JPH058825U

JPH058825U - 高圧耐火電線

Info

Publication number: JPH058825U
Application number: JP4361992U
Authority: JP
Inventors: 至原島; 秀蔵古山; 英一伊東
Original assignee: 昭和電線電纜株式会社
Priority date: 1992-06-23
Filing date: 1992-06-23
Publication date: 1993-02-05
Anticipated expiration: 2005-05-17
Also published as: JPH0722007Y2

Abstract

(57)【要約】【構成】架橋ポリエチレン絶縁層を有するケーブル本
体１０の外周には、水酸化アルミニウム及び発泡剤を配
合したテープの巻回層より成る吸熱性耐火層１１が設け
られ、この吸熱性耐火層１１の外周には、エポキシガラ
スクロスもしくは難燃紙の巻回層より成る断熱性耐火層
１２及び難燃性のポリ塩化ビニルから成るジャケット層
１３が設けられている。【効果】水トリーが発生する恐れが少なく、また、ジ
ャケットの内部に存在する断熱性耐火層が直接火炎に触
れるのを防止でき、更に、断熱性耐火層の断熱効果によ
り、ケーブル内部への熱伝達を遅らせることができる
上、吸熱性耐火層の存在によって、ケーブル本体への熱
の伝達をより遅延させることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ビルその他の内部配線用として使用する場合に有用な高圧耐火電線に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、建築物の高層化に伴ない、火災対策が重視され、火災時における被害を最小限に止めるために、火災発生初期に建物内の消防設備、避難設備などの防災機器に３０分以上通電可能な３．３〜６．６ｋＶの高圧耐火電線が使用されている。従来、このような目的で使用される高圧耐火電線としては図１に示されるように、導体１上にマイカテープの巻回層（厚さ０．１２mm，１／２ラップ巻１５層）より成る耐火層２を設け、この上に、一般の架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル（以下ＣＶケーブルという）と同様に架橋ポリエチレン絶縁層３及び遮蔽層４を設け、更に、この上にガラスクロステープの１／２ラップ巻１層により形成される耐火保護層５及び難燃性ビニルシース６を施したいわゆる内部耐火層型の高圧耐火電線が知られている。しかしながら、かかる構成の内部耐火層型高圧耐火電線においては、マイカテープ巻回層の上に直接架橋ポリエチレンを押出被覆し、これを架橋すると、架橋時の蒸気圧（１５kg／cm²程度）によりマイカテープ巻回層にシワが発生し、マイカテープの一部が架橋ポリエチレン絶縁層３に食い込む難点があった。また、導体１上のマイカテープ巻回層が水トリー進展の促進要素となる難点もある。すなわち、近時においては、高圧耐火電線が非常電源専用として使用されるほか常用電源として共用されるケースが多くなってきており、しかして、この電線が高湿度の環境下で長期間使用されると、マイカテープのマイカ層の微小突起やこの層と架橋ポリエチレン絶縁層間のギャップ等が水トリー進展の発端となり、当然、一般のＣＶケーブルで遭遇している水トリーの問題がクローズアップされることになる。更に、かかる構成においては、高価なマイカテープを多数枚巻付けるため高価となる難点もあった。

【０００３】このため、図２に示すように、一般のＣＶケーブル７上に、外部耐火層８及び保護ジャケット９を設けた、いわゆる外部耐火層型高圧耐火電線が開発されているが、かかる構成の外部耐火層型の高圧耐火電線においては、外部耐火層がアスベストテープ等の無機質テープを巻回したもので形成されているため、機械的強度が一般の材料に比較して劣り、電線布設時あるいは使用中におけるケーブル線路の点検時等において損傷を受け易い難点があり、また無機質テープを多数枚巻き付けるため、無機質テープの巻付工程が多くなり、必然的に高価となる難点があった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、このような点に着目してなされたもので、架橋ポリエチレン絶縁層に水トリーが発生する恐れがなく、また電線布設時あるいは使用中におけるケーブル線路の点検時等において損傷を受ける恐れがない上、安価な高圧耐火電線を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の高圧耐火電線は、架橋ポリエチレン絶縁層を有するケーブル本体上に、水酸化アルミニウム及び発泡剤を配合したテープの巻回層より成る吸熱性耐火層を設け、この吸熱性耐火層の上にエポキシガラスクロスもしくは難燃紙の巻回層より成る断熱性耐火層を設け、更にこの断熱性耐火層の上に難燃性のポリ塩化ビニルから成るジャケットを設けて成ることを特徴としている。

