JP7820179B2 - Fire-resistant cable and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は耐火ケーブルおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a fire-resistant cable and a method for manufacturing the same.
ビルや地下街等の防災設備の電気配線として使用される耐火ケーブルは、その耐火性能や電気特性、構造、寸法等が消防庁告示により規定されている。 The fire resistance, electrical characteristics, structure, dimensions, etc. of fire-resistant cables used as electrical wiring for disaster prevention equipment in buildings, underground shopping malls, etc. are regulated by Fire and Disaster Management Agency notices.
このような基準を満たす耐火ケーブルとして、導体の周囲に耐火層や絶縁体層、シース等を配置したケーブルが知られている(例えば特許文献1)。当該文献では、導体にマイカテープ(耐火テープ)を縦添えし、その上にガラスマイカテープを巻き付けることで、耐火層を形成している。また近年、マイカテープの周囲にガラスヤーンを巻き付けた耐火層も知られている。 Fire-resistant cables that meet these standards include cables in which a fire-resistant layer, an insulating layer, a sheath, etc. are arranged around the conductor (see, for example, Patent Document 1). In this document, a fire-resistant layer is formed by attaching mica tape (fire-resistant tape) vertically to the conductor and then wrapping glass mica tape on top of that. In recent years, fire-resistant layers in which glass yarn is wrapped around mica tape have also become known.
マイカテープの周囲にガラスヤーンを巻き付けて、耐火ケーブルの耐火層を形成する場合、図1に示すような、粗巻装置100が用いられることがある。図1に示す粗巻装置100では、ガラスヤーン24がボビン(図示せず)に巻き取られた状態で粗巻装置100の粗巻ヘッド120内に収容されている。耐火層20を形成する際には、まず治具110を用いて、導体10にマイカテープ22を縦添えする。そして、粗巻ヘッド120から一定の長さのガラスヤーン24を繰り出し、導体10およびマイカテープ22を所定の方向に送り出しながら、粗巻ヘッド120を回転させる。これにより、ガラスヤーン24がらせん状に、マイカテープ22の周囲に巻き付けられる。 When winding glass yarn around mica tape to form a fire-resistant layer for a fire-resistant cable, a coarse winding device 100 such as that shown in Figure 1 may be used. In the coarse winding device 100 shown in Figure 1, the glass yarn 24 is wound on a bobbin (not shown) and housed in the coarse winding head 120 of the coarse winding device 100. To form the fire-resistant layer 20, first, a jig 110 is used to attach the mica tape 22 longitudinally to the conductor 10. Then, a fixed length of glass yarn 24 is unwound from the coarse winding head 120, and the coarse winding head 120 is rotated while feeding out the conductor 10 and mica tape 22 in a predetermined direction. This causes the glass yarn 24 to be wound spirally around the mica tape 22.
ここで、従来のガラスヤーン24は、原糸を複数本引き揃えただけの構造を有している。そのため、図2に示すように、ガラスヤーン24をボビン(図示せず)から繰り出す際に、一部の原糸が弛んだりほつれたりすることがある。そして、これらが粗巻ヘッド120に絡まったり、粗巻ヘッド120の回転によって切れたり、さらには絡まった部分がコブとなって、耐火ケーブルに不良が生じることがある。また、このような不具合が生じると、当該箇所の修繕が必要である。さらに、粗巻装置100を停止させる必要があり、耐火ケーブルを効率よく製造できない。また、このような不具合に対応するため、粗巻装置100を常時、作業員が監視する必要もある。 Here, conventional glass yarn 24 has a structure in which multiple strands of yarn are simply pulled together. Therefore, as shown in Figure 2, when the glass yarn 24 is unwound from a bobbin (not shown), some of the strands may become loose or fray. These strands may then become tangled in the winding head 120 or break when the winding head 120 rotates. Furthermore, the tangled portions may become knots, causing defects in the fire-resistant cable. When such defects occur, the affected areas must be repaired. Furthermore, the winding device 100 must be stopped, which makes it difficult to efficiently manufacture fire-resistant cables. Furthermore, to address such defects, the winding device 100 must be constantly monitored by an operator.
本発明の主な目的は、作業員が常時監視しなくても、効率よく耐火ケーブルを製造可能な方法、およびこれから得られる耐火ケーブルを提供することにある。 The main object of the present invention is to provide a method for efficiently manufacturing fire-resistant cables without the need for constant worker supervision, and to provide the fire-resistant cables obtained using this method.
