JPH02148615A - 難燃性多心電力ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は塩化水素ガスを発生しない難燃性多心電力ケー
ブルの改良に関する。

〔従来技術〕

従来、電カケープルには、絶縁体およびシース材料に可
燃性の合成ゴム又は合成樹脂材を使用しているため、火
災時に燃えやすい欠点がある。そのため、防災面から難
燃性の要望がある。

一般に、電カケープルを難燃化するには、可燃性の絶縁
体に難燃性を付与する方法と、シース材を難燃化させて
内部の絶縁体を燃焼から保護する方法が知られている。

可燃性の絶縁体を難燃化するには、合成ゴム又は樹脂中
にハロゲン系の難燃剤若しくは三酸化アンチモン、水酸
化アルミニウムなどの充填剤を多量に添加するが、これ
によると絶縁体の有する優れた電気特性とその機械特性
を低下させ、又ケーブルコストを上昇させるなどの好ま
しくない問題がある。

シースを難燃化して、絶縁体を保護するものとしては、
可燃性ではあるが、優れた電気特性を有するポリエチレ
ンや架橋ポリエチレンなどにより絶縁体を形成し、外部
導電層、しゃへい層および押え巻きテーピング層を順次
設け、その上に難燃性の塩化ビニルシースを被覆して難
燃性電力ケーブルとするが、このケーブルではシース材
が塩化ビニル樹脂を主体とするものであるため、燃焼時
に有害な塩化水素ガスの発生と発煙が問題となる。

上記問題を解決しようとするものとして、ポリエチレン
、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレン酢酸
ビニル共重合体などに金属水酸化物を多量に配合した難
燃性ポリオレフィン系のシース材を使用するものがある
。しかし、ポリオレフィン系樹脂に金属水酸化物を多量
に配合すると、シース材の機械特性が低下するため、そ
の配合量は限界があると共に、難燃性塩化ビニルシース
材に匹敵するような難燃性ポリオレフィン系シース材を
得ることは極めて困難な問題がある。

このため、難燃性ポリオレフィンのシースを施す前にポ
リエチレン、架橋ポリエチレンなどの絶縁体が高温にさ
らされて液化乃至気化したとき、これを吸着する材質（
カーボン紙、クラフト紙）のテープを巻回をして、前記
液化乃至は気化したものを吸着させてしまう案もあるが
、この案では、前記テープ巻回層の液化、気化物を吸着
する能力に限界があって完全なものではない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、以上の点に鑑み■火災時に塩化水素ガスが発
生しない難燃性電力ケーブルを得ようとするもので■前
記塩化水素ガスが発生しないようにするにはシース材に
難燃特性の優れている難燃性塩化ビニル組成物は使用す
ることができず、止むを得ず塩化ビニル組成物より本質
的に難燃特性の劣る難燃性ポリオレフィン組成物を使用
せざるを得ない。■この劣性を補償するために、火災時
における絶縁体の液化乃至気化物をシース内に完全に閉
じ込めることである。

■前記液化乃至気化物を閉じ込めるために、アルミラミ
ネートテープによるシースとするが、この場合アースの
問題がある。

本発明は、かかる問題を解決することを目的とするもの
で、難燃性と非延焼性を具備する難燃性電力ケーブルを
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意検討を
重ねた結果、しゃへいテープ上に導電性テープを施し、
更に耐火強靭層として金属ラミネートテープを使用する
ことにより、難燃性と非延焼性を有する難燃性多心電力
ケーブルを得ることを見出して本発明を完成させたもの
である。

本発明は、３本の絶縁電線の撚合せ凹部に介在物を介在
させた撚合せ上に、押えテープを施し、前記押えテープ
上にじゃへいテープを設けるか、又は外周にじゃへい層
を有する３本の絶縁電線の撚合せ凹部に介在物を介在さ
せて撚合せたものの上に、導電性テープ又は導電層を設
け、更に金属ラミネートテープの金属面を前記導電性テ
ープ又は導電層上に縦添えし、次いで難燃性ポリオレフ
ィン系シースを施したことを特徴とするものである。

次に、本発明の構成について更に説明する。

本発明で使用する絶縁体とは、エチレンプロピレンゴム
、ポリエチレン、架橋ポリエチレンなどであるが、熱可
塑性樹脂で優れた電気特性を有するものであればよく、
特定するものでない。

