ハロゲンフリーケーブルの難燃性

ハロゲンフリーケーブルは、膨大な数の産業用およびインフラ用アプリケーションで必要とされる定番品です。これらのケーブルには、FRNCや、HFFR、LS0H、LSZH などの様々なラベルが設定されてきました。これらの略号にはどのような意味があるのでしょうか?また、ハロゲンを含む製品と比較して、ハロゲンフリーケーブルにはどのような利点があるのでしょうか?HELUKABELが説明いたします。

Flame retardancy in halogen-free cables

ハロゲン(「塩を形成する」という意味)には、塩素(Cl)、臭素(Br)、フッ素(F)、ヨウ素(I)という化学元素が含まれます。ケーブルを製造する際、特定のコア絶縁材やシース材を難燃性にするためにこれらが使用されます。そこで、塩素(PVC プラスチックやクロロプレンゴムの成分)とフッ素(高温材料のFEP、PTFE、ETFEに含まれる)が登場します。臭素も、ケーブルや電線の難燃剤に使われています。

問題は、ハロゲンは非常に激しく燃焼し、着火すると有害なガスを発生することです。ハロゲンは、水分と接触すると酸に変化するハロゲン化ハロゲンを発生させ、呼吸器官に酸による火傷を引き起こす可能性があります。さらに、放出された酸は金属部品を腐食させ、機械や建物のコンクリートの鉄筋さえも損傷させることがあります。その結果、時間とコストのかかる除染作業が必要となります。

ケーブルや電線の難燃性は、もちろん防火対策の重要な基準です。また、塩素、臭素、フッ素、ヨウ素を含まない素材で構成されたケーブルや電線を意味するハロゲンフリー製品を明確に要求する用途も数多くあります。これらのケーブルは、万が一発火した場合でも、酸や煙の発生が非常に少なく、毒性も低いため、人や建物、機械への被害を大幅に軽減することができます。しかし、一酸化炭素などの有毒ガスは、ハロゲンフリーのケーブルに引火した場合でも発生します。

ハロゲンフリーのケーブルや電線は、例えば、人が集まる建物や貴重な物的資産を守らなければならない場所で必要とされます。その例としては、

建築技術: オフィス、ショッピングセンター、学校、病院、空港などの公共施設では、火災や健康リスク防止のための強力な条例が施行されています。このような場所では、ケーブルや電線のほとんどが固定されており、特別な化学的・機械的要件を満たす必要はありません。ハロゲンフリーで難燃性、煙や有毒ガスの発生が少ない PE や PP ベースのプラスチック混合物が使われることが多いです。また、燃焼試験にも合格する必要があります。

産業オートメーション: 機械やプラントでは、多くの場合高い耐薬品性と機械的耐性を備えたケーブル・電線が必要とされます。ドラッグチェーンやロボット工学のようなフレキシブルな用途で使用される場合、これらの負荷は特に高くなります。一般的に、TPE-O または TPE-U (PUR またはサントプレン)をベースにしたシース混合物が使用されます。これらはハロゲンフリー構造も可能ですが、建築技術用ケーブルのような難燃性や低発煙性で製造することはできません。

ハロゲンフリーケーブルの標準ラベル

長年にわたり、さまざまなメーカー、市場、地域、および規格が、ハロゲンフリーおよび難燃性ケーブルに関するさまざまなラベルを開発してきました:

  • FRNC Flame Retardant Non Corrosive … 難燃性、非腐食性
  • HFFR Halogen Free Flame Retardant …ハロゲンフリー難燃剤
  • LS0H Low Smoke 0 Halogen (also: LSOH) …低煙 0 ハロゲン
  • LSZH Low Smoke Zero Halogen …低煙ゼロハロゲン

しかし、これらのラベルはいずれも、難燃性、腐食性、毒性、光減衰に関する具体的な情報を提供するものではありません。したがって、ユーザーは各サプライヤーのデータシートに記載されている規格に細心の注意を払わなければなりません。そこに記載されている情報が、ケーブルの燃焼性(水平燃焼試験、垂直燃焼試験、束燃焼試験)を特定する唯一の方法です。

ハロゲンフリーケーブルの代表的な規格は?

DIN EN 60754-1 VDE 0482-754-1:2021-02 は、全酸性を特定するために必要な試験機と試験手順を規定しています。ハロゲンフリーとして認証されるには、試験結果が 5mg/g 未満でなければなりません。

DIN EN 60754-2 VDE 0482-754-2:2021-02 は、pH 値と導電率の測定を定義しています。pH 値は 4.3 以下、導電率は 10 μS/mm 以下でなければなりません。

DIN EN 61034-2 VDE 0482-1034-2:2021-02 は、ケーブルが燃焼した際のスモークガス密度の測定を規定しています。低発煙と見なされるには、試験結果で光の減衰が 40% 以下でなければなりません。用途、顧客、地域によっては、より低い光減衰率が要求されることもあります。その目的は、人々が火災の発生源や避難経路を認識できるようにすることです。これらの基準は、人が密集している公共施設や電車内などで要求されます。

まとめ

安全性が重要視される多くの用途において、ハロゲンフリーケーブルは、火災時に有毒ガスや煙の発生が少ないという大きな利点を提供します。同時に、これらの製品は、さまざまな規格や要件に準拠するため、高い難燃性を示す必要があります。ケーブルの実際の難燃性を判断するには、FRNC、HFFR、LS0H、LSZH といった一般的なラベルだけでは不十分です。データシートに記載されている規格だけが、信頼すべき唯一の情報なのです。難燃性が低いか、中程度か、あるいは高いか、低発煙構造か、あるいは光減衰試験済みかどうかは、これらの規格によって判断することができます。45 年以上の経験を持つエキスパートとして、HELUKABEL はお客様の用途に最適なケーブルを特定するお手伝いをさせていただきます。

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