中東におけるケーブル火災試験の需要は、IEC 60332および回路完全性試験ラボの能力の必要性を浮き彫りにしている。

ケーブルの火災安全性は、建物の配線、火災警報回路、非常用電源システム、輸送インフラ、産業施設、その他火災時のケーブルの挙動がシステムの安全性に直接影響を与える可能性のある設備において、重要な法令遵守上の考慮事項です。

中東地域は、ケーブル火災試験が単一機器の要件からより広範な試験室能力へと発展していることを示す好例です。UL Solutionsは、アブダビにケーブル火災安全性能試験室を設立し、地域の製造業者、ケーブル供給業者、プロジェクト関係者が、ヨーロッパ、アジア、その他の地域の試験室に試験片を送ることなく、電気ケーブルおよび光ケーブルの火災試験を受けられるようにしました。

ULは、単一ケーブルの燃焼伝播、束ねたケーブルの燃焼伝播、煙および酸性ガス評価、ならびに火災、水、機械的衝撃を伴う回路完全性試験など、試験能力を公表している。地域の民間防衛要件、インフラ仕様、建設プロジェクト、輸出規制遵守などが、現地でのケーブル火災試験能力に対する需要を高めている。

しかし、ケーブルメーカーや試験所の技術者にとって最も重要な点は、試験所がどこにあるかではなく、「ケーブル耐火試験」という用語が、単一の試験、単一の規格、または単一の試験装置を指すものではないということである。

工学分野における特筆すべき点：

• IEC 60332は主に火災に対する反応と火炎伝播を評価する規格である。
  

• IEC 60331は、根本的に異なる性能目標を対象としています。
  

• ケーブルが指定された火災条件にさらされても回路の完全性を維持できるかどうか、
  

• 場合によっては、機械的衝撃や水に関連する試験条件と併せて実施される。

IEC 60332とIEC 60331は、異なる火災安全上の問題を扱っている。

ケーブル火災試験プロジェクトにおける最初の技術的な決定は、単に購入依頼書に記載されている標準数値に基づいて行うのではなく、要求される性能に関する疑問に基づいて行うべきである。

IEC 60332-1 単一ケーブル垂直火炎伝播

IEC 60332-1シリーズは、規定された炎にさらされた状態での、単一の絶縁導体、ケーブル、または光ファイバーケーブルの耐火試験について規定しています。

IEC 60332-1-2:2025は、1kWの予混合火炎を用いた垂直方向の火炎伝播に対する耐性試験の手順を規定している。関連する装置はIEC 60332-1-1で定義されている。

購買担当者と試験技師の両方が理解しておくべき重要な制約事項が1つあります。それは、単一ケーブル試験で良好な結果が得られたとしても、複数のケーブルをまとめて設置した場合の挙動を示すものではないということです。ケーブルを束ねて設置する場合については、IEC 60332-3で別途規定されています。

IEC 60332-1テスターでエンジニアが確認すべき事項

シングルケーブル試験向けに、KingPoはIEC 60332-1シングルケーブル垂直火炎伝播試験機を提供しています。この試験機には、この種の評価に必要な燃焼室、バーナー配置、試験片支持部、および関連する制御機能が組み込まれています。

IEC 60332-3 束ねたケーブルの燃焼性試験

複数のケーブルをまとめて設置する場合、それらの非金属材料、間隔、取り付け方法、および空気の流れの組み合わせによって、単一のケーブルを単独で設置した場合とは大きく異なる火災挙動が生じる可能性がある。

IEC 60332-3-10は、垂直に束ねられた電気ケーブルまたは光ファイバーケーブルの垂直方向の燃焼伝播を評価するために使用される装置および配置を規定している。

実際の実験室での使用においては、これはもはやコンパクトな試験装置とは言えません。このシステムには通常、大型の試験室、垂直ケーブルラダー、規定された試験片の積載方法、バーナーシステム、制御された空気供給、そして大幅に増強された排気能力が必要となります。

UL 1581 VW-1およびCSA FT1ケーブル難燃性試験

北米へ輸出する製造業者向けの試験機関では、IEC規格の要件に加えて、UL規格およびCSA規格に準拠した垂直方向の電線・ケーブルの難燃性試験を要求する場合もある。

この用途向けに、KingPo社はUL 1581 VW-1 / CSA FT1規格に準拠した燃焼試験チャンバーを提供しています。このチャンバーは、垂直に取り付けられた電線およびケーブルの試験片に繰り返し火炎を照射するように構成されています。

