁界)h/2とが相殺されるとともに、導体
C1を流れる電流と導体C2´を流れる電流とで形成さ
れる磁界(同図左向きの磁界)h/2と、導体C2を流
れる電流と導体C1´を流れる電流とで形成される磁界
(同図右向きの磁界)h/2とが相殺されることとな
り、全電線の合成磁界はほとんど0になる。
れ2分割し、かつ、図1(b)に示すように2本の第1
電線同士が対角に位置し、かつ2本の第2電線同士が対
角に位置するように各電線を配すると、導体C1を流れ
る電流と導体C1´を流れる電流とによって形成される
磁界(同図下向きの磁界)h/2と、導体C2を流れる
電流と導体C2´を流れる電流とで形成される磁界(同
図上向きの磁界)h/2とが相殺されるとともに、導体
C1を流れる電流と導体C2´を流れる電流とで形成さ
れる磁界(同図左向きの磁界)h/2と、導体C2を流
れる電流と導体C1´を流れる電流とで形成される磁界
(同図右向きの磁界)h/2とが相殺されることとな
り、全電線の合成磁界はほとんど0になる。
【0019】このように、2本の第1電線と2本の第2
電線とからなる電線群で磁界同士が相殺されるので、こ
の電線群を複数組組み合わせてケーブルを構成してもよ
い。
電線とからなる電線群で磁界同士が相殺されるので、こ
の電線群を複数組組み合わせてケーブルを構成してもよ
い。
【0020】この場合、有効な磁界相殺作用を得るに
は、各電線群において電線相互の位置関係が崩れないよ
うに配慮することが好ましい。具体的には、各々の電線
群において電線同士を撚り合わせたり、各々の電線群に
おいて電線同士を固定する固定部材を備えたり、各電線
の断面形状を中心角が90°の扇形とし、その平面部同
士が当接する状態で各電線を配置したりする手段が好適
である。
は、各電線群において電線相互の位置関係が崩れないよ
うに配慮することが好ましい。具体的には、各々の電線
群において電線同士を撚り合わせたり、各々の電線群に
おいて電線同士を固定する固定部材を備えたり、各電線
の断面形状を中心角が90°の扇形とし、その平面部同
士が当接する状態で各電線を配置したりする手段が好適
である。
【0021】また、上記電線群同士を撚り合わせてもよ
く、この場合には、各電線を均等に電流が流れるように
構成する(すなわち全電線の抵抗が均等となるように構
成する)のが好ましい。具体的には、全電線における導
体断面積を等しくし、各電線のケーブル断面内での相対
位置関係が長さ方向に均等となるように配置し、かつ全
電線の長さが略同等となるように電線群同士を撚り合わ
せるようにすればよく、そのためには、中心に芯材を配
し、この芯材の外周面上で電線群同士を撚り合わせる手
段が有効である。また、全電線を均等に電流が流れるよ
うにすべく、各電線のインピーダンスが均等化されるよ
うに各電線の導体断面積を設定するようにしてもよい。
く、この場合には、各電線を均等に電流が流れるように
構成する(すなわち全電線の抵抗が均等となるように構
成する)のが好ましい。具体的には、全電線における導
体断面積を等しくし、各電線のケーブル断面内での相対
位置関係が長さ方向に均等となるように配置し、かつ全
電線の長さが略同等となるように電線群同士を撚り合わ
せるようにすればよく、そのためには、中心に芯材を配
し、この芯材の外周面上で電線群同士を撚り合わせる手
段が有効である。また、全電線を均等に電流が流れるよ
うにすべく、各電線のインピーダンスが均等化されるよ
うに各電線の導体断面積を設定するようにしてもよい。
【0022】上記ケーブルの端末処理形態としては、全
ての第1電線の端末を共通の第1端子部材に接続し、全
ての第2電線の端末を共通の第2端子部材に接続すると
ともに、上記第1端子部材と第2端子部材とを両端子部
材間に絶縁材を介在させた状態で一体化したものが好ま
しい。この構造によれば、全電線の端末を一括処理で
き、かつ、第1端子部材と第2端子部材との間に介在す
る絶縁材によって両端子間の短絡を確実に防止できる。
ての第1電線の端末を共通の第1端子部材に接続し、全
ての第2電線の端末を共通の第2端子部材に接続すると
ともに、上記第1端子部材と第2端子部材とを両端子部
材間に絶縁材を介在させた状態で一体化したものが好ま
しい。この構造によれば、全電線の端末を一括処理で
