耐高温ケーブルは通常どこで使用されますか？

産業用炉および窯：耐高温ケーブルの主要な応用分野

連続運転加熱環境における熱的要件

産業用炉や窯内の激しい高温は、通常のケーブルに過酷な負荷をかけます。この環境では、500℃を超える温度に耐えられる素材が不可欠であり、そうした高温下でも機能を維持しなければなりません。実際にセラミック工場、金属製錬所、ガラス工場などの現場で何が起こっているかをご覧ください。これらの施設では、溶融状態の物質から放射される灼熱の熱、機器の起動・停止に伴う繰り返しの加熱・冷却サイクル、さらに粉じんや場合によっては腐食性の強い化学物質など、さまざまな厳しい環境要因にケーブルがさらされています。一般のプラスチック被覆ケーブルは、こうした環境では到底使い物になりません。すぐに劣化し、絶縁被覆がもろくなって亀裂が生じ、最終的には短絡を引き起こし、操業を完全に停止させてしまいます。特にアルミニウム製錬所では、大型電解槽の直近で800℃に迫る温度に耐えるケーブルが求められます。このような過酷なプロセスにおいて、信号の明瞭性と電力の安定供給を確保するためには、高耐熱性ケーブルが極めて重要です。これらの特殊ケーブルは、通常のプラスチックではなく、シリコンゴムやフッ素樹脂といった高性能材料で被覆されているため、高温下でも確実に機能を維持できます。

1000°Cを超える安定動作のための鉱物絶縁（MI）ケーブル

1000度を超える高温用途においては、ミネラル絶縁（MI）ケーブルが性能の基準を定めています。これらのケーブルは、密に充填された酸化マグネシウム絶縁材で包まれた銅導体を特徴としており、いくつかの優れた特性を備えています。自然に酸化を防ぎ、加熱時に有害なハロゲンを放出せず、IEC 60331認証に基づく厳しい耐火性基準を満たします。構造は完全に密閉されており、湿気の侵入を防ぐため、蒸気の発生が頻繁に見られる炉内などの狭い空間への設置に最適です（例：産業用熱処理装置）。トンネル窯を用いるセラミックメーカーでは、MIケーブルが特に有用とされており、1100度に達する領域を長時間にわたり信号伝送（センサ信号の伝送）に使用しても劣化しません。業界報告によると、他の非ミネラル絶縁ケーブルからMIケーブルへ切り替えた施設では、長期的に見て保守費用が約40％削減される傾向があります。

発電：タービン、原子炉、励磁システムにおける信頼性の確保

ガスタービンおよび原子炉格納区域におけるセンサネットワーク

発電所は、極めて過酷な高温環境下でも機能するセンサーシステムに大きく依存しています。例えば、排気温度が500℃を超えるガスタービンの排気ダクトや、放射線にさらされた状態で約400℃に達する原子炉内の遮蔽区域などを考えてみてください。このような状況で使用されるケーブルは、振動、圧力変化、温度変動といった各種パラメータを正確に監視できるよう、信号を確実に伝送し、故障しないことが求められます。これにより、将来的に重大な事故を未然に防ぐことができます。銅被覆のミネラル絶縁ケーブル（MIケーブル）はその一例です。このケーブルは、排気部などの高温領域において約1000℃に近い温度でも信頼性高く動作し、運転負荷が大きい時期におけるタービンブレードへの応力状態をリアルタイムで把握することを可能にします。原子炉用途では、さらに放射線劣化に耐える特殊仕様のMIケーブルが用いられ、高熱と放射線の両方の影響下でも冷却材レベルを確実に監視できるようになります。最近発表された『電源信頼性報告書（Power Reliability Report）』によると、高品質なケーブルを導入した発電所では、予期せぬ停止が約38％削減されたとの結果が示されています。これは、送配電網全体における電力供給の安定性を確保する上で極めて重要な成果です。

