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2021.01

耐火電線はなぜ840度30分間の加熱に耐えなければならないのか｜小型加熱炉耐火試験の絶縁抵抗基準と表示を解説

耐火電線は、屋内消火栓設備などの非常電源回路の配線を、耐火構造への埋設に代えて使うことが認められた特別な電線です。
ただし書の電線として認められるには、JISの傾斜試験だけでなく840度の加熱炉試験にも合格しなければなりません。
耐熱電線が380度15分間なのに対し、耐火電線は840度30分間というさらに厳しい条件が課されています。
この記事では条文の委任構造から加熱試験の中身、表示の見方まで順番に解説します。

うちの建物では、非常電源の配線がむき出しのケーブルのまま壁を這っています。
これは基準違反にならないんでしょうか。

そのケーブルが耐火電線の基準に適合していれば問題ありません。
まずは条文の委任構造から見てみましょう。

耐火電線と耐熱電線は同じようなものだと思っていました。
何がそんなに違うんですか。

耐火電線は840度30分間という、耐熱電線よりずっと厳しい加熱試験に合格しています。
順番に見ていきましょう。

この記事の結論

屋内消火栓設備の非常電源回路の配線は、消防庁長官が定める基準に適合すれば耐火構造への埋設を省略できます。
その基準（耐火電線の基準）は消防法施行規則第12条第１項第４号ホ（ロ）ただし書に基づいて定められています。
一般性能はJIS C3005の傾斜試験で60秒以内に自然に消える難燃性が求められます。
小型加熱炉耐火試験は840度プラスマイナス84度の加熱炉で30分間加熱し絶縁抵抗などを確認します。
高難燃ノンハロゲン耐火ケーブルは追加で３つの試験に合格しなければなりません。

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耐火電線の基準をただし書の電線一般性能小型加熱炉耐火試験表示確認の４段階でまとめた図解

耐火電線はなぜただし書で認められた例外なのか

屋内消火栓設備の非常電源回路の配線は、原則として耐火構造とした主要構造部への埋設などで保護されます。
けれど条文にはただし書があり、そこに耐火電線の基準が結びついています。

消防法施行規則（昭和36年自治省令第６号）第12条第１項第４号ホ　配線は、電気工作物に係る法令の規定によるほか、他の回路による障害を受けることのないような措置を講じるとともに、次の（イ）から（ハ）までに定めるところによること。（ロ）電線は、耐火構造とした主要構造部に埋設することその他これと同等以上の耐熱効果のある方法により保護すること。ただし、ＭＩケーブル又は消防庁長官が定める基準に適合する電線を使用する場合は、この限りでない。

耐火構造への埋設保護の代わりに、耐火電線という電線そのものの性能で置き換えることが認められています。
この規則第12条は屋内消火栓設備の非常電源配線の基準ですが、耐火電線の基準は他の設備の同種のただし書からも共通して引用されます。
自動火災報知設備や非常電源回路の配線でも、この告示への適合が「耐火電線」と呼べる条件になります。
つまり耐火電線の基準は一つの設備だけでなく、非常電源系統の配線を横断的に支える基準です。
では耐火電線と認められるには、どんな性能が求められるのでしょうか。

耐火構造への埋設を使わずに配線してよいなんて、意外な気がします。
なぜそんな例外が認められているんですか。

埋設保護の代わりに電線自体の耐火性能で燃え広がりを防ぐという考え方なんです。
次はその性能の中身を見てみましょう。

耐火電線と認められるための一般性能とは何か

傾斜試験で炎が60秒以内に自然に消える耐火電線の一般性能と太さによる試験区分を示す図

耐火電線と名乗るには、まず電気設備としての基本性能をクリアする必要があります。
そのうえで、電線の太さや構造ごとに受けるべき加熱炉試験の種類が変わります。

耐火電線の基準（平成９年12月18日消防庁告示第10号）第三　一般性能　耐火電線の一般性能は、次に定めるところによる。一　ケーブルにあっては、次によること。（一）（略）電気設備に関する技術基準を定める省令の規定に適合するものであること。（二）保護被覆の難燃性は、JIS C3005の傾斜試験を行った場合において、60秒以内に炎が自然に消えるものであること。

保護被覆は、傾けた状態で炎を当てても60秒以内に自然に消える難燃性が求められます。
これはJIS C3005という規格の傾斜試験で確かめます。
そのうえで、電線の太さや構造によって受ける加熱炉試験の種類が変わります。
細いケーブルは小型加熱炉耐火試験、太いケーブルは大型加熱炉耐火試験とあわせて燃焼性試験を受けます。
では実際の加熱炉試験では、どんな条件が課されているのでしょうか。