き、かつ、第1端子部材と第2端子部材との間に介在す
る絶縁材によって両端子間の短絡を確実に防止できる。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を図2
(a)に示す。ここに示す電線群11では、第1電線
が、導体C1と絶縁体I1とを有する絶縁電線と、導体
C2と絶縁体I2とを有する絶縁電線とに分割され、第
2電線が、導体C1´と絶縁体I1´とを有する絶縁電
線と、導体C2´と絶縁体I2´とを有する絶縁電線と
に分割されており、全導体の断面積は全て等しく設定さ
れている。そして、第1電線の分割線同士が対角に位置
し(図では上下に位置し)、第2電線の分割線同士も対
角に位置する(図では左右に位置する)状態で、各電線
が配置され、かつ撚り合わされており、その外側が被覆
14で覆われることにより、電線同士の相対位置が固定
されている。
(a)に示す。ここに示す電線群11では、第1電線
が、導体C1と絶縁体I1とを有する絶縁電線と、導体
C2と絶縁体I2とを有する絶縁電線とに分割され、第
2電線が、導体C1´と絶縁体I1´とを有する絶縁電
線と、導体C2´と絶縁体I2´とを有する絶縁電線と
に分割されており、全導体の断面積は全て等しく設定さ
れている。そして、第1電線の分割線同士が対角に位置
し(図では上下に位置し)、第2電線の分割線同士も対
角に位置する(図では左右に位置する)状態で、各電線
が配置され、かつ撚り合わされており、その外側が被覆
14で覆われることにより、電線同士の相対位置が固定
されている。
【0024】各電線への交流電源及び負荷の接続形態は
前記図1に示したものと同等であり、分割された2本の
第1電線は、上記図1における交流電源Eの一方の端子
Aと負荷Zの一方の端子Bとの間に並列に配され、分割
された2本の第2電線は、交流電源Eの他方の端子A´
と負荷Zの他方の端子B´との間に並列に配されてい
る。
前記図1に示したものと同等であり、分割された2本の
第1電線は、上記図1における交流電源Eの一方の端子
Aと負荷Zの一方の端子Bとの間に並列に配され、分割
された2本の第2電線は、交流電源Eの他方の端子A´
と負荷Zの他方の端子B´との間に並列に配されてい
る。
【0025】この電線群11によれば、導体C1,C2
に同じ方向に同等の電流が流されるとともに、導体C1
´,C2´に上記導体C1,C2とは逆方向に同等の電
流が流されることにより、前記図1で説明したように、
各導体を流れる電流により形成される磁界同士が相殺さ
れ、その合成磁界はほとんど0になる。従って、特に磁
界遮蔽層をケーブル内に設けなくても、このケーブルの
近傍に配された電線やケーブルに磁気誘導を引起こすの
を防ぐことができる。
に同じ方向に同等の電流が流されるとともに、導体C1
´,C2´に上記導体C1,C2とは逆方向に同等の電
流が流されることにより、前記図1で説明したように、
各導体を流れる電流により形成される磁界同士が相殺さ
れ、その合成磁界はほとんど0になる。従って、特に磁
界遮蔽層をケーブル内に設けなくても、このケーブルの
近傍に配された電線やケーブルに磁気誘導を引起こすの
を防ぐことができる。
【0026】上記電線群11は、そのまま単独でケーブ
ルとして用いることが可能であるが、第2の実施の形態
として図3に示すように、上記電線群11を複数本束ね
て互いに撚り合わせ、その外側を被覆(外部保護被覆)
12で覆って多芯ケーブル10として構成してもよい。
この場合も、各電線群11における導体C1,C2に同
じ方向から同等の電流を流し、これと逆の方向から導体
C1´,C2´に同等の電流を流すことにより、磁界相
殺作用を得ることができる。
ルとして用いることが可能であるが、第2の実施の形態
として図3に示すように、上記電線群11を複数本束ね
て互いに撚り合わせ、その外側を被覆(外部保護被覆)
12で覆って多芯ケーブル10として構成してもよい。
この場合も、各電線群11における導体C1,C2に同
じ方向から同等の電流を流し、これと逆の方向から導体
C1´,C2´に同等の電流を流すことにより、磁界相
殺作用を得ることができる。
【0027】なお、この多芯ケーブル10では、必ずし
も4本の電線束を被覆11で覆う必要はないが、良好な
