전선, 케이블의 방재대책電線,ケーブルの安全対策

죠지 무로타(室田 城治)도쿄시고또재단 중소기업 담당 고문

電線、ケーブルは発変電所をはじめ、あらゆる設備で動

力、制御、通信などで欠くことの出来ないものであり、電力需

要、情報量の増加とともに使用量が増加し、配線方法はグル

ープ化、複雑化している。

この電線、ケーブルは電気特性をはじめ、施工性など常態

では優れているが、電気導体以外は合成ゴム、プラスチック

で構成されているために、万が一火災になると激しく燃焼

し、短時間で延焼拡大する。これに対処するために電線、ケ

ーブルの難燃化、区画貫通部に防火処置を施すなどの技術

が普及している。

しかしながら、これらの処置を施していても、電線、ケーブ

ルが何らかの原因で着火、燃焼した場合、数分以内で電源の

停止、制御不能、通信不能となる。　また電線、ケーブルの絶

縁材、シース材は発熱量が多く、多量の濃い煙と有害ガスの

発生があり、避難誘導、消火活動が困難となるばかりでなく、

多数の人命や重要な設備に多大な損害をもたらすことにな

り、社会的な影響も極めて大きい。

ここでは、電線、ケーブルの燃焼特性、発煙性、ケーブル火

災の原因、ケーブル延焼防止の必要性と防災対策について

述べる。

전선, 케이블은 발·변전소를 비롯하여 모든 설비에서 동

력, 제어, 통신 등을 위해 필수적인 것으로서 전력수요, 정보

량이 증가함에 따라 그 사용량이 증가하고 있으며, 배선방법

은 그룹화, 복잡해지고 있다.

이러한 전선, 케이블은 전기특성, 시공성 등 정상상태에서

는 뛰어나지만 전기도체 이외에는 합성고무, 플라스틱으로

구성되어 있기 때문에 만일 화재가 발생하면 격렬하게 연소

하여 단시간에 불길이 확대된다. 이에 대처하기 위하여 전선,

케이블의 난연화, 구획 관통부에 방화처리 실시 등 여러 기술

이 보급되고 있다.

그러나 이러한 조치에도 전선, 케이블이 어떠한 원인으로

착화, 연소했을 경우, 수 분 이내에 전원의 정지, 제어 불능,

통신 불능이 된다. 또한, 전선, 케이블의 절연재, 시스(피복)재

는 발열량이 많고 다량의 짙은 연기와 유해가스를 발생시켜

피난을 유도한다. 더불어 소화활동이 곤란하게 될뿐만 아니

라 다수의 인명이나 중요한 설비에 막대한 손해를 초래하게

되면서 사회적인 영향도 대단히 크다.

본 고에서는 전선, 케이블의 연소특성, 발연성, 케이블 화

재의 원인, 케이블 연소 확산 방지의 필요성과 화재시에도 케

이블의 기능을 유지하게 하는 새로운 방재대책에 대하여 설

명한다.

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1. ケーブルの燃焼特性

1.1 ケーブルの種類と燃焼性

一般に使用されているケーブルの絶縁材料、シース材料

を、燃焼性で大別すると表-1のようになる。

ケーブルの燃焼性は、ケーブルの構造、構成材料、太さな

どによって異なる。特にケーブルの最外層（シース材）の材質

が大きな要素であり、主な材料の発火点、燃焼時の発熱量、

および酸素指数を表-2に示す。

この表からも明らかなように、ケーブルに使用される絶縁

・シース材料は、燃料として使われる木材、石炭の約1.4~2倍

の発熱量があり、火災時には激しく燃えることがわかる。

1.2 ケーブルの配線状況と燃焼性

ケーブルの燃焼性は、配線状況によっても大きく変化す

る。配線場所については、地中直埋や地中管路内では燃焼

の心配は少ないが、気中や、火災が発生すると蓄熱効果が生

ずる洞道内、密閉ダクト内、煙突効果が生ずる垂直ダクト、シ

ャフト内などは、特にケーブル火災の危険な場所となる。（写

真-1）

配線方法については、1条だけで配線されている場合（単

条配線）と、多条のケーブルが隣接して配線されている場合

（多条配線、グループケーブル）では燃焼性に大差がある。

1. 케이블의 연소특성

1.1 케이블의 종류와 연소성

일반적으로 사용되고 있는 케이블의 절연재료, 시스재료를

연소성으로 구분하면 [표 1]과 같다.

케이블의 연소성은 케이블의 구조, 구성재료, 굵기 등에 따

라 다르다. 특히 케이블의 최외층(시스재)의 재질이 중요한

요소이며 주재료의 발화점, 연소시의 발열량 및 산소지수는

[표 2]에 나타냈다.

이 표에서도 알 수 있듯이 케이블에 사용되는 절연·시스

재료는 연료로서 사용되는 목재나 석탄 대비 약 1.4~2배의

발열량이 있으며 화재시 심하게 연소된다는 것을 알 수 있다.

1.2 케이블의 배선상황과 연소성

케이블의 연소성은 배선상황에 따라서도 크게 변화한다.

배선장소에 대해 논하자면 지중 직매나 지중 관로 내에서는

연소의 우려는 적지만 공기 중이나 화재가 발생하면 축열효

과가 생기는 터널 내, 밀폐 덕트 내, 굴뚝 효과가 생기는 수직

덕트, 샤프트 내 등은 특히 케이블 화재에 위험한 장소라고

할 수 있다(사진 1).