本発明者らが上記課題を解決するため技術的検討を重ねたところ、複数の原糸を撚り合わせたガラスヤーンを用いることにより、ガラスヤーンの一部が弛んだり、ほつれたりすることが殆どなくなり、効率よく耐火ケーブルを製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。 After extensive technical research to solve the above problems, the inventors discovered that by using glass yarns made by twisting together multiple raw yarns, the glass yarns are almost never loosened or frayed, allowing for the efficient production of fire-resistant cables, leading to the completion of the present invention.
すなわち本発明の一態様によれば、
導体上に耐火テープを縦添えする工程と、
前記耐火テープの外周にガラスヤーンを巻き付ける工程とを有し、
前記ガラスヤーンとして複数の原糸が撚り合わせられたものを使用することを特徴とする、耐火ケーブルの製造方法が提供される。
That is, according to one aspect of the present invention,
applying a fire-resistant tape longitudinally onto the conductor;
and winding a glass yarn around the outer periphery of the fire-resistant tape.
There is provided a method for producing a fire-resistant cable, characterized in that a glass yarn formed by twisting together a plurality of raw yarns is used as the glass yarn.
また、本発明の他の態様によれば、
導体を耐火層と絶縁体層とで被覆した耐火絶縁線心を有し、
前記耐火層が、前記導体上に縦添えされた耐火テープと、前記耐火テープの外周に巻き付けられたガラスヤーンとから構成され、
前記ガラスヤーンとして複数の原糸が撚り合わせられたものが使用されていることを特徴とする耐火ケーブルが提供される。
According to another aspect of the present invention,
The conductor is covered with a fire-resistant layer and an insulating layer.
The fire-resistant layer is composed of a fire-resistant tape longitudinally attached to the conductor and a glass yarn wound around the outer periphery of the fire-resistant tape,
The fire-resistant cable is characterized in that a plurality of strands of glass yarn are twisted together.
本発明によれば、耐火ケーブルの製造中に、ガラスヤーンの一部が弛んだり、ほつれたりすることが殆どなく、効率よく耐火ケーブルを製造可能である。また、当該方法で製造された耐火ケーブルは、絶縁性能の低下が生じ難い。 According to the present invention, fire-resistant cables can be manufactured efficiently with almost no loosening or fraying of glass yarns during production. Furthermore, fire-resistant cables manufactured using this method are less likely to experience a decline in insulation performance.
以下、本発明の好ましい実施形態にかかる耐火ケーブルについて説明し、その後、耐火ケーブルの製造方法について説明する。
本明細書において数値範囲を示す「~」は下限値および上限値を当該数値範囲に含む意味を有している。
A fire-resistant cable according to a preferred embodiment of the present invention will be described below, followed by a description of a method for manufacturing the fire-resistant cable.
In this specification, the use of "to" indicating a range of values means that the range includes both the lower limit and the upper limit.
図3は本実施形態の耐火ケーブル1の概略的な構成を示す断面図である。
図3に示すとおり、本実施形態の耐火ケーブル1は、導体10を、耐火層20と絶縁体層30とで順に被覆した耐火絶縁線心40を、複数本(図3の例では4本)撚り合わせ、その外周をシース50で被覆した構造を有している。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the fire-resistant cable 1 of this embodiment.
As shown in Figure 3, the fire-resistant cable 1 of this embodiment has a structure in which multiple (four in the example of Figure 3) fire-resistant insulated cores 40, each having a conductor 10 covered in turn with a fire-resistant layer 20 and an insulating layer 30, are twisted together and the outer periphery of the twisted cores is covered with a sheath 50.
導体10は、電気を導通可能な材料で構成されていればよく、例えば銅から構成される線状の部材である。また、その径は、耐火ケーブルの用途に応じて適宜選択される。 The conductor 10 may be made of any electrically conductive material, such as a wire-shaped member made of copper. Its diameter is selected appropriately depending on the intended use of the fire-resistant cable.
耐火層20は、導体10の外周を被覆する層であり、高温環境下でも導体10を絶縁するための層である。本実施形態の耐火層20は、図4に示すように、マイカテープ22とガラスヤーン24と、から構成されている。図4に示すように、本実施形態では、マイカテープ22が導体10に縦添えされ、ガラスヤーン24がマイカテープ22に巻き付けられている。すなわち、ガラスヤーン24の粗巻きで押え巻が施されている。 The fire-resistant layer 20 is a layer that covers the outer periphery of the conductor 10 and is a layer that insulates the conductor 10 even in high-temperature environments. As shown in Figure 4, the fire-resistant layer 20 of this embodiment is composed of a mica tape 22 and a glass yarn 24. As shown in Figure 4, in this embodiment, the mica tape 22 is attached longitudinally to the conductor 10, and the glass yarn 24 is wrapped around the mica tape 22. In other words, the glass yarn 24 is loosely wound to provide a pressure winding.