磁界相殺作用を維持するには、各電線群11において電
線同士の配置が崩れないように工夫を施すことが好まし
い。具体的には、図2(b)に示すように、4本の電線
同士を押え巻テープ16で束ねたり、同図(c)に示す
ように、各電線の断面形状を中心角が90°の扇形と
し、その平面部同士を当接させた状態で撚り合わせたり
する手段が有効である。
も4本の電線束を被覆11で覆う必要はないが、良好な
磁界相殺作用を維持するには、各電線群11において電
線同士の配置が崩れないように工夫を施すことが好まし
い。具体的には、図2(b)に示すように、4本の電線
同士を押え巻テープ16で束ねたり、同図(c)に示す
ように、各電線の断面形状を中心角が90°の扇形と
し、その平面部同士を当接させた状態で撚り合わせたり
する手段が有効である。
【0028】第3の実施の形態を図4に基づいて説明す
る。
る。
【0029】本発明において、上記磁界相殺作用を安定
して得るには、全導体を流れる電流の大きさを全て等し
くする(換言すれば全導体のインピーダンスを全て等し
くする)ことが好ましい。しかし、前記図3に示したよ
うに電線群11をケーブル半径方向に積層した状態で撚
り合わせた場合、各導体の撚り込み長さはケーブル中心
からの半径距離rが大きいほど大きくなるため、各導体
の断面積が相互等しいとすると、半径方向外側に配され
る導体の抵抗が半径方向内側に配される導体の抵抗より
も大きくなり、その分、半径方向外側の導体を流れる電
流が半径方向内側の導体を流れる電流よりも小さくな
る。このように各導体によって流れる電流がばらつく
と、多芯ケーブル10全体として良好な磁界相殺作用が
安定して得られにくくなる。
して得るには、全導体を流れる電流の大きさを全て等し
くする(換言すれば全導体のインピーダンスを全て等し
くする)ことが好ましい。しかし、前記図3に示したよ
うに電線群11をケーブル半径方向に積層した状態で撚
り合わせた場合、各導体の撚り込み長さはケーブル中心
からの半径距離rが大きいほど大きくなるため、各導体
の断面積が相互等しいとすると、半径方向外側に配され
る導体の抵抗が半径方向内側に配される導体の抵抗より
も大きくなり、その分、半径方向外側の導体を流れる電
流が半径方向内側の導体を流れる電流よりも小さくな
る。このように各導体によって流れる電流がばらつく
と、多芯ケーブル10全体として良好な磁界相殺作用が
安定して得られにくくなる。
【0030】そこで、図4に示すケーブルでは、ケーブ
ル中心に芯材18が配され、この芯材18の外周面上で
複数(図例では4つ)の電線群11同士が撚り合わされ
た状態で、その外側が被覆20で覆われている。このケ
ーブルによれば、各電線群11の半径位置が全て等しい
ので、全導体の長さを等しくでき、従って、全導体の断
面積を等しく設定することにより、全導体に電流を均等
に流すことができ、より安定した磁界相殺作用を得るこ
とができる。
ル中心に芯材18が配され、この芯材18の外周面上で
複数(図例では4つ)の電線群11同士が撚り合わされ
た状態で、その外側が被覆20で覆われている。このケ
ーブルによれば、各電線群11の半径位置が全て等しい
ので、全導体の長さを等しくでき、従って、全導体の断
面積を等しく設定することにより、全導体に電流を均等
に流すことができ、より安定した磁界相殺作用を得るこ
とができる。
【0031】さらに導体の本数を増やしたい場合には、
第4の実施の形態として図5に示すように、前記図4に
示したケーブルを複数本組み合わせ、これらのケーブル
を芯材22の外周面上で互いに撚り合わせることによ
り、多数組の電線群(図例では16組の電線群)11を
全て同じ長さにしながら配置できる。
第4の実施の形態として図5に示すように、前記図4に
示したケーブルを複数本組み合わせ、これらのケーブル
を芯材22の外周面上で互いに撚り合わせることによ
り、多数組の電線群(図例では16組の電線群)11を
全て同じ長さにしながら配置できる。
【0032】なお、図4や図5に示した電線配置が都合
上できない場合、すなわち全導体の長さを等しくできな
い場合には、その長さに応じて導体の断面積を異なら
せ、最終的に全導体の抵抗が等しくなるように(すなわ
ちインピーダンスが等しくなるように)すればよい。
