JP3120941B2 - 耐火電線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火災等によって耐火電
線が高熱や火炎に晒された際に耐火層の絶縁性能の低下
を防止することのできる耐火電線に係り、特に高圧用に
適する耐火電線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、劇場、デパート等多数の人が集
合する場所においては、火災等が発生した場合、場内の
人を安全に非常口に案内するために、非常口案内灯など
の避難誘導灯など、避難が完了する程度の一定の時間点
灯させておくことが要求されている。そこで耐火対象物
等における消火設備、警報設備、避難設備の配線に用い
られる耐火電線に関しては、社団法人日本電線工業会が
自主的に独自の耐火電線等に関する認定基準を設け、そ
の性能、構造および材料等の品質の確保を図っている。
本明細書において耐火電線という場合は、昭和５３年消
防庁告示第７号で規定された耐火性能を有するケーブル
の総称を指している。この耐火電線は、図３に示す如き
構成を有している。すなわち、耐火電線１は、導体２の
外周に耐火テープ３を巻き付けて耐火層を形成し、この
耐火テープ３の外周を架橋ポリエチレンからなる絶縁体
４で被覆し、さらにその外周に半導電性テープ５を巻き
付ける。そして、この半導電性テープ５の上に遮蔽銅テ
ープ６が巻かれ、この遮蔽銅テープ６の上に、ポリ塩化
ビニル樹脂又はポリエチレン樹脂からなるシ−ス７を被
覆して構成したものである。

【０００３】そして、耐火テープ３は、図４に示す如く
ガラス繊維布など無機質のもので構成されるガラステー
プ８に集成マイカテープ９を貼り合わせて一体化した複
合耐火テープ１０を導体２に巻き付けることにより構成
されている。このガラステープ８は、例えば９００デニ
ール前後の糸を縦横に３０〜６０本／インチ配列された
クロス地である。あるいは、耐火テープ３は、図５に示
す如く、プラスチックフィルム１１に集成マイカテープ
９を貼り合わせて一体化した複合耐火テープ１２を導体
２に巻き付けることにより構成されている。このプラス
チックフィルム１１は、例えば、厚さ１０μｍ〜２５μ
ｍ程度のＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ等で形成されたものであ
る。集成マイカテープ９は、鱗片状のマイカ箔をシリコ
ーン樹脂によって接着し積層してテープ状にしたもので
ある。鱗片状のマイカ箔は、合成雲母が鱗片状になって
いて取扱い上適しているが、価格的に高いので、鱗片状
に形成した天然雲母が用いられる。なお、合成雲母とし
ては、タルクを主成分としたフッ素雲母が適している。
シリコーン樹脂は、有機ケイ素化合物で、オルガノハロ
ゲノシラン（Ｒ₂ ＳｉＸ₂ ）の加水分解および縮重合に
よって網状結合となって樹脂状物質を得られる。このシ
リコーン樹脂の性質は、耐熱性および耐湿性がきわめて
優秀で電気的絶縁性能も優れている。

【０００４】そして、従来の耐火電線１は、導体２上に
施される耐火テープ３に、総厚１．０mm〜１．５mmとし
適当な幅に切断した複合耐火テープ１０（１２）を複数
枚使用し形成していた。この形成方法としては、複合耐
火テープ１０（１２）を導体２に重ね巻きしていた。こ
の導体２の上に重ね巻きしてある複合耐火テープ１０
（１２）の上に絶縁体４を押し出し被覆し、さらに絶縁
体４の外周に半導電性テープ５が巻き付けられ、さら
に、その上に遮蔽銅テープ６が巻かれ、この遮蔽銅テー
プ６の上に、ポリ塩化ビニル樹脂又はポリエチレン樹脂
からなるシ−ス７が被覆される。絶縁体４の外周に半導
電性テープ５を巻き付けるのは、絶縁体４の界面すなわ
ち絶縁体４と遮蔽銅テープ６の接触面における部分放電
の防止と電界緩和を目的としたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように耐火電線
は、火災が発生して直後に電線・ケーブルの異常によっ
て電力の供給が停止することなく、火災時でも一定の時
間、電力を供給することのできるケーブルである。した
がって、従来の耐火電線１は、導体２の上に耐火層（耐
火テープ）３、絶縁体４、遮蔽層（遮蔽銅テープ）６、
シース７を順次施してある。