【０００６】

【作用】

本考案の高圧耐火電線においては、最外層に難燃性のポリ塩化ビニルから成るジャケットが存在するので、火災が生じると、先ず、この難燃性ポリ塩化ビニルが燃焼して炭化層を形成し、この炭化層によって、ジャケットの内部に存在する断熱性耐火層が直接火炎に触れるのを防止することができる。また、断熱性耐火層の断熱効果により、ケーブル内部への熱伝達を遅らせ、次に、断熱性耐火層の内側に存在する吸熱性耐火層の熱により生起する吸熱性化学反応によって、ケーブル本体への熱の伝達を遅延させることが可能になる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案を一実施例の図面に基づいて説明する。図３において、本考案に係る高圧耐火電線は、架橋ポリエチレン絶縁層を有するＣＶケーブルあるいはシースを有しない、架橋ポリエチレン絶縁線心のより合せ体等より成るケーブル本体１０と、この上に設けられる吸熱性耐火層１１と、この吸熱性耐火層１１の外周に設けられる断熱性耐火層１２と、この断熱性耐火層１２の外周に設けられる難燃性のポリ塩化ビニルから成るジャケット層１３とで構成されている。吸熱性耐火層１１は、後述する水酸化アルミニウム及び発泡剤を配合したテープの巻回層により、また、断熱性耐火層１２は、後述するエポキシガラスクロスもしくは難燃紙の巻回層により、それぞれ形成されている。ところで、高圧耐火電線の外部耐火層としては、火災時において外部より加えられる熱（ＪＩＳＡ１３０４による標準火災曲線では、３０分間で８４０℃まで昇温させる）に対して（イ）断熱性が大きく、外部よりの熱を内部絶縁体になるべく伝達しないこと、（ロ）外部よりの加熱時、耐火層としての形状を保持すること（亀裂、滴下など内部ケーブルへ熱伝達を助成する現象を生じないこと）及び（ハ）加熱により生ずる化学反応又は相変化において、これらの反応又は相変化が吸（潜）熱タイプであること（内部ケーブルの温度上昇の阻止）等の基本性能が要求される。しかして、本考案者等は上記の３性能を評価するために、後述するような試験方法により、各種素材の選定試験を実施した。先ず、最初に、断熱特性比較の試験方法について述べる。図４に示すように、直径７０mm、厚さ１０mmの銅円板１４上に試料１５を載せ、下部よりブンゼンバーナー１６で加熱し、銅円板１４及び試料１５表面の温度変化を熱電対１７，１８でそれぞれ測定する。図中１９は５００g の耐火レンガを示している。表１は、以上の試験方法によって試験した場合の各種素材の測定結果を示している。

【０００８】

【表１】表１より、断熱効果に寄与する要因としては、単に物理的な熱伝導性の大小の他に、加熱時の発泡又は熱軟化等により銅円板（熱源）との距離を大きく（小さく）するような形状変化の効果もかなり寄与していることが判るが、これらの詳細については後述する。

【０００９】次に、示差熱分析（以下ＤＴＡという）による各種素材の吸熱特性の調査結果について述べる。ここにＤＴＡとは、物質が、加熱あるいは冷却されることによって生じる溶解、蒸発等の相変化や熱分解などの化学反応を起す時に、図５に示すように、潜熱又はある温度範囲にわたって吸熱あるいは発熱などのエネルギー変化を検出する一つの方法である。高圧耐火電線の外部耐火層としては、加熱時にこれらの素材が吸熱反応即ち、内部への熱伝達を減少させる挙動を示すものが望ましい。なお、ＤＴＡ曲線２０は図６に示すように、電気炉２０内に基準物質２１と試料２２を収納し、電気炉２０の温度を上昇させることによって得られる。すなわち、基準物質２１と試料２２間に温度差が生ずると、両者の下部位置に配置した熱電対２３，２４を介しその差がＤＴＡ回路ユニット２５に導入され、その出力がレコーダ２６に記録される。

【００１０】図５は、フレームシールでのＤＴＡ曲線の測定例を示しているが、素材（試料）の吸熱性の比較は、点線で示すようにベースライン２７を引き、このベースライン２７と吸熱側のＤＴＡ曲線２０とで囲まれた面積Ｓを求め、この面積Ｓの大小により相対比較される。すなわち面積Ｓが大のものは素材の吸熱性が優れていることを示し、小のものはその吸熱特性で小であることを意味している。図中、２８は重量変化曲線、２９は炉温を示している。なお、最近、低発煙性の難撚剤として用いられるようになってきている水酸化アルミ（ＡＬ（ＯＨ）₃）は、加熱時に、下式のように分解しＨ₂Ｏ（水蒸気）を放出する。