上できない場合、すなわち全導体の長さを等しくできな
い場合には、その長さに応じて導体の断面積を異なら
せ、最終的に全導体の抵抗が等しくなるように(すなわ
ちインピーダンスが等しくなるように)すればよい。
【0033】具体的には、以下の要領で各導体の断面積
を設定できる。まず、各導体の撚り中心からの半径距離
をr、撚りピッチをPとすると、この1撚りピッチPに
導体が撚り込まれている長さLは、理論上次式で表され
る。
を設定できる。まず、各導体の撚り中心からの半径距離
をr、撚りピッチをPとすると、この1撚りピッチPに
導体が撚り込まれている長さLは、理論上次式で表され
る。
【0034】
【数3】L=√{P2+(2πr)2} 一方、各導体の固有の抵抗率をρ、断面積をSとする
と、撚りピッチ単位の各導体の抵抗Rは、次式で表され
る。
と、撚りピッチ単位の各導体の抵抗Rは、次式で表され
る。
【0035】
【数4】R=ρL/S よって、各導体の撚りピッチ単位の抵抗を全てRo とす
るための各導体断面積は、次式から求めることができ
る。
るための各導体断面積は、次式から求めることができ
る。
【0036】
【数5】S=ρL/Ro =ρ√{P2+(2πr)2}/R
o ところで、本発明のケーブルを例えば前記図1に示した
電気回路に導入するには、全第1電線の導体C1,C2
の一端を交流電源Eの端子Aに共通接続し、他端を負荷
Zの端子Bに共通接続し、全第2電線の導体C1´,C
2´の一端を交流電源Eの端子A´に共通接続し、他端
を負荷Zの端子B´に共通接続することにより、ケーブ
ル全体をあたかも1往復用の2導体のみを備えたかのよ
うな構成にする必要がある。そのための結線形態の例を
図6(a)(b)に示す。
o ところで、本発明のケーブルを例えば前記図1に示した
電気回路に導入するには、全第1電線の導体C1,C2
の一端を交流電源Eの端子Aに共通接続し、他端を負荷
Zの端子Bに共通接続し、全第2電線の導体C1´,C
2´の一端を交流電源Eの端子A´に共通接続し、他端
を負荷Zの端子B´に共通接続することにより、ケーブ
ル全体をあたかも1往復用の2導体のみを備えたかのよ
うな構成にする必要がある。そのための結線形態の例を
図6(a)(b)に示す。
【0037】同図(a)では、第1電線及び第2電線が
2n本(nは自然数)に分割されたケーブルにおいて、
第1電線を構成する全ての導体C1,C2,…,C2n
の両端が直接端子A,Bに共通接続され、第2電線を構
成する全ての導体C1´,C2´,…,C2n´の両端
が直接端子A´,B´に共通接続されている。これに対
し、同図(b)では、第1電線を構成する導体のうち、
導体C1,C3,…,C2n-1がグループG1に一旦まと
められ、これらと対角の位置に各々配される導体C2,
C4,…,C2nがグループG2にまとめられてから、両
グループG1,G2の両端が端子A,Bに接続される一
方、第2電線を構成する導体のうち、導体C1´,C3
´,…,C2n-1´がグループG1´に一旦まとめられ、
これらと対角の位置に各々配される導体C2´,C4
´,…,C2n´がグループG2´にまとめられてから、
両グループG1´,G2´の両端が端子A´,B´に接
続されている。いずれの結線形態を採用しても、ケーブ
ル途中部分、すなわち各電線が前記図1等に示したよう
に配置されている部分では、上述の磁界相殺作用を得る
ことが可能である。
2n本(nは自然数)に分割されたケーブルにおいて、
第1電線を構成する全ての導体C1,C2,…,C2n
の両端が直接端子A,Bに共通接続され、第2電線を構
成する全ての導体C1´,C2´,…,C2n´の両端
が直接端子A´,B´に共通接続されている。これに対
し、同図(b)では、第1電線を構成する導体のうち、
導体C1,C3,…,C2n-1がグループG1に一旦まと
められ、これらと対角の位置に各々配される導体C2,
C4,…,C2nがグループG2にまとめられてから、両
グループG1,G2の両端が端子A,Bに接続される一
方、第2電線を構成する導体のうち、導体C1´,C3
´,…,C2n-1´がグループG1´に一旦まとめられ、
これらと対角の位置に各々配される導体C2´,C4
´,…,C2n´がグループG2´にまとめられてから、