【０００６】このような従来の耐火電線１にあっては、
火災時に耐火電線１が直接火炎に晒されると、まず、シ
ース７が燃焼し消失すると、遮蔽銅テープ６が直接火炎
に晒されることになる。遮蔽銅テープ６が直接火炎に晒
されると、遮蔽銅テープ６を通して絶縁体４が加熱さ
れ、絶縁体４が燃焼する。この絶縁体４が燃焼消失する
と、遮蔽銅テープ６と耐火層３が長時間火炎に晒される
ことになる。遮蔽銅テープ６と耐火テープ３が長時間火
炎に晒されると、遮蔽銅テープ６が切断したり、耐火テ
ープ３の耐火層としての絶縁性能が大幅に低下してしま
い、その結果導体２が短絡等を起こし電力の供給が停止
し、耐火電線の機能を十分に発揮できないという問題点
を有している。

【０００７】本発明の目的は、火災時に耐火電線が直接
火炎に晒されても耐火層の絶縁性能が大幅に低下するこ
となく、一定の時間、電力を供給することができるよう
にする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
導体の外周に耐火テープを巻き付け、該耐火テープの上
に絶縁体を押し出し被覆し、該絶縁体の上に遮蔽銅テー
プを巻き付け、該遮蔽銅テープの上にシースを押し出し
被覆してなる耐火電線の遮蔽銅テープとシースとの間に
燃焼発泡倍率の異なる２つの発泡性耐火組成物によって
構成される断熱層を設け、燃焼時に該２つの断熱層の
内、内層が炭化層を形成し、外層が発泡層を形成するよ
うにしたものである。

【０００９】請求項２記載の発明は、導体の外周に耐火
テープを巻き付け、該耐火テープの上に絶縁体を押し出
し被覆した後、該絶縁体の上に遮蔽銅テープを巻き付
け、該遮蔽銅テープの上に発泡性耐火組成物によってテ
ープ状に形成され燃焼発泡倍率が１．５〜２．０倍の第
１の発泡層を巻き付け、該第１の発泡層の上に発泡性耐
火組成物によってテープ状に形成され燃焼発泡倍率が
３．０〜６．５倍の第２の発泡層を巻き付け、該第２の
発泡層の上にシースを押し出し被覆して構成したもので
ある。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明によると、耐火電線の遮蔽
銅テープとシースとの間に燃焼時に発泡することによっ
て断熱効果を持たせる発泡性耐火組成物によって構成さ
れる断熱層を設け、この断熱層を燃焼発泡倍率を違えた
２層構造にすることにより、火災発生によって生じる火
炎の影響で発泡性耐火組成物によって構成される２つの
断熱層がそれぞれ発泡し、熱の伝わりの速い外層が発泡
層を形成し、外層の発泡よりも遅く発泡する内層が炭化
層を形成する。

【００１１】このように構成すると、火災が発生し、耐
火電線が火炎に晒されると、発泡性耐火組成物によって
テープ状に形成された外層が発泡し始め、次に発泡性耐
火組成物によってテープ状に形成された内層が発泡す
る。内層は、先に発泡した外層によって火炎熱が遮断さ
れ、発泡が抑えられる。しかも内層は、外層よりも燃焼
発泡倍率を低くしておくことにより炭化層を形成するこ
とになる。このようにして請求項１記載の発明による
と、火災時に耐火電線が直接火炎に晒されても耐火層の
絶縁性能が大幅に低下することなく、一定の時間、電力
を供給することができる。

