JP7303009B2

JP7303009B2 - 耐火電線

Info

Publication number: JP7303009B2
Application number: JP2019071196A
Authority: JP
Inventors: 圭一山田
Original assignee: Yazaki Energy System Corp
Current assignee: Yazaki Energy System Corp
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2039-04-03
Also published as: JP2020057589A

Description

本発明は、火災等によって高温や火災に晒されても長時間の使用に耐え得る耐火電線に関する。

従来より種々の耐火電線が提案されている（例えば特許文献１参照）。この種の耐火電線の一従来例として図１０～図１２に示すものがある。この耐火電線５０は、図１０及び図１１に示すように、２本の撚り合わされた絶縁線心５１と、２本の絶縁線心５１の外周に配置された介在体６０と、介在体６０及び２本の絶縁線心５１の外周に巻き付けされた押え巻きテープ６１と、押え巻きテープ６１の外周を被うシース６２とを備えている。

各絶縁線心５１は、導体５２と、導体５２の外周に端部が重なり合うよう螺旋巻きされた耐火テープ５３と、耐火テープ５３の外周を被う絶縁体被覆５４を有する。耐火テープ５３は、雲母層（図示せず）とフィルム層（図示せず）から構成されている。耐火テープ５３は、耐火電線５０が燃焼した場合に雲母層（図示せず）が残存し、耐火性能を保持する。

特開平７－１７６２２０号公報

ところで、耐火電線５０は、敷設する際等には、外力や耐火電線５０自体の自重によって屈曲することがある。この屈曲によって耐火テープ５３と導体５２との間に滑りが生じて耐火テープ５３が位置ずれする場合がある。耐火テープ５３に位置ずれが発生すると、耐火性能が低下する要因になる。又、図１２にて矢印で示す曲げ力が作用して耐火電線５０が屈曲すると、耐火テープ５３の端部の重なり箇所（オーバーラップ）５３ａに隙間が発生し、この隙間に導電性物質７０が侵入する場合がある。すると、耐火電線５０の外側の熱や火炎が導電性物質７０を介して導体５２に伝わる恐れがある。

また、耐火電線５０の製造時においても、耐火テープ５３の巻き付け時のテープ張力や絶縁線心５１の撚り工程での絶縁線心５１の捩れ等のストレスで耐火テープ５３に位置ずれが発生すると、耐火性能が低下する要因になる。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、屈曲等によって生じる耐火テープの位置ずれや隙間の発生を極力防止し、安定した耐火性能を保持する耐火電線を提供することを目的とする。

本発明は、導体と、前記導体の外周を包み込むよう巻き付けした複数枚の耐火テープと、最外周に巻き付けされた前記耐火テープの外周を押える押さえ部材とを備え、最外周に巻き付けされた前記耐火テープは、中央部が最外周よりも内周に巻き付けされた前記耐火テープに縦添えで包み込むように巻き付けされ、両方の端部が互いに付き合わされてオーバーラップ状態で折り曲げられて中央箇所の外周に重ねられていることを特徴とする耐火電線である。

他の本発明は、導体と、前記導体の外周を包み込むよう巻き付けした複数枚の耐火テープと、複数枚の前記耐火テープのそれぞれの外周を押える複数の押え部材とを備え、前記複数枚の前記耐火テープは、縦添え若しくは螺旋巻きのいずれかの一方の同じ巻き付け方でそれぞれ巻き付けされ、前記複数の前記押え部材は、最外周の前記耐火テープへの巻き付けピッチ間隔よりも最内周の前記耐火テープへの巻き付けピッチ間隔が狭くした螺旋巻きで巻き付けされていることを特徴とする耐火電線である。

本発明によれば、最外周に巻き付けされた耐火テープの両方の端部がオーバーラップ状態で折り曲げられて中央部の外周に重ねられ、且つ、耐火テープの外周が押え部材で押えられているため、耐火電線が屈曲しても、最外周に巻き付けされた耐火テープの両方の端部に位置ずれが発生せず、隙間も発生しない。従って、最外周に巻き付けされた耐火テープの隙間より導電性物質が入り込むような事態が発生せず、所望の耐火性能を保持できる。以上より、常に安定した耐火性能を保持できる。

他の本発明によれば、導体が複数枚の耐火テープで覆われ、且つ、各耐火テープのそれぞれの外周が押え糸で押えられているため、最内層の耐火テープに位置ずれが発生せず、隙間も発生しない。従って、従来例のように耐火テープにできた隙間に導電性物質が入り込むような事態が発生せず、所望の耐火性能を保持できる。以上より、常に安定した耐火性能を保持できる。

