JP2000331546A - 耐火ケーブル - Google Patents
耐火ケーブルInfo
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- JP2000331546A JP2000331546A JP11136431A JP13643199A JP2000331546A JP 2000331546 A JP2000331546 A JP 2000331546A JP 11136431 A JP11136431 A JP 11136431A JP 13643199 A JP13643199 A JP 13643199A JP 2000331546 A JP2000331546 A JP 2000331546A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長時間の耐火試験に耐えることのできる高耐
火特性を備えた耐火ケーブルを提供する。 【解決手段】 導体１、耐火層２、絶縁層３および難燃
性シース４から構成される耐火ケーブルの耐火層２を、
アルミナクロスと集成マイカなどの他の耐火材との複合
絶縁テープにより構成する。
火特性を備えた耐火ケーブルを提供する。 【解決手段】 導体１、耐火層２、絶縁層３および難燃
性シース４から構成される耐火ケーブルの耐火層２を、
アルミナクロスと集成マイカなどの他の耐火材との複合
絶縁テープにより構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐火ケーブルに関
し、特に、高耐火特性を備えた耐火ケーブルに関する。
し、特に、高耐火特性を備えた耐火ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】ビルあるいは地下街等においては、火災
時の安全対策として、スプリンクラー、水噴霧装置等の
消火設備、および非常警報装置、誘導灯などの避難誘導
装置の設置が義務づけられているが、火災時にこれらの
設備を機能させるためには、消化および避難誘導が行わ
れる一定時間の間、火災の高温に耐え、かつ自己が延焼
しない状態でこれらの設備へ電力供給を行うことのでき
る耐火ケーブルが必要となる。
時の安全対策として、スプリンクラー、水噴霧装置等の
消火設備、および非常警報装置、誘導灯などの避難誘導
装置の設置が義務づけられているが、火災時にこれらの
設備を機能させるためには、消化および避難誘導が行わ
れる一定時間の間、火災の高温に耐え、かつ自己が延焼
しない状態でこれらの設備へ電力供給を行うことのでき
る耐火ケーブルが必要となる。
【０００３】従来の耐火ケーブルとして、たとえば、ガ
ラスクロス、ポリエステルテープ等の裏打ち材で裏打ち
されたマイカテープを導体上に巻き付け、これにより形
成された耐火層の上に、絶縁層と難燃性シースを順に形
成した構造のものが知られており、広く活用されてい
る。
ラスクロス、ポリエステルテープ等の裏打ち材で裏打ち
されたマイカテープを導体上に巻き付け、これにより形
成された耐火層の上に、絶縁層と難燃性シースを順に形
成した構造のものが知られており、広く活用されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この構造の耐
火ケーブルによると、その耐火性はＪＩＳ−Ａ１３０４
に準拠した３０分耐火試験レベルのものが多く、従っ
て、今のまゝで、より長時間である１時間の耐火試験を
クリアすることは難しい。
火ケーブルによると、その耐火性はＪＩＳ−Ａ１３０４
に準拠した３０分耐火試験レベルのものが多く、従っ
て、今のまゝで、より長時間である１時間の耐火試験を
クリアすることは難しい。
【０００５】３０分と１時間の耐火試験を比べた場合、
前者の最高温度が８４０℃程度であるのに対し、後者の
最高温度は９３０℃にもなり、さらに、ケーブルの表面
温度に至っては１０００℃もの高温になることから、ポ
リエチレン等の絶縁層は蒸し焼き状態を経て炭化してし
まい、その結果、絶縁抵抗は大幅に低下することにな
る。要求性能が３０分から１時間へとアップすることは
趨勢であり、これに対処することが、この種ケーブルに
とっての重要なポイントとなりつゝある。
前者の最高温度が８４０℃程度であるのに対し、後者の
最高温度は９３０℃にもなり、さらに、ケーブルの表面
温度に至っては１０００℃もの高温になることから、ポ
リエチレン等の絶縁層は蒸し焼き状態を経て炭化してし
まい、その結果、絶縁抵抗は大幅に低下することにな
る。要求性能が３０分から１時間へとアップすることは
趨勢であり、これに対処することが、この種ケーブルに
とっての重要なポイントとなりつゝある。
【０００６】従って、本発明の目的は、１時間の耐火試
験に耐えることのできる高い耐火特性を備えた耐火ケー
ブルを提供することにある。
験に耐えることのできる高い耐火特性を備えた耐火ケー
ブルを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、導体と、前記導体上に形成された耐火層
と、前記耐火層の周囲に形成された絶縁層と、前記絶縁
層の周囲に形成された難燃性シースとから構成され、前