IEC 60332、UL 1581 VW-1、およびCSA FT1は、いずれも炎と垂直に取り付けられたケーブル試験片を使用するという点だけで、互換性があるものとして扱うべきではありません。バーナーの構成、炎の適用順序、試験片の配置、タイミング、観察方法、および合否判定基準は、参照されている規格に厳密に従う必要があります。

煙濃度および燃焼ガス試験

ケーブル火災時の性能において、炎の広がりはほんの一面に過ぎません。ポリマー製のケーブル材料が燃焼すると、濃い煙や腐食性の燃焼生成物が発生し、視界、避難、精密機器、そして人がいる空間に影響を与える可能性があります。

IEC 61034 — 煙の濃度

IEC 61034シリーズは、規定された条件下で燃焼するケーブルから発生する煙の濃度を測定するための規格です。この試験では通常、IEC 60332規格の燃焼室内に設置するアクセサリではなく、光学測定経路を備えた専用の煙濃度測定室が必要となります。

したがって、実験室プロジェクトの場合、装置の範囲は燃焼源だけでなく、チャンバーの形状、光受信機と送信機、校正装置、排煙装置、および試験後の洗浄要件にまで及ぶ。

IEC 60754 — ケーブル燃焼時に発生するガス

IEC 60754シリーズは、ケーブル材料の燃焼時に発生するガスを対象としています。IEC 60754-1はハロゲン酸ガス含有量の測定に関する規格であり、IEC 60754-2は酸性度と導電率の測定を通じて潜在的な腐食性を評価する規格です。

この種の試験では、制御された燃焼、ガス捕集、吸収溶液、分析測定を含む、従来とは異なる測定プロセスが導入されます。したがって、垂直型フレームテスターの拡張機能としてではなく、独立した実験室機能として扱うべきです。

耐火性と難燃性は同じではありません

この区別は、火災警報回路、非常用照明、避難システム、重要制御システム、その他、火災発生後も電気的な動作を継続する必要がある生命安全に関わる用途において特に重要である。

IEC 60332は主にケーブルが炎にどのように反応するかを問う規格である。一方、IEC 60331は異なる工学的問題を問う規格である。

これは通常、回路健全性試験と呼ばれます。試験対象物を単に焼却して後で検査するのではなく、試験中にその電気的機能が監視されます。

IEC 60331は規格ファミリーである ― 直径と電圧が重要

よくある購入時のミスとして、適用部品、ケーブル径、ケーブル電圧、必要な火災シナリオを特定せずに「IEC 60331テスター」を注文してしまうことが挙げられます。

IEC 60331規格では、導通チェック、規定された試験片配置、故障基準、および試験報告も実施されます。対象となる部品によっては、燃料および空気供給の正確な制御と信頼性の高い電気的監視が試験システムの重要な要素となります。

IEC 60331システムが単なる火炎試験室以上の存在である理由

回路健全性システムは、熱暴露、電気的監視、そして方法によっては機械的機能を組み合わせたものである。したがって、統合された試験システムとして扱うべきである。

このため、ケーブル回路の健全性試験設備は、単なる燃焼室の購入というよりも、むしろ実験室における工学プロジェクトとして扱う方が適切であることが多い。

火災、機械的衝撃、および水による試験シナリオ

実際の火災状況では、直接的な炎への曝露以外にも様々な事態が発生する可能性があります。建物の構造物が機械的な衝撃を受けたり、スプリンクラーや消火設備が作動している間も、非常用回路は機能し続ける必要があるかもしれません。

ULのアブダビにあるケーブル研究所は、火災のみ、火災と水、火災と機械的衝撃、および火災と機械的衝撃の両方に対する耐性について説明しています。

これは、すべてのIEC 60331試験で必ずしも水が必要になるという意味ではありません。実際の火災シナリオは、IEC、EN、BS、民間防衛、または個々のプロジェクトの要件に基づいて決定する必要があります。

これらのパラメータが確認された後にのみ、ケーブルの耐火性試験システムを指定すべきである。

ケーブル火災試験ラボの標準的な機器配置図

ケーブル火災試験所のエンジニアリング要件

ケーブル火災試験施設のプロジェクトで最もよくある間違いは、ユーティリティ設備、安全システム、試験室のインフラが定義される前に機器リストを作成してしまうことです。

1. 燃焼ガスおよびバーナー制御

バーナーの形状、ガスの組成、ガス圧、燃料流量、空気流量、バーナーの位置は、試験の再現性に直接影響を与える可能性があります。試験方法によっては、圧力調整、校正済みの流量計、マスフローコントローラー、専用の炎検証装置が必要となる場合があります。

