導体(軟銅線) ビニル絶縁体 導体 ビニル絶縁体 ビニルシース 押さえテープ 介在 3心ケーブルの例 導体 ビニル絶縁体 ビニルシース 3心ケーブルの例 １4 はじめに 本章では，ビルや工場内配線などで使用される主な電 線・ケーブルについて，それらが開発，採用されてきた経 緯や種類，特徴について述べる。 ２4 ビル・工場配線用電線・ケーブル ビルや工場の屋内配線には，0** V ビニル絶縁電線（IV）， ビニル絶縁ビニルシースケーブル（VV）及び高圧・低圧架 橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル（CV）が主とし て使われている。また，消防法で定められた非常電源回路 では，耐火電線（FP）や耐熱電線（HP）が使われている。 ,4+ 0**Vビニル絶縁電線（IV） 屋内用電線としては，当初，天然ゴム絶縁・綿編組・パ ラフィン塗料引きの 0** V ゴム絶縁電線が使われていた。 その後， アメリカから輸入されたビニルが使用されるよう になると， ほとんどの屋内用電線は IV（図῍１）に変わって いった+） 。 ビニルは，それまでの天然ゴム，綿糸と比較すると，耐 久性に富み，油，水，湿気などに強く，着色も容易という 特長から，急速に普及するようになったが，当初は，ビニ ル絶縁層が強 靭 で，端末の鉛筆削りや段剥 きが難しくて不 評を買ったこともあった。また，耐寒性，特に低温時の配 線工事で，IV を地上に延線し衝撃を与えると亀裂が発生 するような欠点があったため， 品質上問題になったことも あった+）。 その後，ビニル材料の改良検討が続けられ，可塑剤や 充 填 剤の研究， 塩化ビニル樹脂の改良により， +3/1 年に 図῍１ IV の構造 図῍２ VVR の構造 図῍３ VVF の構造 は，従来の 0* ℃定格を 1/ ℃に上昇させて使用できる耐熱 ビニルが完成し，+31- 年には耐熱ビニルを用いた導体最 高許容温度 1/ ℃の 0** V 二種ビニル絶縁電線（HIV）の日 本工業規格（JIS）が制定された,） 。 ,4, ビニル絶縁ビニルシースケーブル（VV） VV（図῍２，３）も IV と同様にゴム絶縁からビニル絶縁 ビニルシースケーブルに変わったもので，+3/. 年に全面 改正された電気工作物規程に初めて低圧ケーブルの一つと して ,∼. 心の丸形（VVR）及び平形（VVF）が規定された,） 。 +30,年施行の電気用品取締法の対象となってからは， IV のようにがいし引き配線や電線管配線などの処理が不
特集
ケーブルの技術動向 ２
屋内配電用ケーブルの種類と特徴
Kind and Characteristic of Indoor Power Cables
東 川 善 文
ひがし かわ よし ふみ ＊ キーワード：ビニル絶縁電線，ビニル絶縁ビニルシースケーブル，架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル， 消防用ケーブル，EM 電線・ケーブル ＊住電日立ケーブルῌ管理本部技術部 +300年 , 月生まれ，愛知県出身。+33* 年三重大学大学院修士課程 修了，同年住友電気工業ῌ入社。,**- 年住電日立ケーブルῌ出向。 電気設備学会誌 ,**0年 2 月 8 568硬質塩ビ容器 取付穴 取付穴 取付穴 絶縁体線心 識別表示 VVFケーブル 平角型タイプ 熱硬化性樹脂 絶縁チューブ スリーブ A１ 台所スイッチ『１』W−イ／R−ロ A２ 台所換気扇『１』ロ A３ 台所シーリング『１』イ A４ 台所コンセント『１』 A５ 勝手口ブラケット『１』ハ A６ 勝手口スイッチ『１』ハ A０ 回路２電源『１』 モールド部 VVF 導体 架橋ポリエチレン絶縁体 ビニルシース 押さえテープ 介在 3心ケーブルの例 図ῌ４ VVF ユニットケーブル構造図 写真ῌ１ VVF ユニットケーブル布設状況 要であることから， 屋内・屋外の低圧用として電力回路に 広く使われるようになり，特に，これらの実績を基に +30.