배선방법과 연소성에 대해서는 1조만으로 배선되어 있는

경우(단조배선)와 다조 케이블이 인접하여 배선되어 있는 경

우(다조배선, 그룹케이블) 큰 차이가 있다.

[표 1] 케이블의 종류와 연소성

케이블의 종류 연소성 연소 확산성

폴리에틸렌시스 쉽게 연소한다 확산한다

염화비닐시스 비교적 연소하기 어렵다 확산의 가능성이 있다

고난연시스 연소하기 어렵다 확산되지 않는다

[표 2] 케이블 재료의 연소특성

재 료 비 중 발화점(℃) 발열량(kcal/kg) 산소지수

폴리에틸렌 0.9 ~ 1.0 340 ~ 350 약 11,000 17 ~ 19

EPR 0.9 ~ 1.0 약 7,000 19 ~

PVC 1.3 ~ 1.4 390 ~ 454 약 7,000 24 ~ 26

클로로프렌 1.4 ~ 1.6 약 7,000 26 ~ 30

참고목재 0.2 ~ 0.5 260 ~ 약 5,000

석탄 1.2 ~ 1.4 325 ~ 400 약 5,000

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表1で大別したケーブルについて、配

線状況別の燃焼性を概略分類すると、

表-3となる。

また、同じ量のケーブルでも水平、傾

斜、垂直の配線状況によって燃焼性（速

度）は大きく異なる。一般に、水平の燃

焼に比較して垂直配線の方が延焼しや

すい。垂直のダクト内部に布設したケ

ーブルの燃焼性状は、供給空気流速に

対する延焼速度（ケーブル絶縁層の焼

損速度）、火災伝播速度の依存性が大

きい。

1.3 ケーブルが燃焼時に発生するガス

ケーブルのシース材料が燃焼時に発

生するガスは、表-4に示すように各種の

ガスが多量に発生する。そして、この煙

の進行速度（拡散）は炎の伝播に比べて極めて速い。特に塩

化ビニルシース　ケーブルが燃焼時に発生する塩化水素ガ

スは、強い刺激臭を伴い、人体に有害であり、金属などを腐

蝕させることは衆知されている。また、有害ガスの発生がな

いといわれているポリエチレンシース　ケーブルの場合で

も発熱量が高いだけでなく発煙量も多く一酸化炭素ガス、炭

[표 1]에서 대별한 케이블에 대하여

배선상황별 연소성을 개략적으로 분류

하면 [표 3]과 같다.

또한, 같은 양의 케이블이라도 수평,

경사, 수직의 배치상황에 따라 연소성

(속도)은 크게 다르다. 일반적으로 수평

의 연소성에 비하여 수직배선 쪽이 연소

확산되기 쉽다. 수직 덕트 내부에 포설

한 케이블의 연소성상은 공급공기 유속

에 대한 연소 확산속도(케이블 절연층의

소손속도), 화재 전파속도의 의존성이

크다.

1.3 케이블 연소시에 발생하는 가스

케이블의 시스재료가 연소되면 [표 4]

와 같이 각종 가스가 다량으로 발생한

다. 그리고 그 연기의 진행속도(확산)는

불꽃의 전파에 비해 대단히 빠르다. 특히 염화비닐시스 케이

블이 연소시에 발생하는 염화수소가스가 강한 자극성 냄새를

수반하며, 인체에 유해하고 금속 등을 부식시킨다는 것은 잘

알려져 있다. 또한, 유해가스의 발생이 없다고 하는 폴리에틸

렌시스 케이블의 경우에도 발열량이 높을뿐만 아니라 발연량

도 많고 일산화탄소가스, 탄산가스 등을 발생시켜 피난을 유

[사진 1] 동도 내 통신 케이블 화재 모습

[표 3] 배선상황에 따른 연소성

폴리에틸렌 염화비닐 고난연 불연

단조배선 Ｘ ○ ○ ◎

다조배선 Ｘ Ｘ ○ ◎

Ｘ : 인화가 잘되며 연소 확산 됨 ○ : 인화가 될 수는 있지만 연소 확산되기 어려움 ◎ : 인화되지 않으며 연소 확산되지 않음

[표 4] 연소시에 발생하는 가스

발생가스 폴리에틸렌 염화비닐 클로로플렌

탄산가스 ○ ○ ○

일산화탄소가스 ○ ○ ○

염화수소가스 - ○ ○

염소가스 - ○ -

메탄가스 - - ○

에틸렌가스 ○ - ○

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酸ガスなどを発生し、避難、誘導、消火活動に大きな影響を

与える。

2. ケーブル火災の原因

ケーブル火災の原因を大別すると表-5、表-6のようになる。

3. ケーブル延焼防止対策の必要性

火災発生時の対応は、出火―早期発見―初期消火－避難

―拡大防止の手順とされている。

ケーブルの延焼防止対策は、この拡大防止の役割に入っ

ている。すなわち、中規模以上の建築物には一般的に防火区

画が設けられているが、この防火区画となっている壁または

床をケーブルが貫通している部分も、その壁又は床と同様の

耐火性を保持するように処置する必要がある。

도하여 소화활동에 커다란 영향을 미친다.

2. 케이블화재의 원인

케이블화재의 원인을 대별하면 [표 5], [표 6]과 같다.

3. 케이블 연소확산 방지대책의 필요성

화재발생시의 대응은 발화–조기발견–초기 소화–피난–

확대방지의 순서로 되어 있다.

