关于低压耐火电缆耐火试验法变迁的调查

一、序言

日本耐火电线的标准在1997年消防厅第10号告示规定，通过使用小型加热炉的耐火试验，可分析断定产品合格与否。日本电线综合技术中心，作为消防厅登记的认定单位，虽然进行了耐火电线等产品的认定，但从试验法制定之初起经过了很长时间，也产生了一些先后顺序不明的项目，因此决定从文献等方面调查耐火电线标准的变迁。

二、耐火电线试验标准的变迁

耐火电线试验标准的变迁如表1所示。

概要如下：

（一）标准的制定

根据1969年6月修改的消防法，设置紧急报警装置、排烟设备和室内消火栓设备等已成为义务。用于这些设备的电线，原则上是把电线放入金属管埋设在混凝土等耐火壁内，以便在发生火灾时能够持续送电30分钟，当金属管不能埋设时，在其周围用石棉等耐热材料进行保护。不需要这样保护的电缆，有MI电缆（无机绝缘电缆），但在结构上，存在布线、连接和终端处理费时的缺点。

因此，与通用电缆有相同的处理性且能够承受火灾的高温电缆于1971年3月26日由日本消防厅通告的「消防应急预案第48号」规定了其标准。

当时的耐火试验如图1所示，将长度1.3m的电缆固定在珠光体板上做试验体，在施加2倍自重负荷的状态下，按照JIS A 1302的室内火灾温度曲线（参照图2，在835℃下加热30分钟）加热30分钟。其结果为：

1.在加热中承受交流600V的电压；

2.加热结束后立即测定的绝缘电阻≥0.4M；

3.加热结束后，承受交流1500V 电压1分钟为合格的条件。研发者认为这些条件是以600V电路运行30分钟为目标设定的。耐火电线的耐火试验法的构架在此时被确定之后，进行了如下所述的改进，直至现在。

（二）公告的制定

1973年2月10日公布的日本消防厅第3号告示「耐火电线的标准」于同年6月1日开始实施。虽然以前的这些通告由消防厅来布告，但是技术内容修改的部分，细节明确。

1.加热炉仅限于符合JIS A 1305:1963标准规定的城市煤气加热炉。据推测，这样即采用了当时建材领域阻燃性试验法中一样的加热炉（见JIS A 1321标准）。同时，所规定的炉内温度控制用热电偶的规格和设置位置如图3所示。

2.加热曲线从JIS A 1302变更为JIS A 1304规定的火灾温度曲线（在840℃下，加热30分钟）。

3.增加了护套燃烧性能的规定。

4.重新评估电缆在珠光体板上的安装位置，将电缆中央位置变更为珠光体板中心位置。另外，固定负荷位置的间距为电缆外径的2倍（图4）。

（三）试验条件的变更和试验区分的追加

1978年10月16日公布的日本消防厅告示第7号于1979年4月1日开始实施，其中细节有修改，但试验法与现行试验法基本相同。

1.为了应对粗径的电线，把电线插入炉隙的高度从65mm改为现行的115mm。

2.将试验体和炉壁的水平距离从原来的200mm修改为现行的260mm。目的是降低试验体表面的温度偏差。

3.将控制用热电偶的位置从图3所示的位置修改为从试验体表面向前方10mm、向下方75mm的位置。这是因为，当热电偶在原来的位置时，电线包复材料燃烧，控制用热电偶暴露在火焰中，不能按照规定的温度进行加热。

4.控制用热电偶的规格由单线直径0.65mm的K型热电偶变为单线直径1mm的K型裸露式热电偶。

5.除了以往的露出布线的划分之外，还新设了用金属管布线的划分，可以将耐火电线敷设在金属管内进行评估。

6.为了能够承受现场施工时受到的弯曲，露出试验时，对布线前的电线追加了弯曲试验。

7.根据市场需求，新设高压耐火电缆试验分区。

（四）现行标准

现行标准为1997年12月18日制定的消防厅第10号告示。变更点如下：

1.新设了高阻燃无卤等级（需要垂直托盘试验、发烟性试验和产生气体试验）的区分。

2.新规定了大型加热炉，新设的导体尺寸为单芯1000mm2电缆、多芯超过325mm2粗径电缆的耐火电线和耐火公共汽车管道用的耐火试验要进行区分。

但是，以往的小型加热炉的耐火试验法仅作以下细微变更。

3.随着规定加热炉形状的JIS A 1305标准的作废，从而删除了JIS A 1305标准。由此，简化了炉子形状的规定，取消了炉的尺寸和炉壁材料的规定。

4.控制用热电偶规格删除了单线直径1mm K型裸露式热电偶对其线径的规定以及所指定的裸露式热电偶，从而规定只使用K型热电偶。

另外，2021年5月24日，作为2021年消防厅第7号告示，公布了修改1998年消防厅告示的部分内容。其目的是追加区分以往不属于耐火电线范畴的60V以下的弱电用电缆而进行的修改。随之，以往的耐火电线的试验法没有变更。

（五）工业协会制定长时间耐火电缆的标准

日本电线工业协会于2020年10月制定的JCS 7509标准阐明了60分钟长时间耐火电线的试验法。除了添加确认加热时间达到60分钟和加热结束后断线以外，其余内容与现行的1998年日本消防厅第10号告示相同。

三、结束语

本文从过去的通知、告示和文献等入手，调查了耐火电线耐火试验法的变迁。耐火试验法是消防厅在1971的通知中已规定，其后虽然对细节进行了改进，但通电方法和加热方法等耐火试验的基本实施方法至今没有大的变化。特别是1978年以后，技术上的变更很小，可以认为现行耐火试验法有足够的改进余地。

另外，在今天，不仅是电线电缆，在各种领域都在推进国际整合化。日本电线综合技术中心也着眼于将来国际整合化，正在研究实施耐火电线的耐火试验法的国际标准IEC 60331系列与告示中耐火试验的比较验证，通过向日本电子信息技术产业协会中各公司提供技术性的信息等，努力为各公司的科研活动提供帮助。