本発明で使用する導電性テープとは、カーボンなどをエ
チレンプロピレンゴムやポリエチレンに配合し、布テー
プや祇テープなどの基材に塗布又は含浸させ、その固有
抵抗を１０７Ωｃｍ以下となるように調整したものであ
る。より好ましくは接着剤を配合して自己融着型導電性
テープとするのがよい。又、導電性テープにかえて押出
成形による導電層を形成させてもよい。

本発明で耐火強靭層として用いる金属ラミネートテープ
とは、融点の高いアルミニウム、銅などの金属テープの
片面に薄厚の接着性樹脂を接着させたもので、アルミテ
ープを用いる場合、その厚さが難燃特性に影響する。

本発明では、アルミ箔を０．１〜０．５ｍｍ厚で使用す
るが、より好ましくは０．１〜０　、３ｍ＋ａ厚であり
、これに接着性樹脂をラミネートしている。

例えば、０．０５ｍｍ厚では、絶縁体として使用するポ
リエチレン、架橋ポリエチレンなどが火災時の高熱によ
り、膨張・液化し、熱分解を起して引火性の高い気化し
たものが、アルミナープ厚が薄いとこの圧力に耐えられ
ず縦添えの重ね合せ部が膨らみ、開口して、炭化したケ
ーブルシース面から噴流出して着火し、新たな火源とな
るので好ましくない。逆に０．８ｍｍ厚となると、剛性
が大となりケーブルコアーに添い難くなり、シームの重
ね合せが不完全になり、ケーブルの屈曲によりシームの
重ね合せ部が外れて開口し、ここから絶縁体の液化又は
気化しものが噴流出することになるので、前記上限をこ
えるのは好ましくない。

本発明で用いる難燃性ポリオレフィン系シース材とは、
ポリエチレン、エチレンエ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などをベースに、水酸化マ
グネシウムなどの金属水和物を配合したもので、酸素指
数を２５以上としたものが望ましい。

〔作　用〕

例えば、公知の難燃性多心電力ケーブルでは第２図およ
び第３図に示すように、第２図は一括しゃへいテープ上
に押えテープを施し、更に難燃性ポリオレフィン系シー
ス材を被覆し、第３図は外周にじゃへい層を有する絶縁
電線の撚合せ上に一括押えテープを施し、更に難燃性ポ
リオレフィン系シース材を被覆してケーブルとするが、
ここで、押えテープと難燃性ポリオレフィン系シース材
との間に金属ラミネートテープを縦添え介在させてケー
ブルとすると、電カケープルの工事の際に、しゃへいテ
ープだけでなく、金属ラミネートテープ部分からも接地
しなければならない。金属ラミネートテープ材としてア
ルミニウムテープを使う場合、その厚さが薄くケーブル
長さ方向の抵抗が大きいため布設ケーブルの片端や両端
のみを接地したのでは、完全な接地は得られず、従って
、かかる場合、アルミラミネートテープのアルミ面にド
レンワイヤーを添わせて縦添え成形する必要がある。

ところが、ドレンワイヤーの挿入によってケーブルの円
型に好ましくない凸状を生ずることになる。

本発明では、第１図（Ａ）　、　（Ｂ）に示すように、
しゃへいテープ上に導電性テープ層若しくは押出成形に
よる導電層を設け、更に金属ラミネートテープの金属面
を、前記導電性テープ層上に縦添え成形し、難燃性ポリ
オレフィン系シースを被覆する構成としているので、前
記しゃへいテープと金属ラミネートテープとが同電位と
なり、ケーブル工事の際にはしゃへいテープのみを接地
すればよい利点がある。又、該ケーブルが火災時の高熱
にさらされると、外周のポリオレフィン系のシース材が
難燃性であるため、該シース材は蒸し焼き状態の炭化層
として残留し、次層は金属ラミネートテープによる耐火
強靭層で形成されているので、ケーブル内部の絶縁体が
膨張・液化し、熱分解を起して引火性の高い低分子量に
気化しても閉じ込められる。すなわち、前記金属ラミネ
ートテープの耐火強靭層で阻止され、シース材の残留炭
化層をこわして噴流出し、着火して新たな火源を惹起す
ることもない。従って、本発明では多条布設の状態でも
すぐれた難燃性を示すと共に、非延焼性の利点がある。