케이블 연소확산 방지대책은 이 확대방지의 역할에 해당

된다. 중언하면, 중규모 이상의 건축물에는 일반적으로 방화

구획이 설치되어 있는데, 이 방화구획으로 되어 있는 벽 또는

바닥에 케이블이 관통하는 부분도 그 벽이나 바닥과 같은 내

화성을 유지하도록 조치할 필요가 있다.

[표 5] 케이블화재의 원인 ①

(1) 지락, 단락시의 과전류에 의한 발열발화

(2) 도체접속부의 불량에 의한 부분 발열발화

(3) 절연체의 열화로 인한 절연파괴에 따른 발화

(4) 공사 중 용접불꽃 등에 의한 발화

(5) 케이블이 접속되어 있는 기기류의 가열에 의한 발화

(6) 기름 등의 가연물이나 구축물의 연소에 의한 발화

(7) 방화

케이블 자체의 발열에

의한 경우

케이블화재의

원인

외부 원인에 의한

경우

[표 6] 케이블화재의 원인 ②

전기회로의

사고 이외의 원인

케이블화재의

원인

보일러·화학장치 등의 발화

누유에 착화

기계장치의 파손

기계장치

사고

전기회로

사고

케이블 손상

개폐기의 동작불량

전기기기의 사고

설계·시공 불량

낙뢰

가열된 벨트의 발화

케이블트레이에 집적된 석탄가루 등의 발화

용접불꽃

방화시공에 의한 케이블 과열

방화

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また、ケーブルシャフトのように建物の中で一般の居住

区と区画されている場合であっても、配線されたケーブルが

何らかの原因で着火、燃焼した場合、ケーブルはシャフト自

身の煙突効果により、非常に速い速度で延焼し、短時間のう

ちに着火点から遠く離れた場所まで煙や炎を導入させてし

まう。

このような例は、近年幾つか報告されており、ケーブルシ

ャフトなどの防火対策も防災上重要な項目の一つとなって

いる。　さらに、設備防災の面からは電力、通信、制御系統の

中枢神経となっている制御盤、配電盤などを火災から守るた

めに、ケーブルが盤底を貫通する部分の防火処置も重要と

なる。

4. ケーブル防災に関する法規制、指針

建築基準法をはじめ、各方面からケーブル防災に関する

法規制、指針が出されている。

• 建築基準法• 電気設備工事共通仕様書• 東京都建築設備行政に関する設計施工上の指導指針• 特殊建築物定期調査• 防災設備の電源と配線に関する指針• 火災予防条例• 変電所等における防火対策指針　など

5. ケーブルの新しい防災対策

人の密集するビル火災で、大勢の人命が奪われる事故が

相次いで発生したことから、消防設備の整備、特に火災時の

非常用電源の確保が重要視され、1970年に弱電用の耐熱電

線の基準が消防庁で定められた。その後、幾度かの基準改正

を経て現在に至っている。これらの電線は、一般の電線に比

べ特殊な耐火層（耐火電線）や耐熱層（耐熱電線）などを設け

ているため、火災時でも絶縁性を保ち、一定時間の通電を可

能としているもので、消防法および建築基準法で定める各種

또한, 케이블 샤프트1)와 같이 건물에서 일반 거주지역으

로 구획되어 있는 경우라도 배선된 케이블이 어떤 원인으로

착화되어 연소한 경우, 케이블은 샤프트 자신의 굴뚝효과에

의해 매우 빠른 속도로 연소 확산하여 단시간에 착화점으로

부터 멀리 떨어진 곳까지 연기나 불꽃을 전파시킨다.

이와 같은 예는 최근에 몇 건 보고되어 있으며 케이블 샤

프트 등의 방화대책도 방재상 중요한 항목의 하나로 되어 있

다. 그리고 설비방재의 면에서는 전력, 통신, 제어계통의 중추

신경이 되고 있는 제어반, 배전반 등을 화재로부터 보호하기

위하여 케이블이 판넬 바닥을 관통하는 부분의 방화처리도

중요하다.

4. 케이블 방재에 관한 법규제 및 지침

건축기준법을 필두로 각 방면에서 케이블 방재에 관한 법

규제 및 지침이 다음과 같이 마련되어 있다.

•건축기준법

•전기설비공사 공통시방서

•토쿄도 건축설비행정에 관한 건축시공상의 지도지침

•특수건축물 정기조사

•방재설비의 전원과 배선에 관한 지침

•화재예방 조례

•변전소 등에서의 방화대책 지침 등

5. 케이블의 새로운 방재대책

사람이 밀집한 빌딩화재에서 많은 인명을 앗아가는 사고

가 계속해서 발생함에 따라 소방설비의 정비, 특히 화재시 비

상 전원 확보가 중요시되면서 소방청은 1970년 약전용 내열

전선의 기준을 제정하였다. 그 후 몇 번의 기준개정을 거쳐

현재에 이르고 있다. 이들 전선은 일반 전선에 비해 특수한

내화층(내화전선)이나 내열층(내열전선) 등을 갖추고 있기 때

문에 화재시에도 절연성을 유지하고, 일정시간 통전을 가능

하게 하는 것으로 소방법 및 건축기준법에서 정하는 각종 비

1) 케이블 샤프트(cable shaft] : 전기·통신용 배선·배관의 전용 스페이스. 건물의 상하를 잇기 위한 스페이스를 가리킴. (건축용어사전, 2011.1.5, 성안당)