両グループG1´,G2´の両端が端子A´,B´に接
続されている。いずれの結線形態を採用しても、ケーブ
ル途中部分、すなわち各電線が前記図1等に示したよう
に配置されている部分では、上述の磁界相殺作用を得る
ことが可能である。
【0038】図7及び図8は、上記図6(b)の結線形
態を採用した場合に好適なケーブル端子の構造の一例を
示したものである。
態を採用した場合に好適なケーブル端子の構造の一例を
示したものである。
【0039】この端子構造は、図8(a)に示すような
第1端子部材30と、同図(b)に示すような金属製の
第2端子部材30´とを備え、両端子部材30,30´
は全体が金属で一体に成形されている。
第1端子部材30と、同図(b)に示すような金属製の
第2端子部材30´とを備え、両端子部材30,30´
は全体が金属で一体に成形されている。
【0040】第1端子部材30は、前記グループG1を
構成する電線の全端末がまとめて挿入されて圧着接続さ
れる角筒状の圧着接続部31と、前記グループG2を構
成する電線の全端末がまとめて挿入されて圧着接続され
る角筒状の圧着接続部32とが対角に配置され、両者が
連結ブリッジ36を介して一体に連結されたものであ
り、上記圧着接続部32から先方に端子接続片34が延
設されている。
構成する電線の全端末がまとめて挿入されて圧着接続さ
れる角筒状の圧着接続部31と、前記グループG2を構
成する電線の全端末がまとめて挿入されて圧着接続され
る角筒状の圧着接続部32とが対角に配置され、両者が
連結ブリッジ36を介して一体に連結されたものであ
り、上記圧着接続部32から先方に端子接続片34が延
設されている。
【0041】同様に、第2端子部材30´は、前記グル
ープG1´を構成する電線の全端末がまとめて挿入され
て圧着接続される角筒状の圧着接続部31´と、前記グ
ループG2´を構成する電線の全端末がまとめて挿入さ
れて圧着接続される角筒状の圧着接続部32´とが対角
に配置され、両者が連結ブリッジ36´を介して一体に
連結されたものであり、上記圧着接続部32´から先方
に端子接続片34´が延設されている。
ープG1´を構成する電線の全端末がまとめて挿入され
て圧着接続される角筒状の圧着接続部31´と、前記グ
ループG2´を構成する電線の全端末がまとめて挿入さ
れて圧着接続される角筒状の圧着接続部32´とが対角
に配置され、両者が連結ブリッジ36´を介して一体に
連結されたものであり、上記圧着接続部32´から先方
に端子接続片34´が延設されている。
【0042】そして、図7に示すように、両端子接続片
34,34´が並んだ状態、すなわち、両連結ブリッジ
36,36´を前後に位置をずらして交差させた状態
で、4つの圧着接続部31,32,31´,32´が矩
形の4頂点に相当する位置に並ぶように両端子部材3
0,30´の形状が設定されており、この状態で両端子
部材30,30´間に絶縁材料からなる絶縁スペーサ4
0を介在させながら(すなわち両端子部材30,30´
同士を離間させながら)両端子部材30,30´が一体
化されている。
34,34´が並んだ状態、すなわち、両連結ブリッジ
36,36´を前後に位置をずらして交差させた状態
で、4つの圧着接続部31,32,31´,32´が矩
形の4頂点に相当する位置に並ぶように両端子部材3
0,30´の形状が設定されており、この状態で両端子
部材30,30´間に絶縁材料からなる絶縁スペーサ4
0を介在させながら(すなわち両端子部材30,30´
同士を離間させながら)両端子部材30,30´が一体
化されている。
【0043】この構造において、上記端子接続片34を
前記図1に示した端子A(端子B)に接続し、端子接続
片34´を同図の端子A´(端子B´)に接続すること
により、上述の磁界相殺作用を得ることができる。この
構造では、ケーブル10の端末を単一の端子ブロックと
して構成できるので、その取扱いが容易であり、しか
も、両端子部材30,30´間に絶縁スペーサ40を介
在させることにより、両端子部材30,30´同士の短
絡を確実に防止することが可能となっている。
前記図1に示した端子A(端子B)に接続し、端子接続
片34´を同図の端子A´(端子B´)に接続すること
により、上述の磁界相殺作用を得ることができる。この