KingPo社の炎および可燃性試験装置製品群には、バーナーシステム、炎試験装置、およびさまざまな火災試験方法に対応する校正補助ツールが含まれています。

2. 排気と換気

ケーブル燃焼は、煙、腐食性ガス、有毒物質、および燃焼液滴を発生させる可能性があります。したがって、排気能力は、試験装置の設置後に後付けするのではなく、実験室の設計段階で考慮する必要があります。

3. 電気的連続性監視

IEC 60331の回路健全性試験は、「まず焼いてから検査する」試験ではありません。ケーブルが熱的ストレス、そして必要に応じて機械的ストレスにさらされている間に、電気的性能が監視されます。

マルチコアケーブルシステムの場合、制御およびデータ収集アーキテクチャを選択する前に、同時に監視する導体の最大数を決定する必要があります。

4. 機械式衝撃システム

機械的衝撃が試験方法の一部を構成する場合、衝撃エネルギー、衝撃順序、衝撃タイミング、および試験片支持形状は、該当する規格に準拠しなければならない。

この機構は、高温環境下でも、必要な試験とは無関係な意図しないケーブルの動きや電気的切断を引き起こすことなく、確実に動作し続ける必要がある。

このため、機械駆動装置、試料支持装置、電気監視装置、および安全ガードは、一体となったシステムとして設計する必要がある。

5. 水噴霧、水噴射、排水

水が参照される方法またはプロジェクト仕様の一部を構成する場合、水の適用は単純な補助機能ではなく、制御された試験パラメータとなる。

通電中の回路、裸火、機械的衝撃、そして水が組み合わさることで、実験室の安全工学的要件は大幅に増加します。したがって、排水設備と電気的絶縁はプロジェクトの初期段階から考慮する必要があります。

6. 安全インターロック

専門的なケーブル火災試験システムは、各機能を独立して動作させるのではなく、主要な安全関連サブシステムを連携させるべきである。

7. データ取得と試験トレーサビリティ

認証機関、製造業者の研究開発センター、および繰り返し試験を実施する品質管理機関は、最終的な合否結果のみを記録するのではなく、構造化された電子試験記録を利用することでメリットが得られます。

ケーブル火災試験所の見積依頼書（RFQ）の仕様をエンジニアはどのように定めるべきか

標準番号のリストだけを送ると、機器構成が不正確になったり、不必要に高額になったりすることがよくあります。有用な見積依頼書（RFQ）には、被試験デバイス（DUT）、必要なテストシナリオ、および利用可能な実験室設備について記載する必要があります。

単一テスターから実験室レベルのケーブル火災検知機能まで

中東の事例は、ケーブル火災研究所が、無関係な燃焼計測機器の集合体ではなく、能力システムとしてますます捉えられるべき理由を示している。

これらの機能は、異なる試験方法、測定原理、ユーティリティ、および安全システムを使用しているため、互換性があるものとして扱うべきではありません。

KingPoは現在、確立された火炎伝播方法向けに、専用のIEC 60332ケーブル火炎試験装置とUL 1581 VW-1 / CSA FT1火炎試験チャンバーを提供しています。

関連する機械的システムや耐久性システムについても、KingPoケーブル試験装置シリーズを通して検証することができます。

束ねケーブル試験、煙測定、燃焼ガス分析、およびIEC 60331回路健全性プロジェクトの場合、最終的な構成を確定する前に、機器の範囲を正確な試験方法、試験片の構造、電気的条件、および利用可能な実験室のインフラストラクチャと照らし合わせて見直す必要があります。

エンジニアリングの結論

ケーブルの火炎伝播、束ねたケーブルの火災の広がり、発煙、燃焼ガスの挙動、耐火回路の健全性は、火災安全に関する密接に関連するトピックですが、互換性のある試験方法ではありません。

インフラ、輸送、緊急システム、国際ケーブル市場を支援する研究所にとって、適切なエンジニアリング手順は、まず必要な火災シナリオを特定し、次に適用可能な規格と試験方法を決定し、最後に機器、ユーティリティ、安全システムの要件を定義することです。

ケーブル火災試験ラボは、単一の試験機を中心に設計されるべきではなく、必要な火災シナリオ、試験片、および適合目標を中心に設計されるべきである。