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非常用設備（非常用エレベーター、屋内消火栓設備、排煙設

備など）の配線に使用される。このほか、耐熱光ファイバーケ

ーブル、耐熱型漏洩同軸等、警報用ケーブルがある。

耐火ケーブルは、ケーブルを30分間で、840℃まで加熱し

た後でも所定の絶縁抵抗値を維持し、防災設備へ問題なく

電源供給することができる性能が求められている（耐熱電線

の基準、消防庁告示　第10号、Dec18、1997）。

一方、大量に使用されている一般的なケーブルの防災対

策は、建築物の防火区画を貫通するケーブルの延焼防止処

置のほかに、ケーブル自体を難燃化した難燃ケーブルの採

用、防災シート、ケーブルに延焼防止塗料を塗布、防災（難

燃）テープをケーブルに巻きつける処置などの設備状態に応

じた延焼防止対策を選定し、処置することにより、より一層の

延焼防止対策が図れる。

しかし、これらの処置がされていても、火災時には数分間

で絶縁が破壊され、ケーブルとしての機能は失われ、電源の

停止、制御不能、通信不能となり重要設備の機能が短時間で

失われる。

これに対処する方法としてＦＰＮＥＴが開発された。

6. FPNET(Fire Protection NET）

ガラスクロスを基材とし、これに特殊防火材を被覆した構

成で通常（常温）では２５％以上の空隙があり、軽量で柔軟

性に富んでいる。

火災時（200℃以上）には、この特殊防火材がすばやく膨張

（10~15倍）して断熱層を形成して被覆した内部を火災から

保護する。

加熱膨張時に発生するガスにはハロゲン系のガスは含ま

れず、安全な防火材である。

■ FPNETの仕様• 商品名 : FPNET、 • 基材 : ガラスクロス• 重量 : 1.40KG/枚• 熱発泡開始温度 : 200~232℃• 最大発泡温度 : 260~400℃

상용 설비(비상용 엘리베이터, 옥내 소화전 설비, 배연설비

등)의 배선에 사용된다. 이외에도 내열 광통신케이블, 내열형

누설동축(漏洩同軸) 등 경보용 케이블이 있다.

내화케이블은 케이블을 30분간 840℃까지 가열한 후에도

소정의 절연저항 값을 유지하며, 방화설비에 문제없이 전원

공급이 가능한 정도의 성능이 요구되고 있다(내열전선의 기

준, 소방청 고시 제10호, 1997. 12. 18).

한편, 대량으로 사용되고 있는 일반적인 케이블의 방재대

책은 케이블 관통부의 연소확산 방지 조치 이외에 케이블

자체를 난연화한 난연케이블의 채용, 방재시트, 케이블에

연소확산 방지 도료 도포, 방재(난연)테이프를 케이블에 감

는 조치 등 설비 상태에 따른 연소확산 방지대책을 선정하

여 처리함으로써 한층 더 견고한 연소확산 방지대책을 도모

한다.

그러나 이러한 조치를 하여도 화재시에는 수분 사이에

절연이 파괴되어 케이블로서의 기능이 상실, 전원이 정지되

고 제어·통신이 불능되는 등 중요설비의 기능이 단시간에

상실된다.

이에 대처하는 방법으로서 FPNET가 개발되었다.

6. FPNET

FPNET는 유리크로스(glass cross)를 기초 재로로 하며,

이에 특수방화재를 피복한 구성으로 통상(상온)에서는 25%

이상의 공극이 있어서 경량이며 유연성이 풍부하다.

화재시(200℃ 이상)에는 이 특수방화재가 빠르게 팽창(10

~15배)하여 단열층을 형성해서 피복한 내부를 화재로부터

보호한다.

가열팽창하며 발생하는 가스성분에는 할로겐계의 가스가

포함되어 있지 않아 안전한 방화재이다.

■ FPNET의 시방

• 상품명 : FPNET

• 기 재 : 유리크로스(glass cross)

• 중 량 : 1.40kg/매

• 열발포 개시온도 : 200 ~ 232℃

• 최대 발포온도 : 260 ~ 400℃

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• 発泡倍率 10~15 倍、 製品標準寸法　910×1000 mm• 柔軟性：外形10mmの丸棒に巻きつけ、ひび割れが無

いこと

• 通気性：全体が網目状で、常温で25%以上の通気性が

あること

• 耐水性：常温水に浸水 90日、６０℃温水に21日浸水

し外観、重量変化（＋、－2%）、発泡倍率に変化の無い

こと

• 発生ガス：ハロゲンガスの発生が無いこと• 施工性：新設、既設のケーブルに容易に施工できること

施工後にケーブルの増設、撤去ができること

• FPNETの外観写真(写真―２)：左は常温時、右は熱発

泡後

7. 延焼防止および機能維持の公式試験

日本ではケーブルの難燃性試験法が確立されている。

難燃性試験はＩＥＥＥ Std 383, JCS 366-1978(VOT方式)

が一般的であるが、機能維持試験については試験法が設定

されていない。

ここで言う難燃性試験は延焼防止性と同意である。

7.1 UL 試験(Under Writers Laboratories, U.S.A）

ULの試験方法（UL Standard）には、ケーブルが火災に遭

遇した場合ケーブルの延焼状況を調査する試験法としてUL

• 발포배율 : 10~15배, 제품 표준치수 910x1,000mm

• 유연성 : 외형 10mm의 환봉에 감아서 균열이 없을 것

• 통기성 : 전체가 그물눈 형상으로 상온에서 25% 이상의

통기성이 있을 것

• 내수성 : 상온수에 침수 90일, 60℃의 온수에서 21일 침

수시켜서 외관, 중량 변화(±2%), 발포배율에 변화가 없

을 것

• 발생가스 : 할로겐가스의 발생이 없을 것

• 시공성 : 신설, 기설 케이블에 쉽게 시공할 수 있을 것,

시공 후에 케이블의 증설, 철거가 가능할 것

• FPNET의 외관사진(사진 2) : 좌측은 상온시, 우측은 발

열발포 후

7. 연소확산 방지 및 기능유지의 공식시험

일본에는 케이블 난연성시험법이 확립되어 있다.

