電気設備では、特に住宅環境と産業環境の両方で電流を流す役割を担うケーブルを扱う場合、耐火性は安全上の重要な懸念事項です。一般的に使用されるタイプの電気ケーブルの 1 つは、TPS ケーブル (熱可塑性シース ケーブル) です。これらのケーブルは、耐久性、柔軟性、安全性を確保しながら、効率的な電力伝送を実現するように設計されています。ただし、特に厳しい環境において、TPS ケーブルの耐火特性を理解することは、電気システムの安全性と寿命の両方を確保するために不可欠です。
この記事では、TPS ケーブルの耐火性について詳しく説明し、その構造、火災安全に影響を与える要因、および TPS 電気ケーブルに適用される耐火規格について説明します。また、フラット TPS ケーブルの特定の特性を調べ、火災時にこれらのケーブルがどのように機能するかを調査します。
1. TPSケーブルとは何ですか?
TPS ケーブルの耐火特性を調べる前に、これらのケーブルが何であるかを理解することが重要です。 TPS ケーブルは、熱可塑性シースで知られる電気ケーブルの一種で、ケーブルの内部コンポーネント、特に導体に機械的保護を提供します。これらのケーブルは、住宅および産業環境の両方で配電および信号伝送によく使用されます。
一般的な TPS ケーブルは次の層で構成されています。
導体: 銅またはアルミニウムで作られており、電流が流れます。これらの材料の導電率は、ケーブルの全体的な性能にとって重要です。
絶縁: この層は導体を包み込み、短絡を防止し、ユーザーを感電から保護します。断熱材は通常、PVC やその他の熱可塑性材料などの材料で作られています。
シース: 最外層。ケーブルの内部層を物理的に保護します。通常は PVC で作られていますが、耐火性要件に応じて LSZH (低煙ゼロハロゲン) などの他の材料で作ることもできます。
外側のシースは、ケーブルに沿って炎が広がるのを防ぐバリアとなるため、耐火性にとって非常に重要です。フラット TPS ケーブルの場合、プロファイルは平らになるように設計されているため、スペースの管理が容易になり、特に狭い場所での設置が容易になります。
2. TPSケーブルの耐火特性
TPS ケーブルの耐火性は、絶縁体と被覆に使用される材料、保護層の厚さ、ケーブル全体の設計など、いくつかの要因によって決まります。 PVC などの TPS 電気ケーブルで使用されるコア材料は本質的に不燃性ですが、耐火性は材料の特定の組成と品質によって異なります。
2.1 断熱材とその耐火性における役割
TPS ケーブルの耐火性に影響を与える主な要因の 1 つは、使用される絶縁材料です。 TPS ケーブルで使用される最も一般的な素材は PVC (ポリ塩化ビニル) で、特定の難燃性を備えています。 PVC は一般に難燃性であると考えられています。つまり、発火しにくく、ケーブルに沿って炎が広がりにくいように設計されています。ただし、火災にさらされた場合、PVC は燃えて煙や有毒ガスを放出する可能性があり、人と環境の両方に危険をもたらす可能性があります。
これを軽減するために、より重要な用途で使用される TPS ケーブルには、標準の PVC に比べてはるかに優れた耐火特性を持つ LSZH (低煙ゼロハロゲン) 絶縁体が使用されることがよくあります。 LSZH ケーブルは、火にさらされても有害なハロゲン化ガスを放出しないため、公共の建物、病院、学校など、防火性と環境への配慮が最優先される環境に最適です。
2.2 外被の難燃性
TPS ケーブルの外側シースは通常 PVC で作られており、火炎の延焼を防ぐ上で重要な役割を果たします。ケーブルの長さに沿って火災の進行を遅らせたり、阻止したりするバリアを提供するように設計されています。 PVC シースは難燃性になるように設計されていますが、必ずしも耐火性があるわけではありません。つまり、シースは炎の広がりを遅らせることはできても、極端な場合には火災の拡大を完全に防ぐことはできないということです。
特定の高リスク環境、特に工業環境や火災が発生しやすい場所では、フラット TPS ケーブルまたは標準 TPS ケーブルが追加の保護層を備えて製造される場合があります。これには、ケーブルの難燃性を強化する外装層または耐火コーティングが含まれる場合があります。これらの追加機能により、TPS ケーブルは、ケーブルが火災の危険に耐えるだけでなく、周囲のインフラを火災の危険から保護する必要がある危険な状況での使用により適しています。
2.3 耐熱性と高温性能