【００１２】請求項２記載の発明によると、遮蔽銅テー
プの上に発泡性耐火組成物によってテープ状に形成さ
れ、燃焼発泡倍率が１．５〜２．０倍の第１の発泡層を
形成し、該第１の発泡層の上に、発泡性耐火組成物によ
ってテープ状に形成され、燃焼発泡倍率が３．０〜６，
５倍の第２の発泡層を形成しているため、火災発生によ
って生じる火炎の影響で２つの発泡層が発泡する。しか
し、熱の伝わりが速く燃焼発泡倍率が３．０〜６，５倍
と高い発泡性耐火組成物によってテープ状に形成された
第２の発泡層は、発泡が大きく発泡によって形成される
層が厚くなり、火炎による熱を高い効率で遮断する効果
を発揮する。一方、第２の発泡層の内側になる発泡性耐
火組成物によってテープ状に形成された第１の発泡層
は、燃焼発泡倍率が１．５〜２．０倍と第２の発泡層よ
り低く、火災発生によって生じる火炎の影響で発泡が小
さく火災熱によって炭化し第２の発泡層と共に断熱層を
形成し、この第１の発泡層と第２の発泡層で構成される
断熱層が火災の火炎による熱から耐火層を防御してい
る。

【００１３】

【実施例】以下、請求項１記載の発明及び請求項２記載
の発明の実施例について説明する。図１には、請求項１
及び請求項２記載の発明に係る耐火電線の一実施例が示
されている。図において、導体２上には、総厚１．０mm
〜１．５mmとし適当な幅に切断した耐火テープ３が、重
ね巻きされている。この耐火テープ３は、図４に示す如
きガラス繊維布など無機質のもので構成されるガラステ
ープ８に集成マイカテープ９を貼り合わせて一体化した
複合耐火テープ１０、または図５に示す如きプラスチッ
クフィルム１１に集成マイカテープ９を貼り合わせて一
体化した複合耐火テープ１２が用いられる。この耐火テ
ープ３の上に絶縁体４を押し出し被覆し、さらに絶縁体
４の外周に半導電性テープ５を巻き付け、さらに、半導
電性テープ５の上に遮蔽銅テープ６が巻き付けてある。

【００１４】１３は第１の発泡層（内層）で、発泡性耐
火組成物によってテープ状に形成され、遮蔽銅テープ６
の上に巻き付けてある。この第１の発泡層１３は、燃焼
発泡倍率が１．５〜２．０倍になっている。この燃焼発
泡倍率は、発泡剤が加熱発泡した際の膨脹厚さが、元の
厚さに対して何倍になるかを表したものである。したが
って、第１の発泡層１３は、火災時に外部から加えられ
る熱によって厚さが１．５〜２．０倍になる。

【００１５】１４は第２の発泡層（外層）で、発泡性耐
火組成物によってテープ状に形成され、第１の発泡層１
３の上に巻き付けてある。この第２の発泡層１４は、燃
焼発泡倍率が３．０〜６．５倍になっている。したがっ
て、第２の発泡層１４は、火災時に外部から加えられる
熱によって厚さが３．０〜６．５倍になる。

【００１６】この第１の発泡層１３と第２の発泡層１４
によって断熱層が構成される。そして、この第１の発泡
層１３は、火災時に外部から加えられる熱によって炭化
層を、第２の発泡層１４は、火災時に外部から加えられ
る熱によって発泡層をそれぞれ形成する。

【００１７】この第１の発泡層１３と第２の発泡層１４
は、表１に示す如き組成を有している。 表 １ 表１からも分かるように、内層（第１の発泡層１３）
は、エチレン酢酸ビニル共重合体をベース樹脂として、
エチレン酢酸ビニル共重合体１００重量部に対し、リン
酸アンモニウム１００重量部、サッカロース４重量部、
ジニトロソペンタメチレンテトラミン６０重量部、カー
ボンブラック０．１重量部配合したものである。また、
外層（第１の発泡層１４）は、エチレン酢酸ビニル共重
合体をベース樹脂として、エチレン酢酸ビニル共重合体
１００重量部に対し、リン酸アンモニウム１００重量
部、重炭酸ナトリウム５重量部、サッカロース４５重量
部、ジニトロソペンタメチレンテトラミン６０重量部、
カーボンブラック０．７重量部配合したものである。