記耐火層は、アルミナクロスと他の耐火材との複合絶縁
テープにより構成したことを特徴とする耐火ケーブルを
提供するものである。
達成するため、導体と、前記導体上に形成された耐火層
と、前記耐火層の周囲に形成された絶縁層と、前記絶縁
層の周囲に形成された難燃性シースとから構成され、前
記耐火層は、アルミナクロスと他の耐火材との複合絶縁
テープにより構成したことを特徴とする耐火ケーブルを
提供するものである。
【０００８】耐火層を構成するアルミナクロスと他の耐
火材との複合絶縁テープとしては、集成マイカをアルミ
ナクロスによって裏打ちしたものが望ましく、これによ
る導体上への耐火層形成手段としては、巻き付けあるい
は縦沿え等が適切である。
火材との複合絶縁テープとしては、集成マイカをアルミ
ナクロスによって裏打ちしたものが望ましく、これによ
る導体上への耐火層形成手段としては、巻き付けあるい
は縦沿え等が適切である。
【０００９】アルミナクロスとしては、たとえば、Ａｌ
2 Ｏ3 を主成分とし、ＳｉＯ2 、Ｂ 2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3
等を含有したセラミック繊維が使用され、特に、６０重
量％以上のアルミナ長繊維を含有するものが望ましい。
2 Ｏ3 を主成分とし、ＳｉＯ2 、Ｂ 2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3
等を含有したセラミック繊維が使用され、特に、６０重
量％以上のアルミナ長繊維を含有するものが望ましい。
【００１０】アルミナ繊維分が６０重量％未満になる
と、熱作用時に高耐熱性アルミナ結晶が形成されずに非
晶質化してしまい、その結果、耐熱性が不足するように
なるので好ましくない。より好ましいアルミナ繊維の比
率は、６５〜９０重量％である。残りの３５〜１０重量
％はＳｉＯ2 が主成分となる。
と、熱作用時に高耐熱性アルミナ結晶が形成されずに非
晶質化してしまい、その結果、耐熱性が不足するように
なるので好ましくない。より好ましいアルミナ繊維の比
率は、６５〜９０重量％である。残りの３５〜１０重量
％はＳｉＯ2 が主成分となる。
【００１１】アルミナ長繊維の繊維径は、５〜１０μｍ
の範囲にあることが好ましく、これを下回る場合には強
度が不足し、超過するときにはクロス厚が厚くなること
から好ましくない。クロスの織り方としては、平織、綾
織、二重綾織、あるいは朱子織等が適用可能であり、中
でも平織は、クロス厚を薄くできるので好適である。
の範囲にあることが好ましく、これを下回る場合には強
度が不足し、超過するときにはクロス厚が厚くなること
から好ましくない。クロスの織り方としては、平織、綾
織、二重綾織、あるいは朱子織等が適用可能であり、中
でも平織は、クロス厚を薄くできるので好適である。
【００１２】アルミナクロスの厚さは、０．０３〜０．
５ｍｍの範囲内にあることが好ましく、これ未満になる
と集成マイカの裏打材として強度が不足するようにな
り、逆に、この範囲を越えるときには、導体上に巻き付
ける際のテーピング加工性が低下するようになる。
５ｍｍの範囲内にあることが好ましく、これ未満になる
と集成マイカの裏打材として強度が不足するようにな
り、逆に、この範囲を越えるときには、導体上に巻き付
ける際のテーピング加工性が低下するようになる。
【００１３】集成マイカには、天然マイカあるいは合成
マイカが使用され、特に、化学式ＫＭｇ3 （ＡｌＳｉ3
Ｏ10）Ｆ2 で表されるフッ素金雲母の層状結晶を破砕し
て鱗片状にし、これを使用するのが好ましい。
マイカが使用され、特に、化学式ＫＭｇ3 （ＡｌＳｉ3
Ｏ10）Ｆ2 で表されるフッ素金雲母の層状結晶を破砕し
て鱗片状にし、これを使用するのが好ましい。
【００１４】鱗片のサイズとしては、厚さ０．３〜５μ
ｍ、面方向の径が５０〜８００μｍであることが好まし
い。０．３〜５μｍの厚さ範囲において、径が５０μｍ
未満になると集成マイカが座屈しやすくなり、逆に、８
００μｍを超過すると集成マイカが切れやすくなる。い
ずれの場合にも加工性が悪化するので、避けるべきであ
る。
ｍ、面方向の径が５０〜８００μｍであることが好まし
い。０．３〜５μｍの厚さ範囲において、径が５０μｍ
未満になると集成マイカが座屈しやすくなり、逆に、８
００μｍを超過すると集成マイカが切れやすくなる。い
ずれの場合にも加工性が悪化するので、避けるべきであ
る。
【００１５】集成マイカをアルミナクロスによって裏打
ちするときに、これら両者を貼り合わせるための接着剤
としては、耐熱性に富むシリコーン系接着剤の使用が好
適であり、その際、この接着剤が複合テープに占める割
合としては、重量比で２〜２０％となるように設定すべ
きである。
ちするときに、これら両者を貼り合わせるための接着剤
としては、耐熱性に富むシリコーン系接着剤の使用が好
適であり、その際、この接着剤が複合テープに占める割
合としては、重量比で２〜２０％となるように設定すべ
きである。
【００１６】接着剤の量がこの範囲よりも少なくなる
と、導体への巻き付けあるいは縦沿え時等において層間
剥離が発生するようになり、一方、この範囲を超過する
場合には、高温に加熱されたときに熱分解した接着剤が