ケーブル構造に使用される材料に加えて、TPS ケーブルの耐温度性も耐火性を決定する重要な要素です。 TPS ケーブルは、特定の温度範囲内で機能するように設計されています。標準の TPS ケーブルの動作温度範囲は通常、約 -15 度から 70 度ですが、これは特定の製品やメーカーによって異なります。
火災が発生した場合、ケーブルの絶縁体とシースは一定期間高温に耐えられるように設計されています。ただし、温度がケーブルの定格しきい値を超えると、絶縁が破壊され始め、導体が短絡する可能性があります。温度が標準範囲を超えることが予想される環境、または高温への曝露が重大な懸念となる環境では、より高い耐熱性を備えた耐火ケーブルを検討する必要があります。
3. TPS ケーブルの火災安全基準
TPS ケーブルをさまざまな用途に使用するには、特定の火災安全基準を満たしている必要があります。これらの規格は、ケーブルが炎にさらされたときに火災が広がったり、危険なガスを放出したりする危険がないことを保証します。 TPS 電気ケーブルで探すべき主要な規格には次のようなものがあります。
3.1 IEC 60332 – 難燃性
IEC 60332 規格はケーブルの難燃性に焦点を当てており、ケーブルが火の伝播にどの程度耐えられるかを指定します。 IEC 60332 によると、ケーブルは火にさらされたときにケーブルの長さに沿って炎が広がらないことを確認するためにテストする必要があります。この規格に基づいてテストされた TPS ケーブルは通常、難燃性の外側シースを備えており、ケーブルに沿った火災の延焼を防ぎます。
3.2 IEC 60754 – 火災時に発生するガスの毒性
IEC 60754 規格は、火災時にケーブルから放出されるガスの毒性とハロゲン含有量の許容レベルを概説しています。この規格を満たす TPS ケーブルは、火にさらされても危険なレベルの塩素などの有毒ガスを放出しません。 LSZH (低煙ゼロハロゲン) 絶縁を備えたケーブルは、この規格に準拠するように特別に設計されています。
3.3 BS 7671 – 火災安全のための配線規則
英国では、BS 7671 規格により、火災安全上の考慮事項を含む電気設備の規制が規定されています。この規格は、電気設備で使用されるケーブルが安全性と信頼性の両方に必要な耐火要件を確実に満たすのに役立ちます。耐火性が重要な環境では、追加の保護または LSZH 絶縁を備えたフラット TPS ケーブルなどのケーブルが指定されることがよくあります。
3.4 UL 94 – 可燃性試験
米国では、UL 94 によりケーブル材料の可燃性がテストされます。評価の範囲は、V-0 (10 秒以内の火炎伝播なし) から V-2 (最大 30 秒間の火炎伝播) です。 V-0 または V-1 の定格を持つ TPS ケーブルは、耐火性が高く、リスクの高い環境での使用がより安全であると考えられています。
4. 耐火TPSケーブルの用途
TPS ケーブルは、その耐火特性を考慮して、火災の危険性が重大な懸念となるさまざまな用途で一般的に使用されています。これらのアプリケーションには次のものが含まれます。
4.1 住宅用建物
住宅や住宅の建物では、通常、TPS 電気ケーブルが標準の電気配線に使用されます。これらのケーブルは通常、難燃性になるように設計されており、電気火災に対してある程度の保護を提供します。火災が発生しやすい住宅地域では、有毒な煙や火災の伝播のリスクを軽減するために、LSZH 絶縁を備えたフラット TPS ケーブルを使用できます。
4.2 商業ビル
オフィス、病院、学校などの商業施設では、建物占有者の安全を確保するために耐火性が強化された TPS ケーブルが不可欠です。 LSZH TPS ケーブルは、火にさらされても有害なガスを放出しないため、このような環境に特に適しています。
4.3 産業用途
産業用途では、TPS ケーブルは高熱、湿気、潜在的な火災の危険などの極端な条件にさらされることがあります。耐火ケーブルは、機器の故障が火災につながる可能性がある工場、発電所、倉庫において非常に重要です。耐火性 TPS ケーブルの追加保護層により、火災が阻止され、インフラストラクチャの安全性が確保されます。
4.4 海洋および海洋設備
海洋および海洋の設置では、TPS ケーブルは水、塩分、および高温にさらされることがよくあります。このような環境では、電気の安全性と全体的な防火の両方を確保するために耐火ケーブルが不可欠です。ケーブルは通常、炎、塩水、高熱への暴露に耐えるように設計されており、困難な条件でも効果的に機能します。