構造では、ケーブル10の端末を単一の端子ブロックと
して構成できるので、その取扱いが容易であり、しか
も、両端子部材30,30´間に絶縁スペーサ40を介
在させることにより、両端子部材30,30´同士の短
絡を確実に防止することが可能となっている。
【0044】なお、本発明において、2分割された第1
電線と同じく2分割された第2電線(すなわち4本の電
線)同士は必ずしも撚り合わせなくてもよく、直線状態
のまま相互束ねるだけの構成としても、上記磁界相殺作
用を得ることが可能である。
電線と同じく2分割された第2電線(すなわち4本の電
線)同士は必ずしも撚り合わせなくてもよく、直線状態
のまま相互束ねるだけの構成としても、上記磁界相殺作
用を得ることが可能である。
【0045】
【発明の効果】以上のように本発明は、時間的に変動す
る電流が流される第1電線と、この第1電線に流される
電流と逆向きの電流が流される第2電線とをそれぞれ複
数本に分割し、かつ各電線を流れる電流により形成され
る磁界同士が相殺されるように各電線を配置するように
したものであるので、各電線を流れる電流の周波数にか
かわらず、また特に磁気遮蔽層を設けることなく、他の
電線やケーブルに磁気誘導を引き起こすのを効果的に抑
制することができる。
る電流が流される第1電線と、この第1電線に流される
電流と逆向きの電流が流される第2電線とをそれぞれ複
数本に分割し、かつ各電線を流れる電流により形成され
る磁界同士が相殺されるように各電線を配置するように
したものであるので、各電線を流れる電流の周波数にか
かわらず、また特に磁気遮蔽層を設けることなく、他の
電線やケーブルに磁気誘導を引き起こすのを効果的に抑
制することができる。
【0046】より具体的に、上記第1電線及び第2電線
をそれぞれ2本ずつに分割し、分割された第1電線同士
が対角に位置しかつ分割された第2電線同士が対角に位
置するように各電線を配置したものによれば、各電線で
形成される磁界を有効に相殺でき、他の電線等での磁気
誘導の発生を確実に防ぐことができる。
をそれぞれ2本ずつに分割し、分割された第1電線同士
が対角に位置しかつ分割された第2電線同士が対角に位
置するように各電線を配置したものによれば、各電線で
形成される磁界を有効に相殺でき、他の電線等での磁気
誘導の発生を確実に防ぐことができる。
【0047】そして、上記2本の第1電線と2本の第2
電線とからなる電線群を複数組み合わせることにより、
全体として大電流を流すことのできるケーブルを得るこ
とができる。
電線とからなる電線群を複数組み合わせることにより、
全体として大電流を流すことのできるケーブルを得るこ
とができる。
【0048】このケーブルにおいて、各々の電線群にお
いて電線同士を撚り合わせたり、各々の電線群において
電線同士を固定する固定部材を備えたり、各電線の断面
形状を中心角が90°の扇形とし、その平面部同士が当
接する状態で各電線を配置したりすることにより、電線
相互の位置関係を確実に保持して良好な磁界相殺効果を
維持することができる。
いて電線同士を撚り合わせたり、各々の電線群において
電線同士を固定する固定部材を備えたり、各電線の断面
形状を中心角が90°の扇形とし、その平面部同士が当
接する状態で各電線を配置したりすることにより、電線
相互の位置関係を確実に保持して良好な磁界相殺効果を
維持することができる。
【0049】また、上記電線群同士を撚り合わせる場
合、全電線における導体断面積を等しくし、かつ全電線
の長さが略同等となるような相対位置関係で電線群同士
を撚り合わせたり、全電線を均等に電流が流れるように
各電線の導体断面積を設定したりすることにより、より
安定した磁界相殺効果を得ることができる。前者の場
合、中心に芯材を配し、この芯材の外周面上で電線群同
士を撚り合わせる手段をとることにより、1撚りピッチ
あたりの各電線の撚り込み長さを確実に同等にできる。
合、全電線における導体断面積を等しくし、かつ全電線
の長さが略同等となるような相対位置関係で電線群同士
を撚り合わせたり、全電線を均等に電流が流れるように
各電線の導体断面積を設定したりすることにより、より
安定した磁界相殺効果を得ることができる。前者の場
合、中心に芯材を配し、この芯材の外周面上で電線群同