【００１１】２ＡＬ（（ＯＨ）₃）→ＡＬ₂Ｏ₃＋３Ｈ₂Ｏ（水蒸気）◎ 水酸化アルミの難燃効果はこのような水分の吸熱作用によるものである。以上により測定した素材選別試験の結果は前述の表１に記載されており、これによると、各種素材は、（イ）加熱時に、発泡現象により熱伝導性を減小せしめるタイプのもの、（ロ）熱分解時における吸熱特性に顕著な効果を示すもの、（ハ）熱分解生成物が炭化層を形成し、内部絶縁体を保護するもの及び（ニ）上記（イ）、（ロ）及び（ハ）の効果を合せもつものに大別される。これらの試験結果から、３×１４mm²の６．６ｋＶＣＶケーブルの上に、表１で選別した各種材料を表２に示す厚さで巻回し、更にその上にポリ塩化ビニル系のジャケットを押出被覆して図３に示す構造の各種のケーブル（資料：１〜１４）を作成した。

【００１２】

【表２】これらの各種のケーブル試料について、消防庁告示第７号に規定された方法に従って耐火性能試験を実施した結果は、表２に示すとおりであった。なお、消防庁告示第７号に定められた規格は、６．６ｋＶケーブルの場合、燃焼時間３０分で８４０℃まで昇温させ、その間４．４ｋＶ、その後７．６ｋＶで１０分間の耐圧試験に耐え、且つ、燃焼開始後３０分に至る直前の絶縁抵抗が１メグオーム以上という内容のものである。しかして、表２に示す合否の判定は、上記３項目の規格のいずれをも満足するものを合格とした。表２より、一般ＣＶケーブルのシース上に吸熱性及び断熱性を有する２種類の耐火層を巻回し、更にその上に難燃性のポリ塩化ビニルジャケットを施したケーブルは、従来のケーブルより著しく耐火性能が、優れていることが判明した。

【００１３】かかる構成の高圧耐火電線においては、導体と架橋ポリエチレン絶縁層間にマイカテープの巻回層が存在しないので、水トリーが発生する恐れが少なく、また、最外層に難燃性ポリ塩化ビニルより成るジャケットが存在するので、火災が生じると、先ず、この難燃性ポリ塩化ビニルが燃焼して炭化層を形成し、この炭化層によって、ジャケットの内部に存在する断熱性耐火層が直接火炎に触れるのを防止することができる。更に、断熱性耐火層の断熱効果により、ケーブル内部への熱伝達を遅らせ、また、断熱性耐火層の内側に存在する吸熱性耐火層の熱により生起する吸熱性化学反応によって、ケーブル本体への熱の伝達をより遅延させることが可能になる。また、エポキシガラスクロスもしくは難燃紙の巻回層より成る断熱性耐火層の外側に、難燃性ポリ塩化ビニルより成るジャケットが存在するので、電線布設時あるいは使用中におけるケーブル線路の点検時等において断熱性耐火層が損傷を受ける恐れがない上、エポキシガラスクロスもしくは難燃紙の少数枚の巻き付けによって断熱性耐火層を形成しうるので、安価な高圧耐火電線を提供することができる。

【００１４】

【考案の効果】

上記から明らかなように、本考案の高圧耐火電線においては、水トリーが発生する恐れが少なく、また、ジャケットの内部に存在する断熱性耐火層が直接火炎に触れるのを防止でき、更に、断熱性耐火層の断熱効果により、ケーブル内部への熱伝達を遅らせることができる上、吸熱性耐火層の存在によって、ケーブル本体への熱の伝達をより遅延させることができる。また、電線布設時あるいは使用中におけるケーブル線路の点検時等において断熱性耐火層が損傷を受ける恐れがなく、もって消防庁告示第７号に規定された規格を満足し、かつ安価にして特性の安定した高圧耐火電線を提供することかなできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の高圧耐火電線の横断面図

【図２】従来の高圧耐火電線の横断面図

【図３】本考案の高圧耐火電線の横断面図

【図４】各種素材の断熱特性比較の試験状況を示す説明
図

【図５】示差熱分析の（ＤＴＡ）の測定例を示す説明図

【図６】ＤＴＡの測定状況を示す説明図

【符号の説明】

１０…………ケーブル本体１１…………吸熱性耐火層１２…………断熱性耐火層１３…………ジャケット

Claims

【実用新案登録請求の範囲】【請求項１】架橋ポリエチレン絶縁層を有するケーブル
本体上に、水酸化アルミニウム及び発泡剤を配合したテ
ープの巻回層より成る吸熱性耐火層を設け、この吸熱性
耐火層の上にエポキシガラスクロスもしくは難燃紙の巻
回層より成る断熱性耐火層を設け、更にこの断熱性耐火
層の上に難燃性のポリ塩化ビニルから成るジャケットを
設けて成ることを特徴とする高圧耐火電線。