ワイヤーハーネス用耐火ケーブル：種類・規格・選定ガイド

1. 耐火ケーブルと難燃ケーブル：2つの異なる役割

難燃ケーブルは、火源が除去されると自己消火します。ケーブル経路に沿った延焼を抑制しますが、火災中の回路機能については一切保証しません。耐火ケーブルは、燃焼中でも回路の健全性を維持します。外皮が炭化し絶縁体が劣化していても、導体を通じて電力と信号の伝送を継続します。前者はケーブルを守り、後者は回路を守ります。

構造上の違いは、各導体に巻き付けられたマイカテープの層にあります。マイカは天然の珪酸塩鉱物であり、1,000°Cを超える温度でも分解せずに耐えられます。火災時にはポリマー絶縁体が燃焼しますが、マイカバリアが導体間および導体と接地間の電気的絶縁を維持します。難燃ケーブルは耐火性のある外皮化合物（一般的に水酸化アルミニウムまたは水酸化マグネシウムを含む）を使用しますが、マイカバリアがないため、絶縁体が機能しなくなると回路が短絡します。

2. 耐火ケーブル規格：IEC 60332、IEC 60331、BS 6387とCPR

世界的に4つの規格ファミリーが耐火ケーブルの性能を規定しています。IEC 60332は延焼試験——ケーブルが火を広げるかどうかを試験します。IEC 60331は回路健全性試験——火災中にケーブルが動作を維持するかどうかを試験します。BS 6387は両方の概念を組み合わせ、さらに機械的衝撃と散水試験を加えています。EU建設製品規則（CPR）は、複数の耐火特性を単一分類にまとめたユーロクラス評価を設けています。

BS 6387は最も要求水準の高い単一ケーブル耐火規格です。CWZ分類は3つの連続試験に合格する必要があります。カテゴリC——炎のみで950°C、3時間の回路健全性；カテゴリW——650°Cで15分間の炎にさらされた後、15分間の散水試験；カテゴリZ——950°Cで15分間、30秒ごとに機械的衝撃を加えながらの回路健全性。

CPRユーロクラスシステムは、Aca（不燃性、鉱物ケーブル専用）からFca（性能未測定）まで評価します。ほとんどの商業建築仕様ではCcaまたはB2caが要求されます。ユーロクラスには追加分類もあります。煙の発生量に対するs1/s2/s3、燃焼滴下物に対するd0/d1/d2、火炎ガスの酸性度に対するa1/a2/a3です。完全なCPR表記はB2ca-s1,d0,a1のようになります。

3. LSZHとPVCの比較：煙・毒性・材料選定

LSZH（低煙無ハロゲン）は外皮材料の化合物であり、耐火規格ではありません。LSZHケーブルは難燃性、耐火性、あるいはどちらでもない場合があります。外皮材料が煙の挙動を決定し、耐火性能は構造（マイカバリア、絶縁体の種類）によって決まります。PVCは重量の25～40%が塩素です。燃焼時、この塩素が水素と結合してHClガスを生成し、密閉された廊下では60秒以内に視界が3メートル未満になります。

LSZH化合物は、ポリマーマトリックスに無機充填剤——一般的に水酸化アルミニウム（ATH）または水酸化マグネシウム（MDH）——を充填することで難燃性を実現します。ATHは220°Cで水を放出し、熱を吸収して可燃性ガスを希釈します。MDHは330°Cで活性化し、より高温での保護を提供します。LSZHに耐火特性をもたらす無機充填剤は、同時に材料を硬くし、剥線を困難にします。設置にはPVCよりも鋭い工具と丁寧な配線作業が必要です。

4. NEC耐火規格：プレナム・ライザー・一般用途

北米の耐火規格はNECの設置場所に基づく階層に従います。プレナムスペース——吊り天井上部と二重床下の空調処理エリア——は、火炎ガスがHVACシステムを通じてすべての階の居室へ広がる可能性があるため、最も厳しい要件が課せられます。NECの評価階層によりどこにどのケーブルを使用するかが決まり、上位評価のケーブルは常に下位用途に代替できます。

代替階層は調達の柔軟性において重要です。CMP評価ケーブルは、建物内どこでもCMR、CM、またはCMXの代替として使用できます。火災警報回路については、NEC第760条がFPLP/FPLR/FPLの等価物を同じ空間階層で定義しています。電力制限型火災警報回路は一部の構成で標準CL評価ケーブルを使用できますが、非電力制限型火災警報回路はCI（回路健全性）評価ケーブルが必要です。

5. ワイヤーハーネスへの耐火ケーブル統合

耐火ケーブルは、非耐火コンポーネントと束ねた瞬間に耐火性能を失います。ナイロン製ケーブルタイは220°Cで溶けます。PVC製コンジットは340°Cで燃焼します。標準ナイロン製コネクタハウジングは150°C以上で変形します。ワイヤーハーネスアセンブリの耐火性能は、内部のケーブルではなく最も弱いコンポーネントによって決まります。

