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2020.12

太いケーブルはなぜ大型加熱炉耐火試験を受けなければならないのか｜単心と多心で異なる断面積基準と燃焼性試験を解説

感知器の配線というと、細い電線を思い浮かべる方が多いかもしれません。
しかし非常電源回路の幹線には、もっと太いケーブルやバスダクトが使われることもあります。
実は電線の太さや構造によって、受けなければならない耐火試験の種類が変わります。
この記事では大型加熱炉耐火試験と燃焼性試験の基準を条文に沿って解説します。

うちの非常電源回路には太い幹線ケーブルを使っています。
細いケーブルと同じ試験で大丈夫なのでしょうか。

いいえ太さや構造によって試験の種類が変わります。
今日は大型加熱炉耐火試験を中心に見ていきましょう。

バスダクトのような太い導体も対象になるのですか。

はいバスダクトも大型加熱炉耐火試験の対象です。
まずは試験の分かれ目から確認しましょう。

この記事の結論

耐火電線の耐火性能は消防法施行規則第12条第１項第４号ホの規定に基づく耐火電線の基準（平成９年消防庁告示第10号）第四から第九に定められています。
単心で導体公称断面積が1,000平方ミリメートルを超えるケーブルと、多心で325平方ミリメートルを超えるケーブル、そしてバスダクトは大型加熱炉耐火試験の対象です。
試験体は長さ3.5メートルのケーブルをケーブルラックに固定線で二重巻きにして取り付け、840度プラスマイナス84度の温度を30分間以上加熱します。
絶縁耐力の基準は小型加熱炉耐火試験と同じですが、絶縁抵抗の合格基準値は大型加熱炉耐火試験のほうが低く設定されています。
単心の太いケーブルは大型加熱炉耐火試験に加えて燃焼性試験にも合格する必要があります。

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電線の太さと構造によって小型加熱炉耐火試験と大型加熱炉耐火試験のどちらを受けるかが決まり単心の太いケーブルには燃焼性試験も追加される図解

太いケーブルはなぜ小型でなく大型加熱炉耐火試験を受けるのか

耐火電線と一口に言っても、受ける試験は電線の太さや構造で変わります。
まずは試験の種類が分かれる境目がどこにあるのかを確認します。

耐火電線の基準（平成９年消防庁告示第10号）第四　耐火電線は、次の表の上欄に掲げる電線の種類に応じ、同表の下欄に掲げる試験を行つた場合において、それぞれ合格するものでなければならない。単心（平形以外のもののうち導体公称断面積が1,000平方ミリメートルを超えるもの及び平形のもの）並びに多心（導体公称断面積が325平方ミリメートルを超えるもの）及びバスダクトは、大型加熱炉耐火試験（単心にあつては、大型加熱炉耐火試験及び燃焼性試験）を行うものとする。

試験の分かれ目は導体の断面積と構造です。
単心のケーブルは、平形以外で断面積が1,000平方ミリメートル以下なら小型加熱炉耐火試験で足ります。
多心のケーブルは、断面積が325平方ミリメートル以下までが小型加熱炉耐火試験の範囲です。
この基準を超える太いケーブルと、構造を問わずバスダクトはすべて大型加熱炉耐火試験の対象になります。
幹線用の太いケーブルを選ぶときは、まずこの断面積の境目を確認しておくと試験区分を見誤りません。

うちの非常電源回路には太い幹線ケーブルを使っています。
これは小型加熱炉耐火試験の範囲を超えているのでしょうか。

それは実際の導体公称断面積を確認しないと分かりません。
次は大型加熱炉耐火試験の試験体がどう作られるかを見ていきましょう。

大型加熱炉耐火試験の試験体はどう作られているのか

ケーブルラックに固定線で二重巻きに取り付けられた長い試験用ケーブルと加熱炉を示す図

大型加熱炉耐火試験は、小型加熱炉耐火試験よりも長い試験体を使います。
取り付け方や加熱条件にも、それぞれ細かい定めがあります。

耐火電線の基準（平成９年消防庁告示第10号）第六　一　（一）　イ　試験体一は、別図第五に示す方法により、長さ3.5メートルのケーブルをケーブルラックに固定線で二重巻きにして取り付けたものであること。　二　（三）　試験体を挿入しない状態で加熱した場合において、840度プラスマイナス84度の温度を30分間以上保つことができるものであること。