士を撚り合わせる手段をとることにより、1撚りピッチ
あたりの各電線の撚り込み長さを確実に同等にできる。
【0050】また、ケーブルの端子構造として、全ての
第1電線の端末を共通の第1端子部材に接続し、全ての
第2電線の端末を共通の第2端子部材に接続するととも
に、上記第1端子部材と第2端子部材とを両端子部材間
に絶縁材を介在させた状態で一体化したものによれば、
全電線の端末を一括処理できてその取扱いを容易にする
ことができ、しかも、第1端子部材と第2端子部材との
間に介在する絶縁材によって両端子間の短絡を確実に防
止できる効果が得られる。
第1電線の端末を共通の第1端子部材に接続し、全ての
第2電線の端末を共通の第2端子部材に接続するととも
に、上記第1端子部材と第2端子部材とを両端子部材間
に絶縁材を介在させた状態で一体化したものによれば、
全電線の端末を一括処理できてその取扱いを容易にする
ことができ、しかも、第1端子部材と第2端子部材との
間に介在する絶縁材によって両端子間の短絡を確実に防
止できる効果が得られる。
【図1】(a)は本発明の原理を説明するための斜視
図、(b)は同原理を説明するための正面図である。
図、(b)は同原理を説明するための正面図である。
【図2】(a)は本発明の第1の実施の形態を示す断面
図、(b)は電線群同士を押え巻テープで固定した状態
を示す断面図、(c)は各電線の形状を扇形に設定した
ものを示す断面図である。
図、(b)は電線群同士を押え巻テープで固定した状態
を示す断面図、(c)は各電線の形状を扇形に設定した
ものを示す断面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図4】本発明の第3の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図5】本発明の第4の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図6】(a)(b)は本発明にかかるケーブルでの結
線形態を示す説明図である。
線形態を示す説明図である。
【図7】本発明にかかるケーブルの端子構造の一例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図8】(a)は上記端子構造を構成する第1端子部材
の斜視図、(b)は第2端子部材の斜視図である。
の斜視図、(b)は第2端子部材の斜視図である。
【図9】(a)は従来の電線配置の一例を示す斜視図、
(b)は同配置により形成される磁界を示す正面図であ
る。
(b)は同配置により形成される磁界を示す正面図であ
る。
【図10】従来の磁界遮蔽層付ケーブルの一例を示す断
面図である。
面図である。
10 ケーブル 11 電線群 12,14,20,24 被覆 16 押え巻テープ 18,22 芯材 30 第1端子部材 30´ 第2端子部材 40 絶縁スペーサ C1,C2 第1電線の導体 C1´,C2´ 第2電線の導体
Claims (13)
- 【請求項1】 時間的に変動する電流が流される第1電
線と、この第1電線に流される電流と逆向きの電流が流
される第2電線とを配置する方法であって、上記第1電
線及び第2電線をそれぞれ複数本に分割し、かつ各電線
を流れる電流により形成される磁界同士が相殺されるよ
うに各電線を配置することを特徴とする電線の配置方
法。 - 【請求項2】 請求項1記載の電線の配置方法におい
て、上記第1電線及び第2電線をそれぞれ2本ずつに分
割し、分割された第1電線同士が対角に位置しかつ分割
された第2電線同士が対角に位置するように各電線を配
置することを特徴とする電線の配置方法。 - 【請求項3】 時間的に変動する電流が流される第1電
線と、この第1電線に流される電流と逆向きの電流が流
される第2電線と、これら第1電線及び第2電線を覆う
被覆とを備えたケーブルにおいて、上記第1電線及び第
2電線をそれぞれ複数本に分割し、かつ各電線を流れる
電流により形成される磁界同士が相殺されるように各電
線を配置したことを特徴とするケーブル。 - 【請求項4】 請求項3記載のケーブルにおいて、上記
第1電線及び第2電線をそれぞれ2本ずつに分割し、分
割された第1電線同士が対角に位置しかつ分割された第