太さによって試験の種類が変わるんですね。
うちの建物のケーブルはどちらに当たるんでしょうか。

屋内配線でよく使う細めのケーブルは小型加熱炉耐火試験の対象になります。
次は試験そのものの中身を見てみましょう。

小型加熱炉耐火試験は何を測っているのか

けい酸カルシウム板に固定した電線を840度の加熱炉で30分間加熱する小型加熱炉耐火試験の図

一般性能だけでなく、実際に高温にさらす加熱炉試験そのものにも合格しなければなりません。
試験体の作り方から判定基準まで、細かく数値が決められています。

耐火電線の基準（平成９年12月18日消防庁告示第10号）第五　小型加熱炉耐火試験　一　試験体　試験体一は、長さ1.3メートルのケーブルを縦300ミリメートル、横300ミリメートル、厚さ10ミリメートルのけい酸カルシウム板等に固定線で二重巻きにして取り付け、その中央部に自重の２倍の加重をかけたものであること。二　加熱炉　（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。三　加熱方法　試験体を別図第三に示す位置に挿入し、JIS A1304の標準曲線に準じて30分間加熱すること。四　判定　（一）絶縁抵抗は、直流500ボルトの絶縁抵抗計で測定した値が、低圧ケーブルにあっては加熱前50メガオーム以上、加熱終了直前0.4メガオーム以上であること。（三）保護被覆は、加熱を終了した後において、加熱炉の内壁から測定して150ミリメートル以上燃焼していないこと。

試験体はけい酸カルシウム板に固定した電線に自重の２倍の加重をかけ、840度前後の加熱炉で30分間加熱します。
耐熱電線の380度15分間と比べても、840度・30分間という条件は格段に厳しいものです。
加熱前は絶縁抵抗が50メガオーム以上、加熱終了直前でも0.4メガオーム以上を保てなければ不合格です。
保護被覆が炉の内壁から150ミリメートル以上燃えてしまった場合も不合格になります。
点検の場では試験を再現できないので、メーカーの試験成績書で確認することになります。

840度で30分間なんて、かなり過酷な条件ですね。
耐熱電線とはまったく別物な気がしてきました。

非常電源回路を守る耐火電線だからこそ、この厳しさが必要なんです。
次はさらに試験が増えるケースです。

高難燃ノンハロゲン耐火ケーブルだけ試験が増えるのはなぜか

耐火電線の中には、絶縁物にハロゲンを使わない種類があります。
このタイプだけ、加熱炉試験に加えてさらに３つの試験を受けなければなりません。

耐火電線の基準（平成９年12月18日消防庁告示第10号）第二　用語の意義　五　高難燃ノンハロゲン耐火ケーブル　耐火電線のうち、絶縁物、保護被覆を構成する材料にハロゲン（ふっ素、塩素、臭素、よう素及びアスタチンをいう。）を含まないケーブルをいう。第八　高難燃ノンハロゲン性試験　高難燃ノンハロゲン性試験は、次の各号に定めるところによりケーブルの高難燃性試験、発煙濃度試験及び燃焼時発生ガス試験を行い、そのいずれにも適合するものを合格とする。二　発煙濃度試験　（四）次の式により求めた発煙濃度の平均が、150以下であること。三　燃焼時発生ガス試験　（四）ガス洗浄容器内の水素イオン濃度の最小値の平均が3.5以上であること。

高難燃ノンハロゲン耐火ケーブルは、燃えにくさだけでなく発煙と発生ガスの安全性まで試験で確認します。
高難燃性試験は上端まで燃焼しないことを、発煙濃度試験は煙で視界がどこまで奪われるかを確かめます。
燃焼時発生ガス試験は絶縁物を燃やしたときに出るガスを水に通し、水素イオン濃度の平均が3.5以上であることまで求めます。
ハロゲンを含む電線は燃えると有毒なガスや強い腐食性の煙を出しやすいため、含まない代わりにこの３試験で安全性を裏付ける仕組みです。
避難経路に近い場所ほど、この高難燃ノンハロゲン耐火ケーブルが選ばれる理由でもあります。

ハロゲンを含まないほうが、かえって試験が増えるんですね。
なぜそうなるんですか。

ハロゲンが無い分、発煙や発生ガスの安全性を別に確かめる必要があるからです。
次は現場での確認方法です。

現場では耐火電線をどう確認すればよいのか

試験の中身を知っているだけでは足りず、実際のケーブルがその基準に適合しているかを確かめる必要があります。
現場で見るべきは、ケーブルそのものに付けられた表示です。

耐火電線の基準（平成９年12月18日消防庁告示第10号）第九　表示　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っては、その旨の表示　五　高難燃ノンハロゲン耐火ケーブルにあっては、ＮＨ