年に JIS が制定されると，VVF は引込口配線及び屋 内配線の主流のケーブルとなり， 現在でも同様に使われて いる,） 。 特に，ビル，マンション，アパート，一戸建て住宅など の配線では，あらかじめ工場で VVF を所定の回路どおり に接続加工した VVF ユニットケーブルが多く使われてい る（図ῌ４，写真ῌ１）。このケーブルは，工場で回路結線さ れ，ケーブル表面に，線番表示，行先表示，カラー識別が 施された仕様で工事現場に納入されるため， 誤結線による トラブルを低減でき，配線作業が容易で，作業時間を短縮 できることから，高品質で，コスト低減を図ることができ るものである。 ,4- 架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル （CV） 低圧の地中電力用ケーブルとしては， 紙ベルトケーブル や天然ゴム絶縁天然ゴムシースケーブル（RR）や鉛被ケー ブル（RL）が使用され，絶縁体材料としては，天然ゴム以 外にスチレン・ブタジエンゴム（SBR）も使用されてきた。 写真ῌ２ 0** V CV の構造 ゴム絶縁，特に SBR は浸水課電すると著しく絶縁抵抗が 低下し，問題を起こしたこともあった。次いで，天然ゴ ム絶縁クロロプレンシースケーブル（RN）やブチルゴム絶 縁クロロプレンシースケーブル（BN）などが使用されてき た+） 。 ゴム材料に替わってプラスチック材料が用いられるよう になってからは，前項に述べた VV や，ポリエチレン絶縁 ビニルシースケーブル（EV）が使用されるようになった。 ポリエチレン絶縁体は，電気的特性は優れているが，熱可 塑性で熱変形するため故障大電流に弱く， また軟化温度が ++*℃位であるため電流容量があまり大きくとれないとい う欠点があった。 ポリエチレンの電気的特性を活かしつつ， 耐熱性を向上させるために， 鎖状につながったポリエチレ ン分子同士を結合させること（架橋）を検討した+）。 +3/2 年 ごろに General Electric Co4（G4E 社：アメリカ）が有機 過酸化物を用いてポリエチレンを架橋する化学架橋の技術 を開発すると， 国内の大手電線メーカはその技術を導入し て架橋ポリエチレン製造技術を確立し， 架橋ポリエチレン が電力ケーブルの絶縁体の主流を占めるようになった,）。 架橋ポリエチレンの開発は絶縁材料として画期的な開発で あり， 現在でも低圧（0** V）から超高圧（/** kV）ケーブル の絶縁体に用いられている最も重要な絶縁材料である（写 真ῌ２）。 0**V CV ケーブルは，ビル用低圧幹線に多く使われて おり，従来は各フロアで接続箱を設け，フロアごとにケー ブルを切断し接続分岐していた。しかしながら，高度成長 期の配線作業の人手不足の対応策として， 信頼性の向上と 配線工事の省力化を目的に，+302 年ごろから，幹線ケー ブル（主として 0** V CVT ケーブル）に，電力量計や分電 盤に至るまでの分岐線（主として 0** V CV 単心ケーブル） を所定の長さと間隔であらかじめ工場で取り付け加工を 行った低圧プレハブ分岐付ケーブルが商品化され， 現在で は，ビル用低圧幹線として一般的に使用されている。さら に，最近では，低圧プレハブ分岐付ケーブルの幹線を分割 し， コネクタを取り付けてモジュール化したモジュールブ ランチ（HMB，TMB）が商品化されている。このケーブ