絶縁特性に悪影響を及ぼすようになる。
と、導体への巻き付けあるいは縦沿え時等において層間
剥離が発生するようになり、一方、この範囲を超過する
場合には、高温に加熱されたときに熱分解した接着剤が
絶縁特性に悪影響を及ぼすようになる。
【００１７】絶縁層の構成材、あるいは難燃性シースの
ベース材としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度
ポリエチレン、エチレン−メタアクリレート共重合体、
エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重
合体、エチレン−グリシジルメタアクリレート共重合
体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−オ
クテン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン
−ブテン−ヘキセン三元共重合体、エチレン−プロピレ
ン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合
体などのオレフィン系重合体の単独、あるいは２種以上
をブレンドした材料が使用される。特に、絶縁層として
は、ポリエチレン、エチレン−ブテン共重合体、エチレ
ン−プロピレン共重合体等のオレフィンのみのポリマー
であることが望ましい。
ベース材としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度
ポリエチレン、エチレン−メタアクリレート共重合体、
エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重
合体、エチレン−グリシジルメタアクリレート共重合
体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−オ
クテン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン
−ブテン−ヘキセン三元共重合体、エチレン−プロピレ
ン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合
体などのオレフィン系重合体の単独、あるいは２種以上
をブレンドした材料が使用される。特に、絶縁層として
は、ポリエチレン、エチレン−ブテン共重合体、エチレ
ン−プロピレン共重合体等のオレフィンのみのポリマー
であることが望ましい。
【００１８】シース構成材に難燃性を持たせるための添
加剤としては、リン化合物、水和金属化合物、酸化金属
化合物、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤等が使用され、こ
れらは単独、あるいは必要に応じて２種以上組み合わさ
れて使用される。
加剤としては、リン化合物、水和金属化合物、酸化金属
化合物、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤等が使用され、こ
れらは単独、あるいは必要に応じて２種以上組み合わさ
れて使用される。
【００１９】リン化合物としては、赤リン、フォスフェ
ートエステル、フォスフォネート、フォスフォリネン等
が使用され、水和金属化合物としては、水酸化マグネシ
ウム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト、カル
シウムアルミネート水和物、水酸化カルシウム、水酸化
バリウム、ハードクレー等が使用される。
ートエステル、フォスフォネート、フォスフォリネン等
が使用され、水和金属化合物としては、水酸化マグネシ
ウム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト、カル
シウムアルミネート水和物、水酸化カルシウム、水酸化
バリウム、ハードクレー等が使用される。
【００２０】酸化金属化合物としては、酸化アンチモ
ン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等が使用さ
れ、臭素系難燃剤および塩素系難燃剤としては、前者が
四臭化エチレン、エチレン−ビスペンタプロモベンゼン
等、後者が塩素化パラフィン等が使用される。
ン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等が使用さ
れ、臭素系難燃剤および塩素系難燃剤としては、前者が
四臭化エチレン、エチレン−ビスペンタプロモベンゼン
等、後者が塩素化パラフィン等が使用される。
【００２１】耐水性を持たせるために、脂肪酸金属塩、
シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤
等によって添加剤を処理することは可能であり、さらに
は、絶縁層および保護シースの構成材の中に、酸化防止
剤、滑剤、界面活性剤、着色剤、軟化剤、可塑剤、無機
充填剤、相溶化剤、あるいは無水マレイン酸等の有機酸
などを混入することは可能である。絶縁層、保護シース
を構成する材料の分子を三次元化するために、電子線、