난연성시험법은 IEEE Std 383, JCS 366-1978(VOT방식)

이 일반적이지만 기능유지시험에 대해서는 시험법이 설정되

어 있지 않다.

여기서 말하는 난연성시험은 연소확산 방지성과 같은 의

미이다.

7.1 UL시험(Under Writers Laboratories U.S.A)

UL의 시험방법(UL Standard)에서는 케이블이 화재에 직면

한 경우 케이블의 연소확산 상황을 조사하는 시험법으로서

[사진 2]

(좌) (우)

[사진 3] [사진 4]

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Standard 1685 が設定されている。

この試験法は、IEEE Std 383, JCS 366とほぼ同様である。

通常、ケーブルがグループ化されて配線された状態で延

焼状況を試験するためのものである。この試験では、通常の

ケーブルは容易に延焼拡大し、また、難燃化されたケーブル

では延焼が拡大しにくいことを確認するものである。

この試験の具体的な判定内容は、炎の到達長さ、ケーブル

の損傷（ケーブル被覆材、絶縁材の溶解、コゲ、灰化、そして導

体の露出）を測定するものであり、ケーブル本来の機能維持

がどの程度あるかを試験する方法は設定されていない。

ＦＰＮＥＴを使用したULの試験ではUL としては初めて

の試験であり、ＦＰＮＥＴが特徴とする延焼防止と機能維

持がどの程度保たれるかを試験するため、事前にULと十分

に打ち合わせをおこなった。

■ 試験内容• UL Standard 1685,　縦型,• トレイ 長さ2.44M(写真―3, 4）

ケーブルは細くなるほど燃焼しやすい（危険性が高い）こと

から、一般に使用されている制御用のケーブルを採用した。

合計11回の試験をおこなった。使用したケーブルは

- XHHW-2 : 2導体 外径12mm,

- THHN/THWN : 8 導体, 外径16.5mm

- XHHW-2 : 3導体, 外径16.7mm、

- XHHW-2 : 3導体, 外径12.7mm

いずれも600V の4種類を使用した。

それぞれの試験ではケーブルの機能維持特性を確認する

ためHigh-Pot(絶縁特性)試験とケーブルを加電（110V）常態

にしてヒューズを介して電球を点灯させ、通電状況を観察し

た。(第１図、第２図、第３図)

ここでは その試験の一例を紹介する。

試験の内容は 表―７ に示す。

使用ケーブル : XHHW-2 2導体, 外径12mm

試験内容を写真―5，6，7)試験結果を第８表、（写真-8，9）

に示す。

UL Standard 1685가 설정되어 있다.

이 시험법은 IEEE Std 383, JCS 366과 거의 동등하다.

일반적으로 케이블이 그룹화되어 배선된 상태에서 연소확

산 상황을 시험하기 위한 것이다. 이 시험에서는 일반 케이블

은 쉽게 연소가 확되하고, 반면 난연화된 케이블은 연소확산

이 어렵다는 것을 확인하는 것이다.

이 시험의 구체적인 판정내용은 불꽃의 도달 길이, 케이블

손상(케이블 피복재, 절연재의 용해, 용착, 탄화 그리고 도체

노출)을 측정하는 것이며, 케이블 본래의 기능유지가 어느 정

도 되고있는가를 시험하는 방법은 설정되어 있지 않다.

FPNET를 사용한 UL의 시험의 경우 UL로서는 첫번째 시

험이며, FPNET가 특징으로 하는 연소확산 방지와 기능유지

를 어느 정도 확보할 수 있는가를 시험하기 위하여 사전에

UL과 충분히 협의하였다.

■ 시험내용

• UL Standard 1685 종형

• 트레이 길이 2.44m(사진 3, 사진 4)

케이블은 가늘수록 연소하기 쉽기(위험성이 높다) 때문에

일반적으로 사용하고 있는 제어용 케이블을 채택하였다.

합계 11회의 시험을 실시하였다. 사용한 케이블은

- XHHW-2 : 2도체, 외경 12mm

- THHN/THWN : 8도체, 외경 16.5mm

- XHHW-2 : 3도체, 외경 16.7mm

- XHHW-2 : 3도체, 외경 12.7mm

모두 600V의 4종류를 사용하였다.

각각의 시험에서는 케이블의 기능유지 특성을 확인하기

위하여 High-Pot(절연특성)시험과 케이블을 통전(110V)상태

에서 퓨즈를 경유하여 전구를 점등시켜서 통전상황을 관찰하

였다(그림 1~3 참조).

여기에 그 시험의 일례를 소개한다.

시험의 내용은 [표 7]에 나타냈다.

사용케이블 : XHHW-2 2도체, 외경 12mm

시험내용을 [사진 5, 6, 7], 시험결과를 [표 8](사진 8, 9)에

나타내었다.

2014 October + 21

Global Today

FPNETを使用しないケーブルは、試験開始後７５秒で絶

縁が破壊された。すなわち、ケーブルの機能は失われた。

FPNETを使用したケーブルは加熱中に一時絶縁抵抗値が

下がったが、試験終了後15分で初期の絶縁抵抗値に回復し

た。これにより、一定の加熱（火災）に遭遇しても延焼防止だ

FPNET를 사용하지 않은 케이블은 시험 개시 후 75초에

절연이 파괴되었다. 즉, 케이블의 기능이 상실되었다.