【００１８】このように発泡性耐火組成物（第１の発泡
層１４）は、無溶剤型の可塑化樹脂を結合剤として使用
する炭化層形成剤（サッカロース）、及び発泡層形成剤
（リン酸アンモニウム）の混合物に、ニトロソ化合物
（ジニトロソペンタメチレンテトラミン）、及び重炭酸
塩（重炭酸ナトリウム）の両者を含有したものである。
断熱層を第１の発泡層１３と第２の発泡層１４の２層に
することで、燃焼時、内層（第１の発泡層１３）は、燃
焼発泡倍率が１．５〜２．０倍のため、強固な殻を作
り、外層（第１の発泡層１４）は、燃焼発泡倍率が３．
０〜６．５倍と内層より大きいのため、発泡して断熱層
の厚さを大きくすることができ、遮蔽銅テープ６内部の
線心に直接炎を晒さなくて済む。この第２の発泡層１４
の上にシース７が押し出し被覆されている。

【００１９】このように図１に図示の如く構成される請
求項１、２記載の発明における耐火電線の特性と、従来
の耐火電線の特性の特性試験結果が表２に示されてい
る。このときの請求項１、２記載の発明における耐火電
線の内層（第１の発泡層１３）と外層（第２の発泡層１
４）のそれぞれの発泡倍率は、内層が１．７倍で、外層
が５．５倍のものを用いた。なお、特性試験に用いた実
施例の耐火電線は、断面積１４mm² の導体上に耐火テー
プを重ね巻きし、この耐火テープの上に絶縁体を押出し
により被覆し、絶縁体の外周に半導電性テープを巻き付
け、さらに、遮蔽銅テープが巻き付けられている。そし
て、この遮蔽銅テープの上に第１の発泡層（内層）、第
２の発泡層（外層）を巻き付けた後、シースを被覆して
構成してある。また、従来例の耐火電線は、断面積１４
mm² の導体上に耐火テープを重ね巻きし、この耐火テー
プの上に絶縁体を押出しにより被覆し、絶縁体の外周に
半導電性テープを巻き付け、さらに、遮蔽銅テープを巻
き付け、この遮蔽銅テープの上にシースを被覆して構成
している。

【００２０】なお、耐火テープ、絶縁体、半導電性テー
プ、遮蔽銅テープ、シースの厚さは、実施例、従来例共
に同等のものを使用している。

【００２１】この特性試験は、実施例、従来例共に耐火
電線を加熱炉内に収納し、炉内温度が３０分で８４０℃
までＪＩＳ Ａ １３０４に定められている温度曲線に
準じて加熱する。なお、試料の加熱開始温度は２００℃
以下である。

【００２２】表 ２ 表２における絶縁抵抗測定試験は、加熱炉内に配置して
加熱し、３０分で８４０℃に昇温したときの導体と固定
線間の絶縁抵抗値（単位は、ＭΩ）を直流５００Ｖ／１
０００ＭΩの絶縁抵抗測定器で測定して行った。また、
表２における絶縁耐力測定試験は、試料を加熱炉内に配
置して加熱し、３０分で８４０℃まで昇温してバーナー
の火を消化した直後に、導体と固定線間に７．６ｋＶの
交流電圧を１０分間印加したときに絶縁状態を維持でき
るかを測定して行った。表２における規格というのは、
消防庁が定め、告示されている絶縁抵抗と絶縁耐力につ
いての耐火認定基準を指している。規格では、絶縁抵抗
は１ＭΩ以上で、絶縁耐力は７．６ｋＶの電圧を１０分
印加して絶縁状態を保つことである。