あるいは有機過酸化物等によって分子間を架橋化するこ
とは考えられる。
シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤
等によって添加剤を処理することは可能であり、さらに
は、絶縁層および保護シースの構成材の中に、酸化防止
剤、滑剤、界面活性剤、着色剤、軟化剤、可塑剤、無機
充填剤、相溶化剤、あるいは無水マレイン酸等の有機酸
などを混入することは可能である。絶縁層、保護シース
を構成する材料の分子を三次元化するために、電子線、
あるいは有機過酸化物等によって分子間を架橋化するこ
とは考えられる。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明による耐火ケーブルの構造例
を示したもので、（イ）は単線タイプ、（ロ）は複線タ
イプを示す。
て説明する。図１は本発明による耐火ケーブルの構造例
を示したもので、（イ）は単線タイプ、（ロ）は複線タ
イプを示す。
【００２３】図において、１は導体、２は耐火層を示
し、シリコーン系接着剤の使用のもとに集成マイカをア
ルミナクロスによって裏打ちした構成の複合絶縁テープ
を、導体１上に１／５ラップで巻き付けることにより形
成されている。
し、シリコーン系接着剤の使用のもとに集成マイカをア
ルミナクロスによって裏打ちした構成の複合絶縁テープ
を、導体１上に１／５ラップで巻き付けることにより形
成されている。
【００２４】３は耐火層２の周上に形成された絶縁層で
あり、（イ）の単線タイプにおいては、この絶縁層３上
に難燃性シース４が直接形成され、これにより耐火ケー
ブルが構成される。
あり、（イ）の単線タイプにおいては、この絶縁層３上
に難燃性シース４が直接形成され、これにより耐火ケー
ブルが構成される。
【００２５】一方、（ロ）の場合には、導体１、耐火層
２、および絶縁層３から成るケーブルコア５ａ、５ｂを
相互に撚り合わせ、この上に介在６を被せ、さらに、押
さえテープ７を巻き付けた後、最外周に難燃性シース４
を形成することによって耐火ケーブルが構成されてい
る。
２、および絶縁層３から成るケーブルコア５ａ、５ｂを
相互に撚り合わせ、この上に介在６を被せ、さらに、押
さえテープ７を巻き付けた後、最外周に難燃性シース４
を形成することによって耐火ケーブルが構成されてい
る。
【００２６】表１は、図（ロ）の耐火ケーブルを対象と
した実施例、従来例および参考例におけるケーブル構造
と、これらの例によって得られた耐火ケーブルの特性試
験結果を纏めたものである。
した実施例、従来例および参考例におけるケーブル構造
と、これらの例によって得られた耐火ケーブルの特性試
験結果を纏めたものである。
【００２７】試験は、以下のようにして実施した。 ・燃焼試験 米国規格ＩＥＥＥ３８３の垂直トレイ燃焼試験（ＶＴＦ
Ｔ）に準拠して２．４ｍの供試ケーブルを垂直に１０本
並べ、下方から７０，０００ＢＴＵ／ｈの炎を２０分当
てた後、炎を離したときに、１．８ｍ未満の延焼で自己
消火したものを合格、１．８ｍ以上延焼したものを不合
格とした。
Ｔ）に準拠して２．４ｍの供試ケーブルを垂直に１０本
並べ、下方から７０，０００ＢＴＵ／ｈの炎を２０分当
てた後、炎を離したときに、１．８ｍ未満の延焼で自己
消火したものを合格、１．８ｍ以上延焼したものを不合
格とした。
【００２８】・耐火試験 耐火・耐熱電線認定業務委員会で規定された露出試験お
よび管内試験をＪＩＳ−Ａ１３０４に定められた火炎曲
線に基づいて実施し、以下の基準により評価した。ケー
ブルを１時間加熱した後、火炎中で０．４ＭΩ以上の絶
縁抵抗を有するとともに、加熱後に行われた耐電圧試験
（課電圧１５０Ｖ、課電時間１分）に耐えられたものを
合格とし、０．４ＭΩ以上の絶縁抵抗を有しないか、あ
るいは耐電圧試験に耐えられなかったものを不合格とし
た。
よび管内試験をＪＩＳ−Ａ１３０４に定められた火炎曲
線に基づいて実施し、以下の基準により評価した。ケー
ブルを１時間加熱した後、火炎中で０．４ＭΩ以上の絶
縁抵抗を有するとともに、加熱後に行われた耐電圧試験
（課電圧１５０Ｖ、課電時間１分）に耐えられたものを
合格とし、０．４ＭΩ以上の絶縁抵抗を有しないか、あ
るいは耐電圧試験に耐えられなかったものを不合格とし
た。
【００２９】表２は、実施例、従来例および参考例にお
いて、難燃性保護シース４を構成した材料の組成を示
す。
いて、難燃性保護シース４を構成した材料の組成を示
す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】表１の試験結果によれば、実施例による耐
火ケーブルが、燃焼試験および耐火試験のいずれにおい
ても合格しているのに比べ、比較例および参考例の場合
には、耐火試験においていずれも不合格の結果を示して
おり、本発明による効果が明確に認められる。
火ケーブルが、燃焼試験および耐火試験のいずれにおい
ても合格しているのに比べ、比較例および参考例の場合
には、耐火試験においていずれも不合格の結果を示して
おり、本発明による効果が明確に認められる。
【００３３】これは、耐火層２がアルミナクロスと集成
マイカとの複合絶縁テープによって構成されたことに起
因しているもので、１時間の耐火試験をクリアするうえ