FPNET를 사용한 케이블은 가열 중에 일시 절연저항값이

떨어졌지만, 시험 종료 후 15분에 초기의 절연저항값으로 회

복되었다. 이에 따라 일정한 가열(화재)에 직면하여도 연소

[표 7] UL Standard 1685의 시험내용

시험번호 FPNET 사용 버너(BTU)

1 케이블만 시험 70,000

2 랙(rack) 전체를 감싼다 70,000

3 랙(rack) 전체를 감싼다 70,000

4 랙(rack) 전체를 감싼다, FPNET 두겹 210,000

※ 시험내용, 사용케이블 : 2도체/#10AWG, PVC Jacket 0.475 In, 케이블 본수 : 9본

[그림 1] UL Standard 1685에 설치된 High-Pot과 통전시험 개요도

[그림 2] High-Pot의 결과 FPNET의 겹침부는 50mm 이상 FPNET의 고정은 U자형 핀(구멍 폭 30∼40mm) 또는 유리섬유테이프 등을 사용한다

[그림 3] FPNET의 시공 개요도

[사진 5] [사진 6] [사진 7]

22 + Journal of the Electric World / Monthly Magazine

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けでなくケーブルとしての機能が維持できることが確認され

た。

7.2 FILK 試験(Fire Insurers Laboratories of Korea,

韓国火災保険協会 防災試験研究所 ）

(KSC IEC 60332-3, IEEE 383-1974 Flame Tests, IEEE Standard

for Type Test Of Class IE Electrical Cables, Field Splices, and

Connections for Nuclear Power Generating Stations)

• 使用したケーブル : CNCV-W325 mm2 High Voltage

Cable 外径57mm

• 縦型ラック（2.44M）

試験 1．

ケーブルラックにケーブルを3条1/2Dに配置しFPNETで全

体を被覆（写真―10）

확산방지뿐만 아니라 케이블로서의 기능을 유지할 수 있다는

것이 확인되었다.

7.2 FILK시험(Fire Insurers Laboratories of Korea,

한국화재보험협회 방재시험연구소)

(KSC IEC 60332-2, IEEE 383-1974 Flame Tests, IEEE Stan-

dard for Type Test of Class IE Electrical Cables, Field Splic-

es and Connections for Nuclear Power Generating Stations)

• 사용 케이블 : CNCV–W325㎟ High Voltage Cable 외

경 57mm

• 종형(縱型)랙(2,44m)

케이블 랙에 케이블을 3조 1/2D로 배치하여 FPNET로 전

체를 피복(사진 10)

[사진 8] [사진 9] [사진 10]

[표 8] UL Standard 1685의 시험결과

최대불꽃길이(mm) 용융장 그을음 길이 탄화 도체 노출 HI-POT 점등

1 10,058 1,097 1,005 792 853 60SEC ON

2 12,912 701 없음 없음 없음 ON

3 12,192 822 없음 없음 없음 ON

4 1,828 1,737 1,584 없음 없음 ON

주 1. Hi-POT TEST2)의 AC Hi-Pot Tester, 시험전압 0~4KV, 트립레벨 0.3 ~ 4kV

주 2. 시험 1의 110V 점등 시험에서 시험개시 후 단시간에 케이블 절연물이 없어져서 도체안의 공기절연이 되어 점등이 유지되었다.

2) Hi-POT TEST : High Potential Test, 고압 전류를 가해 절연층의 이상 유무를 검사하는 전기적 특성검사 (PCB/SMT/PACKAGE/DIGITAL 용어 해설집, 2010)

2014 October + 23

Global Today

同上ケーブル1条にFPNETを被覆したものと、同上ケーブ

ルを難燃性にするため従来か使用されている難燃性テープ

を（1/2ラップ　2層巻き）使用したケーブルを並列に配置。

試験前（写真―12）、試験後（写真―13）

同上ケーブル（難燃処置をしていない）を3条1/2Dに配

置。試験中（写真―14）

試験結果

バーナー上　480mm までFPNET が加熱膨張、ケーブル

には異常なし。

상기 케이블 1조에 FPNET를 피복한 것과 상기 케이블을

난연성화 시키기 위해 이전부터 사용되었던 난연성 테이프를

(1/2 겹쳐서 2층 감기) 사용한 케이블을 병렬로 배치

시험 전(사진 11), 시험 후(사진 12)

상기 케이블(난연처리 하지 않음)을 3조 1/2D로 배치. 시험

중(사진 13)

시험결과

버너 위 480mm까지 FPNET가 가열팽창, 케이블에는 이상

없음.

[사진 11] [사진 12]

[사진 14][사진 13]

24 + Journal of the Electric World / Monthly Magazine

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FPNET를 사용한 것은 버너 위 400mm까지 FPNET가 가

열팽창 하였으나, 케이블에는 이상이 없었다. 난연성 테이프

를 사용한 것은 버너 위 400mm까지 테이프 및 케이블시스

가 변형하였으며 길이 약 100mm에 걸쳐서 도체가 노출되었

다.(사진 14)

착화 후 220초부터 케이블의 연소가 시작되었으며 불꽃이

확대되어 10분 후에는 최상부(2.44m)까지 연소가 확대되었다.

이들 시험결과 일반 케이블은 화재가 발생한 후 단시간에

연소가 확대된다. 난연처리를 한 케이블은 연소확산을 방지

할 수 있지만, 화재가 발생한 후 케이블로서의 기능유지는 단

시간에 상실되었다.