耐火層 ポリエチレン絶縁体 耐燃性ポリエチレンシース 架橋ポリエチレン絶縁体 金属化成紙 ビニルシース 〈吊止装置〉 〈分岐部〉 写真ῒ３ 高圧プラグインブランチケーブルの布設状況 ルは，モジュール単位（例えば 0 階分程度）の小型の低圧プ レハブ分岐付ケーブルを建物建設の仕上がりに合わせて納 入，施工し，モジュール相互は，工場で取り付けられた接 続コネクタで容易に接続ができるものであり， 布設工事の 工程確保が容易になり， 作業者も少人数で済ませることが でき， 工期の短縮とコスト低減を図ることができるものと なっている。また，上層階での導体サイズダウン（段落と し）が可能な場合においては，コネクタ部でケーブルサイ ズを変えることができるため対応しやすい。 高圧配線においても，0 0** V CV ケーブルを使った高 圧プラグインブランチケーブルが商品化されており， 主と して大型高層ビルの高圧幹線で使われている（写真ῒ３）。 ,4. 消防用ケーブル ビル内配線では， 消防法で定められた非常電源回路があ り，消防庁の規定に基づき認定された耐火電線（FP），耐 熱電線（HP）が用いられる。 耐火電線（FP）は，総務省消防庁告示第 +* 号（+331 年） に基づき認定された電線で， 耐火性に優れた耐火層を施す ことによって，-* 分間で 2.* ℃に達する火災温度曲線で加 熱されても耐えうる性能を有し， 非常電源回路への使用を 認められた電線である-） （写真ῒ４）。 露出配線に限って使用できるもの（FP）と露出配線及び 電線管内，ダクト内などの密閉配線の両方に使えるもの （FPῒC）の , 種類がある-） が，ほとんどの電線メーカは， FPῒC タイプの認定品を製造し，販売している。 耐熱電線（HP）は，総務省消防庁告示第 ++ 号（+331 年） に基づき認定された電線で，耐熱性に優れた絶縁，シース 材料を使用することで，+/ 分間で -2* ℃に達する火災温度 曲線で加熱されても耐えうる性能を有している-） （写真ῒ５）。 火災発生時の非常放送用スピーカ， 非常ベル起動装置など の弱電回路の配線に使用する電線であり-） ，+** V の低圧 回路には使用することはできない。また，火災報知設備に おける感知器の信号伝送回路用などに主として使用される 警報用電線（AE）は，屋内・屋外の両方に使用できる一般 用と屋内のみに使用できる屋内専用の , 種類がある-） 。 写真ῒ４ 耐火電線（FP）の構造 写真ῒ５ 耐熱電線（HP）の構造 ３4 環境配慮型電線・ケーブル（EM 電線・ ケーブル）
EM（EcoῒMaterial）電線・ケーブルは，先に述べた IV， VV，CV などと同じ用途に使うことができる環境に配慮 した電線・ケーブルである（図ῒ５ 写真ῒ６）。普及のきっ かけは，+332 年 - 月に国土交通省（旧建設省）官庁営繕部 で「環境配慮型官庁施設計画指針（通称，グリーン庁舎プ ロジェクト）」が策定されたことによる。この指針に基づ き，ῌ日本電線工業会が環境配慮型電線・ケーブルの規格 作成の要請を受け，電力ケーブルから通信ケーブルまで +/ 規格が日本電線工業会規格（JCS）として制定された。その 後，最も汎用性のある . 規格について JIS が制定された （表ῒ１）。 EM 電線・ケーブルの特長は，次のとおりである。 ῍ハロゲン元素を含まないため有害なハロゲン系ガスを 発生しない。 ῎鉛などの重金属を含まず土壌汚染がない。 ῏燃焼時の発煙量が少ない。 ῐ腐食性ガスを発生しない。 ῑビニルケーブルと同等の難燃性がある。 電気設備学会誌 ,**0年 2 月 10 570
導体 耐燃性ポリエチレン (ノンハロゲン難燃)絶縁体 導体 架橋ポリエチレン絶縁体 耐燃性ポリエチレン (ノンハロゲン難燃)シース 単心3個より形の例 改良品 従来品 ケーブル 荷重 た わ み 量 250 mm W W 柔軟性の比較（EM CEE/F 4×2 mm2） 開発品 従来品 140 120 100 80 60 40 20 0 0 50 100 150 200 250 300 荷重（g） た わ み 量 （mm） 図῎５ EM IE/F の構造 写真῎６ EM 0** V CET/F の構造 表῎１ JIS 規格対応の EM 電線・ケーブル ῌビニルを絶縁体に用いた電線に比べて， 耐熱温度が高 い（1/ ℃）ため，許容電流が大きくとれる。 ῍被覆材をポリエチレン系に統一しているため， リサイ クル対応が容易である。 