本発明の第１実施形態を示し、耐火電線の一部破断斜視図である。本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は耐火電線の断面図、（ｂ）は絶縁線心の要部断面図である。本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は耐火電線に作用する曲げ力で曲げられた絶縁線心の斜視図、（ｂ）は耐火電線に作用する曲げ力で曲げられた絶縁線心の断面図である。本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は片面フィルム耐火テープの断面図、（ｂ）は両面フィルム耐火テープの断面図である。本発明の第１実施形態を示し、（ａ）～（ｄ）は絶縁線心の各製造過程を示す斜視図である。本発明の第２実施形態を示し、耐火電線の一部破断斜視図である。本発明の第２実施形態を示し、（ａ）は耐火電線の断面図、（ｂ）は絶縁線心の要部断面図である。本発明の第２実施形態を示し、（ａ）は耐火電線に作用する曲げ力で曲げられた絶縁線心の斜視図、（ｂ）は耐火電線に作用する曲げ力で曲げられた絶縁線心の断面図である。本発明の第２実施形態を示し、（ａ）～（ｄ）は絶縁線心の各製造過程を示す斜視図である。従来例を示し、耐火電線の一部破断斜視図である。従来例を示し、耐火電線の断面図である。従来例を示し、（ａ）は耐火電線に作用する曲げ力で曲げられた絶縁線心の斜視図、（ｂ）は耐火電線に作用する曲げ力で曲げられた絶縁線心の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１～図５は本発明の第１実施形態を示す。図１及び図２に示すように、耐火電線１Ａは、２本の撚り合わされた絶縁線心２と、２本の絶縁線心２の外周に配置された介在体１０と、介在体１０及び２本の絶縁線心２の外周に巻き付けされた押え巻きテープ１１と、押え巻きテープ１１の外周を被うシース１２とを備えている。耐火電線１Ａのサイズは、１４ｓｑ～４００ｓｑである。

介在体１０は、２本の撚り合わせた導体３の外周の隙間を埋め、２本の導体３と介在体１０によって形成される外周がほぼ円周面とするものである。これにより、最終製造物である耐火電線１Ａが断面円形状になる。介在体１０は、例えばポリエチレン（ＰＰ）解繊維糸より形成される。

押え巻きテープ１１は、ポリエステル不織布、ナイロン不織布等より形成される。シース１２は、押え巻きテープ１１の外周側に押し出し成形することにより形成される。

シース１２は、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂より形成される。

次に、各絶縁線心２の構成を説明する。絶縁線心２は、導体３と、導体３の外周に２層の耐火層を形成する２枚の耐火テープ４，５と、２枚の耐火テープ５の外周をそれぞれ被う絶縁体被覆７とから形成されている。

導体３は、断面円形の単芯導体である。導体３は、銅材、銅合金材、アルミ材等より形成されている。

２枚の耐火テープ４，５は、内周層を形成する耐火テープ４と、内周層の耐火テープ４の外周に巻き付けされ、外周層を形成する耐火テープ５より形成されている。この第１実施形態では、耐火テープ４，５は、２枚（２層）であるため、外周層の耐火テープ５が最外周に配置された耐火テープとなり、内周層の耐火テープ４が最外周より内周に配置された耐火テープとなる。

２枚（２層）の耐火テープ４，５は、互いに直接重なり合い、それぞれ縦添えで巻き付けされている。詳細には、内周層の耐火テープ４は、導体３の外周に、幅方向の両方の端部が重なり合うように縦添えで巻き付けされている。図面では、幅方向の両方の端部が重なり合う状態が図示されていない。

外周層の耐火テープ５は、内周層の耐火テープ４の外周に、中央部５ａが内周層の耐火テープ４を縦添えで包み込むように巻き付けされ、幅方向の両方の端部５ｂ，５ｃが互いに付き合わされてオーバーラップ状態で折り曲げられて中央部５ａの外周に重ねられている（図２（ｂ）参照）。換言すれば、外周層の耐火テープ５は、内周層の耐火テープ４を縦添えで包み込むように巻き付けされた中央部５ａと、互いに付き合わされてオーバーラップ状態で折り曲げられて中央部５ａの外周に重ねられた両方の端部５ｂ，５ｃとを有する。

内周層の耐火テープ４は、図４（ａ）に示すように、耐火層ａの片面にフィルムｂが配置された片面フィルム耐火テープである。外周層の耐火テープ５は、図４（ｂ）に示すように、耐火層ａの両面をフィルムｂで挟んだ両面フィルム耐火テープがある。