FPNET로 처리한 케이블은 화재가 발생하여도 연소확산을

방지할 뿐 만 아니라 케이블 본래의 기능유지가 20분 이상

지속할 수 있다는 것이 확인되었다.

(주) FPNET를 초고압 전력케이블에 사용할 경우에는 허용

전류가 약간 낮아질 가능성이 있다.

상기 각종 시험결과로부터 이전의 케이블 연소확산 방지

대책과 FPNET의 성능을 정리하면 [표 9]와 같다.

8. 결론

케이블은 모든 설비에 다량으로 사용되며 전력, 제어, 통신

에 빠질 수 없는 것이다.

FPNETを 使用したものはバーナー上　400mm　まで

FPNETが加熱膨張　ケーブルには異常なし　難燃性テープ

を使用したものは、バーナー上　400mm までテープおよび

ケーブルシースが変形し、約100mm　長にわたって導体が

露出した。（写真―11）

着火後、220secからケーブルの燃焼が始まり炎は拡大炎

上し始め、10分後には最上部（2.44M)まで延焼が拡大した。

これらの試験結果、通常のケーブルは火災遭遇後には短

時間で延焼拡大する。難燃処理をしたケーブルは延焼を防

止することはできるが、火災遭遇後ケーブルとしての機能維

持は短時間で消失する。

FPNET で処置したケーブルは火災に遭遇しても延焼を防

止するだけでなく、ケーブル本来の機能維持が２０分以上

持続できることが確認された。

（注）FPNETを超高圧電力ケーブルに使用する際には許容

電流がやや下がる可能性がある。

上記各種の試験結果から従来のケーブルの延焼防止対

策とＦＰＮＥＴの性能をまとめると第９表のようになる。

8. おわりに

ケーブルはあらゆる設備で多量に使用され、電力、制御、

通信で欠くことのできないものとなっている。

[표 9] 케이블의 연소확산 방지방법과 특성

구 분 연소확산방지도료 방재(난연)테이프 난연케이블 방재트로프 FPNET

케이블의 배선상황단조배선 가 가 가 가 가

다조배선 가 불가 가 가 가

시공성세정작업 필요 필요 불요 불요 불요

시공성 곤란(3회 도포) 약간 곤란 용이 곤란 불요

케이블 증설, 철거 - 불가 약간 곤란 용이 약간 곤란 용이

연소확산 방지특성 - 합격 합격 합격 합격 합격

화재시 기능성 유지 UL시험 - - - - 20분 이상

화재시 발생 가스 - - - - - 무독

2014 October + 25

Global Today

しかしながら、万、万が一火災に遭遇すると、その機能は

短時間で止まるだけでなく、多量の発煙を伴いながら激しく

延焼拡大し、避難、誘導、消火が難しくなる。これにより、人

的、物的、そして社会的にも莫大な損害が生じることになる。

また、ケーブル火災は原材料がプラスチックやゴムから構

成されているため、タイヤ火災と同様に従来の水だけでの

消火は極めて難しい。

FPNETはこれらに対処するために筆者が長年の研究と多

くの実験によって開発したものである。（表―9）

従来のケーブルの防災対策はケーブルに延焼防止塗料

を塗布する方法、ケーブルに防災（難燃）テープを巻きつけ

る方法、ケーブル自体を難燃化する方法などである。

これらの方法は火災時にケーブルの延焼を防止するだけ

の措置であり、火災時にケーブルは数分間で使用できなくな

る。すなわち、現在実用化されている防災用ケーブル（耐火、

耐熱ケーブル）以外のケーブルは機能維持が出来ない。

FPNETはこの問題を大きく改善したもので、火災時のケー

ブルの延焼防止措置だけでなく、一定時間（20分以上）ケーブ

ルの機能維持が出来る防災上きわめて有効な対策である。

また、FPNETは全てのケーブル、全ての配線状態に対応

出来、施工が簡単でケーブルの増設、撤去作業も容易に行

える。

今後、FPNETが発変電所、空港、通信局、交通機関、工場、

超高層ビル、ホテル、地下駐車場、などの重要な設備をはじ

め、多くの人が集まる場所などに普及され、消防、防災活動

で大きな効果が発揮されることを望む。

그러나 만일 화재가 발생하면 그 기능은 단시간에 멈출 뿐

아니라, 다량의 연기를 수반하면서 급격히 연소가 확대되어

피난을 유도, 소화를 어렵게 만든다. 이에 따라 인적, 물적 그

리고 사회적으로도 막대한 손해가 발생하게 된다.

또한, 케이블 화재는 원재료가 플라스틱이나 고무로 구성

되어 있기 때문에, 타이어 화재와 마찬가지로 일반 물만으로

소화하기가 대단히 어렵다.

FPNET는 이에 대처하기 위해 필자가 오랜기간에 걸쳐서

연구와 많은 실험을 실시하여 개발한 것이다(표 9).

이전의 케이블 방재대책은 케이블에 연소확산 방지도료를

도포하는 방법, 케이블에 방재(난연)테이프를 감는 방법, 케이

블 자체를 난연화 하는 방법 등이 있다.

이들 방법은 화재시에 케이블의 연소확산만을 방지하는

조치이며 화재시에 케이블은 수 분 이내에 사용할 수 없게 된

다. 즉 현재 실용화 되어 있는 방재용 케이블(내화, 내열 케이

블) 이외의 케이블은 기능유지를 할 수 없다.