EM 電線・ケーブルが発売されてから約 2 年が経過する が，発売当初には，布設時にこすれて白い筋が目立つとか， ケーブルが硬いなど， 従来のビニル電線・ケーブルに比べ て取扱い性が劣る部分についての指摘があったが， 徐々に 改善されてきている。 -4+ こすれ白化性の向上 EM 電線・ケーブルは，強くこすったり，配管の角など でこすられたりすると白い跡が目立つ傾向があったが， 材 料の改良などにより，写真῎７のように，弊社の初期の EM IE/F 電線と比較すると現在の電線は耐こすれ白化特 性が大きく改善している。 -4, ケーブルの柔軟性向上 EM 電線・ケーブルは， 被覆材料にポリエチレン系材料 を使用しているため，従来のビニル電線・ケーブルに比べ 写真῎７ EM IE/F 電線のこすれ白化試験 図῎６ EM CEE/F ケーブルの片持ち梁による たわみ量評価試験結果 て，柔軟性が劣っていた。しかしながら，材料の改良など により，ケーブルの柔軟性を向上させ，施工性の向上を 図った。図῎６の片持ち梁によるたわみ量評価試験で，改 良品は，従来の EM 電線・ケーブルに比べておよそ , 倍の たわみ量を実現することができた。弊社では，この改良材 料をケーブルの柔軟性が主として要求される EM 制御，弱 電計装ケーブルに採用している。 -4- 耐水 耐アルカリ性の向上 電線管配線は， コンクリート内に配管した電線管に絶縁 電線を配線する工法である。 コンクリート内の電線管接続 部などから，コンクリート養生水（アルカリ性の水溶液）が 電線管内に滲 み出すことがあり，これに気づかずに EM IE/F 電線を配線してしまうと，アルカリ性の水溶液の影 弊社品名記号 JIS 記号 JIS 規格名称 JIS
規格番号 EM CEE/F EM CCE/F CEE/F CCE/F 制御用ケーブル JIS C -.*+ ：,**, EM 0**V CE/F EM 0**V EEF/F EM 0**V CEF/F 0**V EE/F 0**V CE/F 0**V EEF/F 0**V CEF/F 0**V ポ リ エ チ レンケーブル JIS C -0*/ ：,**, EM 0 0**V CE/F EM 0 0**V CET/F 0 0**V CE/F 0 0**V CET/F 高圧架橋ポリエ チレンケーブル JIS C -0*0 ：,**-EM IE/F IE/F 耐燃性ポリエチ レン絶縁電線 JIS C -0+, ：,**,
1 10 100 時間（h） アルカリ水（NaOH 3 %） at 75 ℃浸水絶縁抵抗 （EM IE/F 1.6 mm） M Ω km at 75 ℃ 1 000 10 000 10 000 1 000 100 10 1 響で，絶縁体が吸湿しやすくなり，絶縁抵抗が低下してし まうという不具合が発生することがある。 内線規程にも記載されているとおり， 基本的には電線管 内に，湿気，じんあいが浸入しないように，またこれらを 電線引き入れ直前に除去することになっているので， この ような不具合は発生しないはずである。しかしながら，湿 気に気づかずに布設されてしまう場合があるため， 弊社で は， EM IE/F 電線の絶縁材料を改良して， 耐水， 耐アル カリ性を向上させ， 絶縁抵抗の低下を防ぐ製品にしている。 アルカリ性水溶液に対する長期絶縁特性は，図῎７のとお りである。 ４4 おわりに 現在一般的に用いられている屋内配電用ケーブルについ て，その開発経緯，使用目的などを述べてきた。また，現 在徐々に普及しつつある EM 電線・ケーブルの施工性向上 や品質・特性の向上についても述べてきた。 図῎７ EM IE/F 電線の長期浸水（アルカリ水溶液）絶縁抵抗 過去に行われてきたビニル電線・ケーブルの改良と同様 に，現在，EM 電線・ケーブルも改良検討が行われており， 今後ますます使い勝手がよく， 性能のよいものになるもの と期待される。 参 考 文 献 +） 住友電気工業ῌ，「住友電工戦後技術史」 ,） ῍日本電線工業会，「日本電線工業会五十年史」 -） ῍日本電線工業会，「電線の知識」