耐火層ａは、例えば、無機物である雲母の鱗片を隙間なく配置された層であり、フィルムｂは、例えばポリエチレン製のフィルムである。内周層の耐火テープ４は、耐火層ａが導体３側として巻き付けられる。

押え部材である押え糸６は、外周層の耐火テープ５の外周に螺旋巻きされている。押え糸６は、３ｍｍ～６ｍｍのピッチ間隔で巻き付けされている。押え糸６は、耐火性のある素材であり、例えばガラスヤーンである。押え糸６は、耐火テープ５の外周を押え、耐火テープ５の両方の端部５ｂ，５ｃが互いにオーバーラップする状態を保持し、且つ、耐火テープ５の両方の端部５ｂ，５ｃが耐火テープ５の中央部５ａの外周に密着する状態を保持する。

次に、絶縁線心２の作製手順を説明する。図５（ａ）に示すように、導体３の外周に耐火テープ４を縦添えで巻き付ける。これで、導体３の外周が１層（内周層）の耐火テープ４で被われる。

次に、内周層の耐火テープ４の外周に、耐火テープ５を縦添えで巻く。ここで、耐火テープ５は、図５（ｂ）に示すように、その中央部５ａを内周層の耐火テープ４に縦添えで包み込むように巻き付け、その幅方向の両方の端部５ｂ，５ｃを互いに付き合わせた状態とする。そして、図５（ｃ）に示すように、突き合わせてオーバーラップ状態の両方の端部５ｂ，５ｃを、同じ方向に折り曲げて中央部５ａの外周に密着状態で重ね合わせる。これで、導体３の外周が二層の耐火テープ４，５で被われる。

次に、図５（ｄ）に示すように、外周層の耐火テープ５の外周に押え糸６を所定のピッチ間隔（３ｍｍ～６ｍｍ）で螺旋巻きする。これで、完了する。

以上、耐火電線１Ａの絶縁線心２は、導体３と、導体３の外周を包み込むよう巻き付けした２枚の耐火テープ４，５と、最外周に巻き付けされた耐火テープ５の外周を押える押え糸６とを備え、最外周に巻き付けされた耐火テープ５は、中央部５ａが最外周よりも内周に巻き付けされた耐火テープ４に縦添えで包み込むように巻き付けされ、両方の端部５ｂ，５ｃが互いに付き合わされてオーバーラップ状態で折り曲げられて中央部５ａの外周に重ねられている。

従って、耐火電線１Ａに作用する外力や耐火電線１Ａ自体の自重によって、図３（ａ）、（ｂ）にて矢印で示すような曲げ力が絶縁線心２に作用して絶縁線心２が屈曲しても、外周層の耐火テープ５の両方の端部５ｂ，５ｃがオーバーラップ状態で折り曲げられて中央部５ａの外周に重ねられ、且つ、耐火テープ５の外周が押え糸６で押えられているため、耐火テープ５の両方の端部５ｂ，５ｃに位置ずれが発生せず、隙間も発生しない。従って、従来例のように耐火テープ５にできた隙間に導電性物質が入り込むような事態が発生せず、所望の耐火性能を保持できる。以上より、常に安定した耐火性能を保持できる。

外周層の耐火テープ５は、耐火層ａの両面をフィルムｂで挟んだ両面フィルム耐火テープである。従って、両方の端部５ｂ，５ｃを折り曲げた際（図５（ｃ）参照）に、耐火層ａの材料（例えば雲母）が剥がれる恐れがない。詳細には、一方の端部５ｂは、緩く円弧状にしか折り曲げられないが、他方の端部５ｃは、中央部５ａとの境界位置でほぼ３６０度近くの角度で折り曲げられるため、耐火層ａの材料（例えば雲母）がフィルムｂより剥がれるようなダメージを受ける恐れがある。しかし、他方の端部５ｃは、その耐火層ａの材料（例えば雲母）が両方のフィルムｂで覆われているため、耐火層ａの材料（例えば雲母）が剥がれる恐れがない。

内周層の耐火テープ４は、導体３の外周に縦添えで包み込むように巻き付けされている。従って、図３（ａ）、（ｂ）にて矢印で示すような曲げ力が絶縁線心２に作用して絶縁線心２が屈曲しても、内周層の耐火テープ４が螺旋巻きではないために位置ずれや隙間が発生しない。以上より、第１実施形態の耐火電線１Ａ（絶縁線心２）は、絶縁線心２が屈曲しても、外周層の耐火テープ５のみならず内周層の耐火テープ４にも位置ずれや隙間が発生しないため、非常に安定した耐火性能を保持できる。