〔実施例〕

本発明の一実施例と比較例を図面に基づいて説明する。

第１図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明に係る難燃性多心電
力ケーブルの一例断面図、第２図および第３図は従来の
難燃性多心電力ケーブルの一例断面図であって、１は導
体、２は押えテープ、２′は内部導電層、３はエチレン
プロピレンゴム、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、エ
チレン酢酸ビニル共重合体などの電気特性にすぐれた絶
縁体、４は押えテープ、４”は外部導電層、５はしゃへ
いテープ、６は導電性テープ、６°は導電層、７は金属
ラミネートテープ、８は難燃性ポリオレフィン系シース
、９は介在物、１０はしゃへいテープ５上に施す押えテ
ープである。

実施例（１）、導体断面積６０ｍ１１２の銅導体１上に
絶縁厚３．０ｍｍの架橋ポリエチレンの絶縁層３を施し
、前記架橋ポリエチレン絶縁電線を３心撚合せ、該撚合
せ凹部にジュート９を介在させて押えテープ４を施して
円形に仕上げ、その外周に厚さ０．１ｍｍの軟銅しゃへ
いテープ５と導電性テープ６を順次巻回し、更に厚さ０
．２ｍｍのアルミテープの片面に接着性樹脂を設けたア
ルミラミネートテープ７のアルミ面を、前記導電性テー
プ６上に約１７６にラップするように縦添えし、次いで
、エチレンエチルアクリレート共重合体１００重量部に
水酸化マグネシウム１３０重量部を練り込み酸素指数３
２とした難燃性ポリエチレンシース８を厚さ２．７＋ｎ
ｍ被覆し、仕上外系４ｍ１１１の３．３ＫＶ難燃性多心
電カケ−プルを製造した。

実施例（２）、導体断面積６０ｍｍ”の銅導体１上に、
内部導電層２”　と架橋ポリエチレンの絶縁層３（内部
導電層と絶縁体との合計が４　ｍｍ）を設けた外周に外
部導電層４′を施し、前記外部導電層４゛上に厚さ０．
Ｌｍｍの軟銅しゃへいテープ５を巻回する。次に外周に
じゃへい層５を有する架橋ポリエチレン絶縁電線を３心
撚合せ、該撚合せ凹部にジュート９を介在させて導電性
テープ６を施して円形に仕上げ、その外周に厚さ０．２
ｍｍのアルミテープの片面に接着性樹脂を設けたアルミ
ラミネートテープ７のアルミ面を、前記導電性テープ６
上に約１７６以上にランプするように縦添えし、次いで
ポリエチレン１００重量部に水酸化マグネシウム１３０
重量部を練り込み酸素指数３２とした難燃性ポリエチレ
ンシース８を厚さ２．９ｍｍ被覆して、仕上外径４６ｍ
ｎｔの６．６ＫＶｌ燃性多心電カケ−プルを製造した。

比較例（１）、実施例（１）で作製した架橋ポリエチレ
ン絶！！電線を３心撚合せ、該撚合せ凹部にジュート９
を介在させて押えテープ４を施して円形に仕上げ、その
外周に厚さ０．１ｍｍの軟鋼しやへいテープ５と押えテ
ープ１０を順次巻回し、更に実施例（１）と同様の難燃
性ポリエチレンシース８を厚さ２．７１１Ｉｎ＋被覆し
、仕上外径４５ｍｍの３．３ＫＶ難燃性多心電カケ−プ
ルを製造した。

比較例（２）、実施例（２）で作製した外周にじゃへい
Ｎ５を有する架橋ポリエチレン絶縁電線を３心撚合せ、
該撚合せ凹部にジュート９を介在させて押えテープ１０
を施して円形に仕上げ、更に実施例（２）と同様の難燃
性ポリエチレンシース８を厚さ２．９ｍｍ被覆し、仕上
外径４７ｍｍの６．６ＫＶ難燃性多心電カケ−プルを製
造した。

これら実施例および比較例で製造した難燃性多心電力ケ
ーブルについて、垂直トレイ燃焼試験ＩＥＥＥ３８３法
による難燃性と非延焼性を調べた結果を第１表に示す。

ここで、ケーブルの多条布設における燃焼試験ＩＥＥＥ
３８３法について説明する。第４図はＩ　ＥＥＥ３８３
燃焼試験法の装置を示すもので、１１は長さ２４００ｍ
ｍ、巾３００１１ＩＩｌ、奥行き７５ｍｍのトレイであ
って、両枠１２を適宜の間隔で腕枠１３によって連結し
て垂設される。