【００２３】表２の結果は、本実施例は、絶縁抵抗が３
０ＭΩで規格を遥かに超える値を示している。また、本
実施例は、絶縁耐力においても良好である。これに対
し、従来例は、絶縁抵抗が１ＭΩ未満と規格を維持でき
ず、絶縁耐力においても否と規格を維持することができ
ない。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、耐火電線
の遮蔽銅テープとシースとの間に燃焼時に発泡すること
によって断熱効果を持たせる発泡性耐火組成物によって
構成される断熱層を設け、この断熱層を燃焼発泡倍率を
違えた２層構造にすることにより、火災発生によって生
じる火炎の影響で発泡性耐火組成物によって構成される
２つの断熱層が発泡し、熱の伝わりの速い外層が発泡層
を形成し、外層の発泡よりも遅く発泡する内層が炭化層
を形成するように構成してあるため、火災が発生し耐火
電線が火炎に晒されても、まず外層が発泡し始め、次に
内層が発泡し、内層が外層よりも燃焼発泡倍率を低くし
ておくことにより炭化層を形成することになり、耐火層
の絶縁性能を大幅に低下することなく、一定の時間、電
力を供給することができる。

【００２５】請求項２記載の発明によれば、遮蔽銅テー
プの上に発泡性耐火組成物によってテープ状に形成さ
れ、燃焼発泡倍率が１．５〜２．０倍の第１の発泡層を
形成し、該第１の発泡層の上に、発泡性耐火組成物によ
ってテープ状に形成され、燃焼発泡倍率が３．０〜６，
５倍の第２の発泡層を形成しているため、火災発生によ
って生じる火炎の影響で熱の伝わりが速く燃焼発泡倍率
が３．０〜６，５倍と高い発泡性耐火組成物によってテ
ープ状に形成された第２の発泡層の厚さが、大きく、火
炎による熱を高い効率で遮断し、第２の発泡層の内側に
なる発泡性耐火組成物によってテープ状に形成された第
１の発泡層は、燃焼発泡倍率が１．５〜２．０倍と第２
の発泡層より低く、火災発生によって生じる火炎の影響
で発泡が小さく火災熱によって炭化し強固な殻を形成し
て外部からの熱を遮断し、第２の発泡層と共に断熱層を
形成し、火災の火炎による熱から長時間耐火層を防御す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１、２記載の発明に係る耐火電線の実施
例を示す全体斜視図である。

【図２】図１に図示の実施例と従来の耐火電線の特性試
験における加熱曲線図である。

【図３】従来の耐火電線の全体斜視図である。

【図４】図３に図示の従来の耐火テープの構造を示す図
である。

【図５】図３に図示の従来の他の耐火テープの構造を示
す図である。

【符号の説明】

１…………………………………耐火電線 ２…………………………………導体 ３…………………………………耐火テープ ４…………………………………絶縁体 ５…………………………………半導電性テープ ６…………………………………遮蔽銅テープ ７…………………………………シース ８…………………………………ガラステープ ９…………………………………集成マイカテープ １０，１２………………………複合耐火テープ １１………………………………プラスチックフィルム １３………………………………第１の発泡層 １４………………………………第２の発泡層

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体の外周に耐火テープを巻き付け、該
   耐火テープの上に絶縁体を押し出し被覆し、該絶縁体の
   上に遮蔽銅テープを巻き付け、該遮蔽銅テープの上にシ
   ースを押し出し被覆してなる耐火電線において、上記遮
   蔽銅テープと上記シースとの間に燃焼発泡倍率の異なる
   ２つの発泡性耐火組成物によって構成される断熱層を設
   け、燃焼時に該２つの断熱層の内、内層が炭化層を形成
   し、外層が発泡層を形成するようにしたことを特徴とす
   る耐火電線。
2. 【請求項２】 導体の外周に耐火テープを巻き付け、該
   耐火テープの上に絶縁体を押し出し被覆した後、該絶縁
   体の上に遮蔽銅テープを巻き付け、該遮蔽銅テープの上
   に発泡性耐火組成物によってテープ状に形成され燃焼発
   泡倍率が１．５〜２．０倍の第１の発泡層を巻き付け、
   該第１の発泡層の上に発泡性耐火組成物によってテープ
   状に形成され燃焼発泡倍率が３．０〜６．５倍の第２の
   発泡層を巻き付け、該第２の発泡層の上にシースを押し
   出し被覆して構成したことを特徴とする耐火電線。