FPNET는 이 문제를 크게 개선한 것으로 화재시 케이블의

연소확산 방지조치뿐만 아니라 일정시간(20분 이상) 케이블

이 정상기능을 유지 할 수 있는 방재상 대단히 유효한 대책

이다.

아울러 FPNET는 모든 케이블, 모든 배선상태에 대응할 수

있으며 시공이 간단하여 케이블의 증설, 철거작업도 쉽게 할

수 있다.

향후 FPNET가 발·변전소, 공항, 통신국, 교통기관, 공장,

초고층 빌딩, 호텔, 지하주차장 등의 중요한 설비를 비롯하여

많은 사람이 모이는 장소 등에 보급되어 소방, 방재활동에 큰

효과를 발휘할 수 있기를 기대한다.

26 + Journal of the Electric World / Monthly Magazine

Special And+

참고문헌

1. 원자력발전소에서 케이블의 연소확산 방지대책 : The First

Atomic Power Industry Group No. 92

2. Cablr Fire Prevention System : Japanese Association of

Fire Science and Engineering(Vol. 20 No. 1 ’79)

3. 케이블의 연소확산 방지대책 : 전기와 관리(제12권 22호)

4. 그룹케이블의 연소확산 방지대책 : 전기와 공사

(제27권 2호)

5. 간선설비 : 전기설비학회지(1986년 11월호)

6. 전설기술 40년의 변천 : 전설공업(1988년 6월호)

7. 케이블의 방화조치 : SUT BULLETIN(1990년 7월호)

동경이과대학출판협회

8. 전기설비 방재에 대하여 : 전기설비학회지(1992년 7월호)

9. 전선·케이블의 방재대책 : 전설기술(2000년 5월)

10. 佐野市의 타이어화재 : 화재(화재학회지 2000년 2월)

11. 새로운 소화제에 관한 연구 : 소방연구소 소방연구보고서

(2002년)

12. 새로운 방화재료 : 전기설비학회지(2013년 4월)

죠지 무로타(GEORGE MUROTA) 쇼와 12년 (1937년)생

•도쿄 이과 대학 이학부 물리학과 졸업

•후루카와 전기공업(주) 입사 이사, 2002년 은퇴

•(재)도쿄시고또재단 중소기업 담당 고문

주요 경력

• 태평양 해저 통신 케이블의 기초 연구, 바닥 난방 시스템의 연

구 개발, 전선 케이블의 방화·방재 시스템의 연구 개발, 배관

재의 화재 예방 시스템의 연구 개발, 열 발포성 내화 재료의 연

구 개발, 새로운 소화 시스템의 연구 개발, 전선, 케이블의 기능

유지 시스템의 개발 등

소속 학회 소속위원회 (역임)

일본화재학회, 전기설비학회, 건축설비사회, 건축설비기술자협회

•NFPA (National Fire Protection Association), BICSI

• 일본 전기 협회 기술 기준위원회 日本電設工業 협회 기술위원

회 전기 협동 연구회 총무, 케이블 방재 설비 협의회 회장, 日

本電線工業 회 방재 전문위원회 위원장, 전기 학회 기술 조사

위원회 지하 개발 이용 연구 센터 마스터 플랜위원회, 연소 방

지 재 인증 기준 검토위원회 일본 화재 학회 공중 소방에 관한

조사위원회, 도쿄 이과 대학 종합 연구소 화재 연구 부문

参考文献

1.「原子力発電所におけるケーブルの延焼防止対策」 The

First Atomic Power Industry Group No.92

2.「Cable Fire Prevention System」 Japanese Association

of Fire Science and Engineering (Vol. 20 No.1 ’79 )

3.「ケーブルの延焼防止対策」電気と管理（第12巻22号）

4.「グループケーブルの延焼防止対策」電気と工事(第27巻

2号）

5.「幹線設備」 電気設備学会誌　（Nov ‘86）

6.「電設技術40年の変遷」電設工業　（Jun ‘88）

7.「ケーブルの防火措置」SUT BULLETIN （July ’90） 東京理

科大学出版協会

8.「電気設備の防災について」電気設備学会誌(Jul‘92）

9.「電線・ケーブルの防災対策」 電設技術(May‘00）

10.「佐野市のタイヤ火災」火災(火災学会誌 Feb‘00）

11.「新しい消火剤に関する研究」 消防研究所消防研究報告

( ’02 )

12.「新しい防火材料」電気設備学会誌(Apr‘13）

室田 城治（GEORGE MUROTA）昭和12年（1937年）生•東京理科大学 理学部 物理学科 卒•古河電気工業（株）入社 理事、 2002年 退職、•(財)東京しごと財団　中小企業アドバイザー

主たる職歴• 太平洋海底通信ケーブルの基礎研究, 床暖房システムの研

究、開発, 電線ケーブルの防火・防災システムの研究、開発, 配管材の防火システムの研究、開発, 熱発泡性耐火材の研究、開発, 新しい消火システムの研究、開発, 電線、ケーブルの機能維持システムの開発　その他

所属学会、所属委員会（歴任）• 日本火災学会、電気設備学会、建築設備士会、建築設備技術

者協会• NFPA(National Fire Protection Association）、BICSI• 日本電気協会　技術基準委員会、日本電設工業協会　技術

委員会、電気協同研究会　幹事、ケーブル防災設備協議会　会長、日本電線工業会 防災専門委員会　委員長、 電気学会　技術調査委員会、地下開発利用研究センター マスタープラン委員会、延焼防止材認定基準検討委員会、日本火災学会 空中消火に関する調査委員会、東京理科大学 総合研究所火災研究部門　

2014 October + 27

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