耐火電線１Ａの絶縁線心２は、押え糸６を巻いていない場合に比べて、耐火電線１Ａ自体の強度が向上し、屈曲し難い構造となるため、耐火性能が向上する。

２枚の耐火テープ４，５が巻き付けされている。耐火テープを１枚巻き付けた場合に比べて、耐火性能が向上する。

２枚の耐火テープ４，５は、共に縦添えで巻き付けされている。従って、テープ巻き付け作業性が良い。

押え糸６は、３ｍｍ～６ｍｍのピッチ間隔Ｐで螺旋巻きされている。従って、押え糸６は、外周層の耐火テープ５のオーバーラップ状態の両方の端部５ｂ，５ｃを狭いピッチ間隔Ｐで上から押えているため、オーバーラップ状態の両方の端部５ｂ，５ｃに隙間ができるのを確実に防止できる。この構成によっても、耐火性能が向上する。

この第１実施形態では、導体３に内周層の耐火テープ４を縦添えで巻き付けたが、螺旋巻き（Ｚ巻き、Ｓ巻き）で巻き付けても良い。内周層の耐火テープ４は、図４（ａ）に示す片面フィルム耐火テープを使用したが、図４（ｂ）に示す両面フィルム耐火テープを使用しても良い。

（第２実施形態）
図６～図９は本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態の耐火電線１Ｂは、前記第１実施形態の耐火電線１Ａと同様に、導体３の外周に２枚の耐火テープ４，５が巻き付けされている。外周層の耐火テープ５が最外周に配置された耐火テープとなり、内周層の耐火テープ４が最外周より内周に配置された耐火テープとなる。

第２実施形態の耐火電線１Ｂは、前記第１実施形態の耐火電線１Ａと比較するに、内周層の耐火テープ４と外周層の耐火テープ５は、縦添え若しくは螺旋巻きの同じ巻き付け方でそれぞれ巻き付けされる。詳細には、内周層と外周層の各耐火テープ４，５は、それぞれ幅方向の両方の端部が重なり合うように縦添えで巻き付けされている。図面では、幅方向の両方の端部が重なり合う状態が図示されていない。但し、外周層の耐火テープ５は、前記第１実施形態のようには、幅方向の両方向の端部を互いに突き合わせてオーバーラップ状態で折り曲げて中央部の外周に重ねるように巻き付けることはしていない。

押え部材である押え糸６Ａ，６Ｂは、内周層の耐火テープ４の外周層と外周層の耐火テープ５の外周に対してそれぞれ螺旋巻きで巻き付けされている。押え糸６Ａ，６Ｂは、外周層の耐火テープ５への巻き付けピッチ間隔Ｐ１よりも内周層の耐火テープ４への巻き付けピッチ間隔Ｐ２が狭く巻き付けされている。具体的には、外周層の押え糸６Ｂは、３ｍｍ～６ｍｍのピッチ間隔で巻き付けされているのに対し、内周層の押え糸６Ａは、１ｍｍ～３ｍｍ未満のピッチ間隔で巻き付けされている。押え糸６Ａ，６Ｂは、耐火性のある素材であり、例えばガラスヤーンである。

他の構成は、前記第１実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。図面の前記第１実施形態と同一構成箇所には同一符号を付して明確化を図る。

次に、絶縁線心２の作製手順を説明する。図９（ａ）に示すように、導体３の外周に耐火テープ４を縦添えで巻き付ける。これで、導体３の外周が１層（内周層）の耐火テープ４で被われる。

次に、図９（ｂ）に示すように、内周層の耐火テープ４の外周に押え糸６Ａを所定のピッチ間隔Ｐ１（１ｍｍ～３ｍｍ未満）で螺旋巻きする。

次に、図９（ｃ）に示すように、押え糸６Ａの上から内周層の耐火テープ４の外周に、耐火テープ５を縦添えで巻き付ける。これで、導体３の外周が二層の耐火テープ４，５で被われる。

次に、図９（ｄ）に示すように、外周層の耐火テープ５の外周に押え糸６Ｂを所定のピッチ間隔（３ｍｍ～６ｍｍ）で螺旋巻きする。これで、完了する。

以上、耐火電線１Ｂの絶縁線心２は、導体３と、導体３の外周を包み込むよう巻き付けした２枚の耐火テープ４，５と、２枚の耐火テープ４，５のそれぞれの外周を押える複数の押え糸６Ａ，６Ｂとを備え、２枚の耐火テープ４，５は、縦添え若しくは螺旋巻きのいずれかの一方の同じ巻き付け方でそれぞれ巻き付けされ、２つの押え部材６Ａ，６Ｂは、外周層の耐火テープ５への巻き付けピッチ間隔Ｐ２よりも内周層の耐火テープ４への巻き付けピッチ間隔Ｐ１が狭くした螺旋巻きで巻き付けされている。