試験体は実際の幹線に近い長さで組みます。
ケーブルの場合、長さ3.5メートルの試験体をケーブルラックに固定線で二重巻きにして取り付けます。
金属管配線などに使う電線は、管に通線した試験体二を別に用意することもあります。
バスダクトは２つを中央で接続し、両端を断熱材でしゃへいした状態で試験します。
加熱炉は840度前後の温度を30分以上保てる能力が求められ、標準的な昇温曲線に沿って加熱されます。

小型加熱炉耐火試験と比べて、試験体はどれくらい長くなるのでしょうか。

小型が1.3メートル、大型は3.5メートルです。
次は合格の基準となる数値を見ていきましょう。

判定基準の絶縁抵抗と絶縁耐力はどう定められているのか

加熱に耐えられたかどうかは、電気的な数値で判定します。
絶縁抵抗と絶縁耐力という２つの試験で確かめます。

耐火電線の基準（平成９年消防庁告示第10号）第六　四　（一）　絶縁抵抗は、（略）低圧ケーブル及び低圧バスダクトにあつては加熱終了直前において0.1メガオーム以上、高圧ケーブル及び高圧バスダクトにあつては加熱終了直前において0.25メガオーム以上であること。　（二）　絶縁耐力は、（略）低圧のものにあつては加熱中600ボルトの交流電圧に30分間耐えるものであること。

絶縁抵抗の合格基準は小型加熱炉耐火試験より低めです。
低圧のケーブル・バスダクトは、加熱終了直前で0.1メガオーム以上あれば合格です。
小型加熱炉耐火試験の低圧の基準は0.4メガオーム以上なので、大型のほうが緩やかな数値になっています。
一方で絶縁耐力（交流電圧に耐える試験）の電圧と時間は、小型・大型のどちらも同じ基準です。
数値だけを見て基準が緩いと早合点せず、絶縁耐力の基準は変わらない点もあわせて確認してください。

大型加熱炉耐火試験のほうが基準が緩いということですか。

絶縁抵抗の値だけを見るとそう見えます。
次は見落としやすい燃焼性試験の話です。

太い単心ケーブルだけなぜ燃焼性試験も追加されるのか

大型加熱炉耐火試験に合格すれば、それだけで終わりとは限りません。
電線の構造によっては、もう一つの試験が上乗せされます。

耐火電線の基準（平成９年消防庁告示第10号）第四　（略）単心のもの（平形以外のもののうち導体公称断面積が1,000平方ミリメートルを超えるもの及び平形のもの）にあつては、大型加熱炉耐火試験及び燃焼性試験を行うものとする。　第七　四　燃焼性試験の結果の判定は、燃焼を終了した後において、試験体の燃焼した部分の長さが試験体中央から500ミリメートル未満のものを合格とすること。

燃焼性試験が必要になるのは単心の太いケーブルだけです。
多心のケーブルやバスダクトは、大型加熱炉耐火試験だけで足ります。
単心で断面積が大きいもの、あるいは平形のケーブルだけに燃焼性試験が上乗せされます。
判定は、燃焼を終えた部分の長さが試験体中央から500ミリメートル未満であることです。
幹線の心線構成を確認せずに大型加熱炉耐火試験の証明書だけで済ませると、この見落としが起きます。

うちの幹線は太い単心ケーブルです。
大型加熱炉耐火試験の証明書だけで足りますか。

いいえ単心の太いケーブルは燃焼性試験の証明もあわせて必要です。
最後に現場での確認手順を見ていきましょう。

現場では大型加熱炉耐火試験の対応品をどう確認すればよいのか

基準を知っていても、実際の製品がそれに適合しているかは別に確認が必要です。
現場でチェックすべきポイントを整理します。

耐火電線の基準（平成９年消防庁告示第10号）第九　耐火電線には、次の各号に掲げる事項を見やすい箇所に容易に消えないように表示するものとする。一　製造者名又は商標　二　製造年　三　耐火電線である旨の表示　四　金属電線管配線等に使用することのできるものにあつては、その旨の表示　五　高難燃ノンハロゲン耐火ケーブルにあつては、NH

まず電線本体の表示で耐火電線であることを確認します。
表示には製造者名・製造年のほか、耐火電線である旨が記載されています。
断面積が大きい単心ケーブルであれば、燃焼性試験の合格実績もメーカーの試験成績書で確認します。
高難燃ノンハロゲン耐火ケーブルを使う場合は、表示にNHの文字があるかも見ておきます。
新設・更新工事で幹線を選定する際は、断面積の基準値と表示の３点をセットで確認しておくと手戻りがありません。

表示さえ見れば、断面積の基準まで踏み込まなくても大丈夫でしょうか。

いいえ表示と断面積の両方を確認してください。
ここまでの内容をまとめます。