において、この複合絶縁テープの存在意義は大きい。
マイカとの複合絶縁テープによって構成されたことに起
因しているもので、１時間の耐火試験をクリアするうえ
において、この複合絶縁テープの存在意義は大きい。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、耐
火層の構成材料としてアルミナクロスと他の耐火材との
複合絶縁テープを使用し、これによって長時間の耐火試
験に耐えられる高い耐火性を備えたケーブルを提供する
ものであり、ビル、地下街等における火災時の安全性を
高めるうえにおいて、有用である。
火層の構成材料としてアルミナクロスと他の耐火材との
複合絶縁テープを使用し、これによって長時間の耐火試
験に耐えられる高い耐火性を備えたケーブルを提供する
ものであり、ビル、地下街等における火災時の安全性を
高めるうえにおいて、有用である。
【図１】本発明による耐火ケーブルの実施の形態を示す
説明図であり、（イ）は単線タイプ、（ロ）は複線タイ
プの構造を示す。
説明図であり、（イ）は単線タイプ、（ロ）は複線タイ
プの構造を示す。
【符号の説明】 １ 導体 ２ 耐火層 ３ 絶縁層 ４ 難燃性シース ５ａ、５ｂ ケーブルコア ６ 介在 ７ 押さえテープ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 明成 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 渡辺 清 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 三木 英彌 東京都杉並区荻窪５丁目26番11号 三喜産 業株式会社荻窪営業所内 (72)発明者 中津 英明 栃木県下都賀郡壬生町大字壬生甲3737 株 式会社日本理化工業所栃木工場内 Ｆターム(参考） 5G313 AB09 AC01 AD01 AE06 AE07 5G315 CA03 CB01 CC01 CC08 CD06 CD11 CD17
Claims (4)
- 【請求項１】導体と、前記導体上に形成された耐火層
と、前記耐火層の周囲に形成された絶縁層と、前記絶縁
層の周囲に形成された難燃性シースとから構成され、 前記耐火層は、アルミナクロスと他の耐火材との複合絶
縁テープにより構成したことを特徴とする耐火ケーブ
ル。 - 【請求項２】前記他の耐火材は、集成マイカであること
を特徴とする請求項第１項記載の耐火ケーブル。 - 【請求項３】前記アルミナクロスは、アルミナ繊維を６
０重量％以上含有することを特徴とする請求項第１項あ
るいは第２項記載の耐火ケーブル。 - 【請求項４】前記アルミナクロスは、シリコーン系接着
剤によって前記他の耐火材と一体化されていることを特
徴とする請求項第１項ないし第３項のいずれかに記載の
耐火ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11136431A JP2000331546A (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | 耐火ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11136431A JP2000331546A (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | 耐火ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000331546A true JP2000331546A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15174993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11136431A Pending JP2000331546A (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | 耐火ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000331546A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1424703A1 (fr) * | 2002-11-29 | 2004-06-02 | Nexans | Câble ignifugé |
| CN102360596A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-02-22 | 江苏通鼎光电股份有限公司 | 装备用阻燃耐火软电缆 |
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-
1999
- 1999-05-17 JP JP11136431A patent/JP2000331546A/ja active Pending
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