密閉型ジャンクションボックスの内部で腐食が発生する理由

内部に端子台が設置されたIP68等級のジャンクションボックスは、完璧なグランド、完璧なガスケット、完璧な蓋の密閉により、問題は解決済みであると思われます。しかし、6か月後にメンテナンスのために開けてみると、端子ネジに目に見える腐食、蓋の内側に水滴、端子台全体に薄い膜が見られることがあります。これは、外部からの明らかな漏れがないにもかかわらず発生します。ボックスの密閉が失敗したわけではありません。これは全く別の問題、つまり内部で発生した結露が原因です。

完璧に密閉されたボックスの内部が濡れるメカニズム

主な原因は次の2つのメカニズムです。

1. 密閉時の湿度。多くの気候や季節で一般的な高湿度の環境でボックスが組み立てられ密閉されると、その湿気は内部に閉じ込められ、逃げ場がなくなります。夜間や寒い天候でボックスが冷えると、閉じ込められた湿った空気が、より冷たい内部表面（多くの場合、蓋または最も冷たい壁）で露点に達し、液体の水となって端子台の真上に凝縮します。
2. 日常的な熱サイクル（「呼吸」）。太陽の下で加熱され、夜間に冷える密閉されたエンクロージャは、内部の空気を膨張・収縮させます。真のIP68密閉ボックスであっても、ガスケットやグランドには微細な公差があり、十分な圧力差と十分なサイクルが繰り返されると、少量の空気交換を許容します。冷却段階でわずかに湿った外気を取り込み、それが日々繰り返されるサイクルで凝縮します。

これらはいずれも、ボックスの定格密閉の失敗ではありません。ボックスはIP68の定格どおり、外部からの液体の侵入を防ぐ役割を正確に果たしています。湿気の発生源は、すでに内部にあった空気か、液体ではなく水蒸気として侵入した空気であり、これはIP等級では全く対処されていません。

内部結露を実際に防ぐ方法

• 圧力均等化メンブレンベント。これは、防水性のある通気性メンブレン（ゴアテックスのコンセプトと類似）を使用し、液体の水を通さずに内部と外部の空気と圧力を均等化します。これにより、ボックスのIP等級を損なうことなく、呼吸メカニズムに直接対処でき、屋外で使用される高品質の密閉型エンクロージャの標準的なソリューションです。
• 乾燥剤パック。小型ボックスや低湿度の気候向けのよりシンプルで低コストなオプションです。組み立て時に閉じ込められた残留湿気を吸収しますが、定期的な交換が必要であり、ベントのように継続的な呼吸サイクルによる湿度には対処できません。
• 乾燥した環境での組み立て。可能であれば、湿度の低い日に、または高湿度の朝に屋外ではなく温度管理された空間でボックスを密閉することで、最初から内部に閉じ込められる湿気の量を減らします。
• 端子台のメッキと素材。錫メッキまたはニッケルメッキされた端子台は、裸の真鍮よりも、閉じ込められた湿気が引き起こす軽度の腐食に強く、多少結露が発生しても、かなりの時間稼ぎになります。

密閉型ボックス内の端子台に関する考慮事項

結露の問題だけでなく、端子台付きの防水ジャンクションボックスには、空のジャンクションボックスにはないいくつかの確認事項があります。

• 端子台が実際に受け入れる電線ゲージ範囲と、導体サイズとの適合性 — サイズの小さい端子が間違ったゲージの電線に接続されていると、緩みや過熱の別の一般的な原因となります。
• 将来の拡張を見越したポール数 — サイズの小さい端子台に後から回路を追加すると、接続を追加するのではなく、端子台全体を交換する必要があることが多いためです。
• ネジ式とスプリング/ケージクランプ式端子 — スプリングクランプ式端子は、時間の経過や温度サイクルによってわずかに緩む可能性のあるネジ式端子よりも、振動下で一貫したクランプ圧力を維持します。
• ボックス内のクリアランス — 端子台、入ってくるグランド、電線の曲げ半径をすべて考慮したクリアランスが必要です。端子台自体のサイズだけを考慮したボックスは、ケーブルグランドや配線経路を考慮すると、手狭になることがよくあります。

解決策は、より良い密閉ではなく、すでに内部にあるものを管理すること

より高いIP等級を追い求めても、内部結露は解決しません。なぜなら、ボックスはすでに外部の液体を遮断するという役割を果たしているからです。解決策は、すでに内部に閉じ込められている空気と湿気にどう対処するかです。つまり、屋外や実際の温度変動にさらされる場所では圧力均等化ベント、第2の保護層として耐食性のある端子メッキ、そして組み立て時の湿度に対する合理的な注意です。「水が入るはずがない」のに内部に腐食が見られるボックスは、ガスケットの故障ではなく、ほとんどの場合、これらのいずれかを示しています。