耐火ハーネスアセンブリでは、すべてのコンポーネントを耐火対応品に交換してください。ナイロン製ケーブルタイをステンレス鋼またはセラミックファイバー製に交換します。PVC製コンジットを鉱物絶縁または耐火コンジットに交換します。ナイロン製コネクタハウジングを真鍮またはステンレス鋼製に交換します。標準ゴム製グロメットをシリコーンゴム製に交換します。各代替品は標準部品の2～5倍のコストがかかります。

配線経路と設置方法も耐火性能に影響します。束配線は火災条件下において分散配線よりも大幅に定格が低下します。IEC 60332-3は束配線を特別に試験します。これは密集したケーブルトレイでは1本のケーブルから出る熱が隣接ケーブルに着火し、個々の自己消火性が作動する前に延焼が加速するためです。

6. 産業別用途と法規要件

建築基準法は、火災時に回路が機能しなくなった場合の影響に基づき、耐火ケーブルが必要な回路を規定しています。原則として、回路が失われると避難が困難になるか消火活動が不可能になる場合、ケーブルは火災に耐えられなければなりません。生命安全システム——火災検知、非常用照明、排煙、エレベーター呼び戻し、非常放送——は普遍的に耐火ケーブルが必要です。

トンネル用途（道路・鉄道）は、最も要求水準の高い耐火ケーブル環境を代表します。1996年のチャンネルトンネル火災は1,000°Cを超える温度に達し、500メートルのトンネル内壁を損傷しました。事後規制により、すべてのトンネル配線にLSZH外皮付き耐火ケーブルが義務付けられました。

船舶・オフショア用途はSOLAS第II-2章の防火要件に従います。機関室のケーブルは耐火性が必要です。機関室は最も火災が発生しやすい場所であり、かつ消火設備の制御機器が置かれている場所でもあるためです。石油・ガス施設では、1,000°Cを超える炭化水素火災中でも機能しなければならない緊急遮断（ESD）回路にBS 6387 CWZが指定されています。

7. 試験と検証：耐火規格の確認方法

メーカー自身の試験室による耐火ケーブルの試験結果は、法規適合の証明として不十分です。建築当局と保険会社は、認定機関による第三者試験報告書を求めます。英国では、損害防止認証機関（LPCB）がレッドブックに認定耐火ケーブルの一覧を掲載しており、このリストにないケーブルを指定すると建物保険が無効になる可能性があります。

試験報告書は設置するケーブルの正確な構造と一致していなければなりません。2.5mm²導体で試験したケーブルは同型の1.5mm²導体をカバーしません——熱容量の違いが耐火挙動を変えます。単線サンプルで試験に合格したケーブルが束配線試験（IEC 60332-3）では不合格になる場合があります。実際に設置するケーブルの正確なサイズ、導体数、構造に合った試験報告書を要求してください。

8. プロジェクト向け耐火ケーブルの仕様策定方法

完全な耐火ケーブル仕様には、耐火性能と電気性能の両方を定義する必要があります。どちらかを省略するとメーカーが推測することになり、防火製品での推測は責任問題を生じさせます。耐火ケーブルまたはハーネスのRFQ（見積依頼）を提出する際は、このパラメータセットを使用してください。

耐火ケーブルのリードタイムは標準構造で6～10週間、カスタム構成では12～16週間かかります。リードタイムの延長は第三者試験要件を反映しています。在庫状況は地域によって異なります。標準サイズ（1.5mm²、2.5mm²、4mm²）のLSZH耐火ケーブルは英国とEUで通常在庫されています。カスタム耐火ワイヤーハーネスアセンブリは、組み立てと品質試験のためにケーブルのリードタイムに2～3週間が追加されます。

9. コスト分析：プレミアムが正当化される条件

耐火ケーブルは標準PVC品の2～4倍のコストがかかります。耐火ケーブルが必要な箇所に標準ケーブルを使用したいという誘惑は、建築基準法違反、保険金請求の拒否、そして死亡事故につながってきました。法規が要求するあらゆる状況において、仕様への適合は経済的に合理的です。

鉱物絶縁（MI）ケーブル——マグネシア絶縁材に収められた銅導体と継ぎ目のない銅シース——は究極の耐火ケーブルです。不燃性であり、銅の融点（1,085°C）以下のあらゆる温度で無限に回路健全性を維持します。MIケーブルはLSZH代替品の10～30倍のコストがかかり、専門的な設置技術が必要ですが、機能喪失が壊滅的な回路においては基準規格です。

10. よくある質問