従って、耐火電線１Ｂに作用する外力や耐火電線１Ｂ自体の自重によって、図８（ａ）、（ｂ）にて矢印で示すような曲げ力が絶縁線心２に作用して絶縁線心２が屈曲しても、導体３が内周層と外周層の２層の耐火テープ４，５で覆われ、且つ、内周層と外周層の各耐火テープ４，５のそれぞれの外周が押え糸６Ａ，６Ｂで押えられているため、内周層の耐火テープ４に位置ずれが発生せず、隙間も発生しない。従って、従来例のように耐火テープ４にできた隙間に導電性物質が入り込むような事態が発生せず、所望の耐火性能を保持できる。以上より、常に安定した耐火性能を保持できる。

内周層の耐火テープ４を巻き付ける押え糸６Ａは、外周層の耐火テープ５を巻きつける押え糸６Ｂよりも巻き付けピッチ間隔Ｐ２が狭く形成されている。従って、内周層の耐火テープ４の位置ずれと隙間の発生を有効に防止できる。外周層の耐火テープ５を巻き付ける押え糸６Ｂは、内周層の耐火テープ４を巻きつける押え糸６Ａより巻き付けピッチＰ１が広く形成されている。従って、押え糸６Ｂは、使用する全長が短くて済む。以上より、内周層と外周層の耐火テープ４，５のそれぞれの外周を押え糸６Ａ，６Ｂで押えるものにあって、低コストを図りつつ、内周層の耐火テープ４の位置ずれと隙間の発生を防止できる。

耐火電線１Ｂの絶縁線心２は、押え糸６Ａ，６Ｂを巻いていない場合に比べて、耐火電線１Ｂ自体の強度が向上し、屈曲し難い構造となるため、耐火性能が向上する。

この第２実施形態では、導体３に内周層の耐火テープ４と外周層の耐火テープ５を共に縦添えで巻き付けたが、導体３に内周層の耐火テープ４と外周層の耐火テープ５を共に螺旋巻き（Ｚ巻き、Ｓ巻き）で巻き付けても良い。

この第２実施形態では、内周層と外周層の各耐火テープ４，５は、図４（ａ）に示す片面フィルム耐火テープを使用しても、図４（ｂ）に示す両面フィルム耐火テープを使用しても良い。

（変形例）
各実施形態では、導体３に巻きつける耐火テープ４，５は、２枚（２層）であったが、３枚（３層）以上であっても良い。

各実施形態では、耐火テープ４，５の耐火層ａは、無機物である雲母の鱗片より形成したが、耐火電線１が燃焼した場合に、最終的に耐火層ａが導体３の外周側に残存して耐火性能を保持する材料より形成されれば良い。

各実施形態では、耐火電線１は、２本の絶縁線心２を有するが、１本の絶縁線心２を有するものであっても、３本以上の絶縁線心２を有するものであっても本発明は適用できる。

１Ａ、１Ｂ耐火電線
３導体
４，５耐火テープ
５ａ中央部
５ｂ，５ｃ端部
６、６Ａ、６Ｂ押え糸（押え部材）
ａ耐火層
ｂフィルム

Claims

導体と、
前記導体の外周を包み込むよう巻き付けした複数枚の耐火テープと、
最外周に巻き付けされた前記耐火テープの外周を押える押え部材とを備え、
最外周に巻き付けされた前記耐火テープは、中央部が最外周よりも内周に巻き付けされた前記耐火テープに縦添えで包み込むように巻き付けされ、両方の端部が互いに付き合わされてオーバーラップ状態で折り曲げられて前記中央部の外周に重ねられ、
最外周に巻き付けされた前記耐火テープは、耐火層の両面をフィルムで挟んだ両面フィルム耐火テープであることを特徴とする耐火電線。
請求項１に記載の耐火電線であって、
最外周よりも内周に巻き付けされた前記耐火テープは、縦添えで包み込むように巻き付けされていることを特徴とする耐火電線。
請求項１又は請求項２に記載の耐火電線であって、
前記最外周よりも内周に巻き付けされた前記耐火テープは、耐火層の片面にフィルムが配置された片面フィルム耐火テープであることを特徴とする耐火電線。