前記腕枠１３に長さ２４００ｍｍの供試ケーブルＣがケ
ーブルＣ外径の１／２間隔で並べ、ケーブル群の巾を１
５０ｍｍ以上とする。

１４はリボンバーナーであって、トレイ１１の下部より
６００１１１ＲＩの高さに、又、ケーブル表面より７５
ｍｍ離して水平に位置させ、該リボンバーナー１４によ
り７００００ＢＴＯ／ｈ　ｒの火力で設置ケーブル群を
２０分間燃焼させる。

本試験による合否の判定は、２０分間の燃焼中又は火源
停止後ケーブル群がトレイ１１全長にわたって延焼せず
自然消火するものを合格とする。

第 ■ 表 第１表の結果から、比較例は従来の通常の電カケープル
の構造において、外被のエチレンエチルアクリレート共
重合体シースを水酸化マグネシウムを含有する酸素指数
３２の難燃性エチレンエチルアクリレート共重合体シー
スに替えたものであるが、本試験では延焼し、十分な難
燃性を示さない。該ケーブルを解体して調べると、リボ
ンバーナーの高温火源にさらされることによりケーブル
中の絶縁体の架橋ポリエチレンが膨張し、熱分解・液化
を起して引火性の高い低分子量に気化したものが、銅じ
ゃへいテープの間隙を通過し、炭化したケーブルシース
面をこわして噴流出するため、新たな着火源となって、
遂には該ケーブル全体が燃焼し、延焼することがわかっ
た。これに反し実施例では、ケーブルシースは炭化する
が、銅じゃへいテープ上の導電性テープは蒸し焼き状態
で強固な炭化層として残り、縦添えしたアルミラミネー
トテープは原形を維持して耐火強靭層の役割をはだすた
め、該ケーブルが高温の火源にさらされて、絶縁体の架
橋ポリエチレンが膨張し、熱分解を起して分解液状物、
気状物となっても、外部に大量に噴流出することなく、
自然消火し２、延焼しないことが把握された。このよう
に難燃性で非延焼性を示すのは、銅じゃへいテープ上に
導電性テープとアルミラミネートテープの介在によるも
のであることがわかる。本実施例では、導電性テープを
用いたが、押出成形によって銅じゃへいテープ上に導電
層を形成させることもよく、又導電性テープを自己融着
型の導電性テープを用いることも同様である。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明に係る難燃外電カケープルは
、火災時の高熱にさらされても有害なガスを発生ずるこ
ともなく、多条布設の場合でも延焼せず、自然消火する
ので難燃性の要望を更に満足できると共に、製造が極め
て容易であり、ケーブルコストを余り上昇させないので
、産業上の利用価値が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明に係る難燃性多心室
カケープルの一例断面図、第２図および第３図は従来の
難燃性多心室カケープルの一例断面図、第４図は燃焼試
験ＩＥＥＥ３８３法の装置を示す説明図である。 図面の符号は次の通りである。 １・・・・・・ａ体、２・・・・・・セパレータ、２°
・・・・・・内部導電層、３・・・・・・絶縁体、４，
１ｏ・・・・・・押えチー７”、４”・・・・・・外部
導電層、５・・・・・・しゃへいテープ、６・・・・・
・導電性テープ、６″・・・・・・導電層、７・・・・
・・金属ラミネートテープ、８・・自・・難燃性ポリオ
レフィン系シース、９・・・・・・介在物、１１・・・
・・・トレイ、１２・・・・・・両枠、１３・旧・・腕
枠、１４・・・・・・リボンバーナー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. しゃへい層を有する多心電力ケーブルにおいて、３本の
   絶縁電線の撚合せ凹部に介在物を介在させた撚合せ上に
   、押えテープを施し、前記押えテープ上にしゃへいテー
   プを設けるか、又は、外周にしゃへい層を有する３本の
   絶縁電線の撚合せ凹部に介在物を介在させて撚合せたも
   のの上に、導電性テープ又は導電層を設け、更に金属ラ
   ミネートテープの金属面を前記導電性テープ又は導電層
   上に縦添えし、次いで難燃性ポリオレフィン系シースを
   施したことを特徴とする難燃性多心電力ケーブル。