2電線同士が対角に位置するように各電線を配置したこ
とを特徴とするケーブル。 - 【請求項5】 請求項4記載のケーブルにおいて、2本
の第1電線と2本の第2電線とからなる電線群を複数組
備えたことを特徴とするケーブル。 - 【請求項6】 請求項5記載のケーブルにおいて、各々
の電線群において電線同士を撚り合わせたことを特徴と
するケーブル。 - 【請求項7】 請求項5または6記載のケーブルにおい
て、各々の電線群において電線同士を固定する固定部材
を備えたことを特徴とするケーブル。 - 【請求項8】 請求項5〜7のいずれかに記載のケーブ
ルにおいて、各電線の断面形状を中心角が90°の扇形
とし、その平面部同士が当接する状態で各電線を配置し
たことを特徴とするケーブル。 - 【請求項9】 請求項5〜8のいずれかに記載のケーブ
ルにおいて、上記電線群同士を撚り合わせたことを特徴
とするケーブル。 - 【請求項10】 請求項9記載のケーブルにおいて、全
電線の導体断面積を等しくし、かつ、全電線の長さが略
同等となるように電線群同士を撚り合わせたことを特徴
とするケーブル。 - 【請求項11】 請求項10記載のケーブルにおいて、
中心に芯材を配し、この芯材の外周面上で電線群同士を
撚り合わせたことを特徴とするケーブル。 - 【請求項12】 請求項9記載のケーブルにおいて、全
電線を均等に電流が流れるように各電線の導体断面積を
設定したことを特徴とするケーブル。 - 【請求項13】 請求項3〜12のいずれかに記載のケ
ーブルにおいて、全ての第1電線の端末を共通の第1端
子部材に接続し、全ての第2電線の端末を共通の第2端
子部材に接続するとともに、上記第1端子部材と第2端
子部材とを両端子部材間に絶縁材を介在させた状態で一
体化したことを特徴とするケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33869095A JPH09180550A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 電線の配置方法及びケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33869095A JPH09180550A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 電線の配置方法及びケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180550A true JPH09180550A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18320547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33869095A Pending JPH09180550A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 電線の配置方法及びケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09180550A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005024851A1 (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-17 | Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp. | 被覆電線および自動車用ワイヤーハーネス |
| WO2005059926A1 (ja) * | 2003-12-17 | 2005-06-30 | Advantest Corporation | 同軸ケーブル、より対線ケーブル、同軸ケーブルユニット、試験装置、及びcpuシステム |
| JP2008146916A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | 低ノイズケーブル |
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