発電機励磁配線における柔軟性と耐火性のバランス

発電機内の磁界を制御する励磁システムには、巻線付近で約200～250℃という連続的な高温に耐えられる特殊なケーブルが必要です。また、これらのケーブルは、長期間にわたって油や冷却液、さらには物理的応力にも耐える必要があります。このようなシステムを設計する際、エンジニアはいくつかの重要な要素に注目します。第一に、ケーブルは水力発電機内部の狭い空間に収めるために十分な柔軟性を備えている必要があります。第二に、IEC 60331-1などの規格に適合するセラミック・シリカテープなどの耐火性絶縁材を用いる必要があります。第三に、電力需要の急変時に15キロボルトを超える電圧にも耐える必要があります。近年の多くの新設設備では、ETFE絶縁材が採用されています。このタイプの絶縁材は150℃においても優れた電気特性を維持し、従来の硬質タイプと比較して約2倍の曲げ性能を実現します。この高い柔軟性により、繰り返される加熱・冷却サイクル中に絶縁被覆に亀裂が生じるのを防ぐことができ、これは旧式の電源システムが長期運用後に劣化・故障する主な原因の一つです。

航空宇宙および航空業界：極限の熱的条件および認証基準への対応

ジェットエンジン近接配線およびFAA／EASA適合要件

ジェットエンジンの燃料が燃焼される場所に近接して設置される配線は、周囲温度が摂氏600度を超える環境にも耐えられる必要があります。つまり、極端な高温に耐え、構造的に安定した状態を維持し、炎・煙・毒性といった要素においても優れた性能を発揮する必要があります。こうした高温部で使用されるケーブルの多くは、鉱物絶縁材で構成されているか、高純度フッポリマー製の被覆で包まれています。これらの材料は、多数回にわたる加熱および冷却サイクルを経ても電気的特性を維持することを、繰り返しの試験で実証済みです。米国連邦航空局（FAA）および欧州航空安全機関（EASA）の規則は、この分野において任意ではなく、必須です。ケーブルは、少なくとも60秒間継続する垂直燃焼試験に耐えなければならず、燃焼時に極めて少量の煙を放出し、火災時にほとんど有害ガスを発生してはなりません。認証取得には、実験室で模擬されるあらゆる過酷な条件（例えば、極寒状態からの起動から、灼熱温度下での連続運転まで）におけるこれらの配線の性能を示す必要があります。これらの基準を満たさない設置は、実際問題として、航空機全機隊の飛行停止（grounding）を招く可能性があります。このため、エンジニアは常に、温度要件を満たすと同時に、厳格な航空安全規則にも適合するという「両方の条件を同時に満たす」材料を追求しています。

電気自動車（EV）製造：熱管理用耐高温ケーブル

電気自動車では、バッテリーパック、トラクションモーター、急速充電ポートなどの高電圧部品で大量の熱が発生します。これにより、特定の部位では約150℃以上に達する「ホットスポット」が生じます。一般の配線では、こうした極端な温度条件には耐えられません。絶縁被覆が劣化し、火花が飛ぶ可能性があり、最悪の場合には危険な熱暴走（サーマルランアウェイ）が発生します。そこで、高温耐性ケーブルが活用されます。これらの特殊ケーブルは、シリコーンゴムやフッロポリマーなどの材料を用いており、繰り返される加熱・冷却サイクルに耐え、かつ摩耗や化学薬品にも強い特性を持っています。これらは、バッテリーマネジメントシステム（BMS）、インバーターへの接続部、およびモーターの各相（フェーズ）を接続する重要なモーターフェーズリードなど、車両内の安全性や性能に直結するキーポイントにおいても信頼性高く動作します。故障がドライバーの安全を脅かしたり、性能を完全に損なったりするリスクがあるためです。さらに、追加の冷却システムを必要とせず、スペースの節約と車両全体の軽量化にも貢献します。電気自動車の熱保護に関する規制（例：UN ECE R100、ISO 6469）が厳格化される中、自動車メーカーは最新モデルにおいて、こうした専用ケーブルを設計段階から標準搭載するようになっています。