耐火層20を構成するマイカテープ22は、高温でも絶縁性を発揮する層である。マイカは暗緑色を呈する天然鉱物であり(「雲母」とも称される)、電気絶縁性、耐熱性に優れる物質である。マイカそのものは鉱物であるが、テープ状に加工されると、良好な可撓性を示し、ケーブルに好適な材料となる。マイカテープ22は、ガラスクロスにマイカを接着したガラスマイカテープであってもよく、ポリエチレン等のプラスチックフィルムにマイカを接着したプラスチックマイカテープであってもよい。
なお、マイカテープ22は耐火テープの一例であって他の素材によるテープが使用されてもよい。
The mica tape 22 that constitutes the fire-resistant layer 20 is a layer that exhibits insulating properties even at high temperatures. Mica is a natural mineral (also known as "mica") that is dark green and has excellent electrical insulating and heat-resistant properties. Although mica itself is a mineral, when processed into tape, it exhibits good flexibility, making it an ideal material for cables. The mica tape 22 may be a glass mica tape in which mica is bonded to glass cloth, or a plastic mica tape in which mica is bonded to a plastic film such as polyethylene.
The mica tape 22 is an example of a fire-resistant tape, and tapes made of other materials may also be used.
一方、耐火層20を構成するガラスヤーン24は、原糸を複数本含み、当該複数の原糸が撚り合わせられた構造を有している。ガラスヤーン24中の原糸の数は、本実施形態では3本であるが、当該本数に限定されない。ガラスヤーン24に要求される強度や、各原糸の太さ等に応じて適宜選択される。また、ガラスヤーン24の撚りピッチは、耐火ケーブル1(耐火絶縁線心40)の製造中に、複数の原糸の一部が、弛んだりほつれたりしなければ特に制限されないが、通常5mm~10mmが好ましい。ガラスヤーン24の撚りピッチが当該範囲であると、粗巻装置100でマイカテープ22の周囲に巻き付ける際に、不具合が生じ難い。 On the other hand, the glass yarn 24 that constitutes the fire-resistant layer 20 contains multiple yarns that are twisted together. In this embodiment, the number of yarns in the glass yarn 24 is three, but is not limited to this number. The number is selected appropriately depending on the strength required of the glass yarn 24 and the thickness of each yarn. The twist pitch of the glass yarn 24 is not particularly limited as long as some of the multiple yarns do not slacken or fray during the manufacture of the fire-resistant cable 1 (fire-resistant insulated wire core 40), but is typically between 5 mm and 10 mm. When the twist pitch of the glass yarn 24 is within this range, problems are less likely to occur when the glass yarn 24 is wound around the mica tape 22 using the coarse winding device 100.
また、ガラスヤーン24の原糸の撚り合わせ方向と、ガラスヤーン24の巻き付け方向とが一致していることが好ましい。図4に、ガラスヤーン24の巻き付け方向をAで示し、図5のガラスヤーン24の拡大図に、ガラスヤーン24の原糸の撚り合わせ方向をBで示す。本実施形態では、ガラスヤーン24の巻き付け方向Aおよびガラスヤーン24の原糸の撚り合わせ方向Bが、いずれも右巻きで右撚りである。ガラスヤーン24の巻き付け方向Aとガラスヤーン24の原糸の撚り合わせ方向Bとが同一であると、ガラスヤーン24の締め付けが強くなり、導体10と耐火層20との間に異物が混入し難くなる。その結果、耐火ケーブル1の使用時に、有機物が不完全燃焼して炭化物が発生した場合であっても、導体10と耐火層20との間に当該炭化物が混入し難く、耐火ケーブル1の絶縁性能低下が抑制される。
なお、ガラスヤーン24の原糸の撚り合わせ方向Bは左撚りであってもよく、その場合、ガラスヤーン24の巻き付け方向Aも左巻きが好ましい。
Furthermore, it is preferable that the twisting direction of the raw yarns of the glass yarn 24 coincide with the winding direction of the glass yarn 24. In Fig. 4, the winding direction of the glass yarn 24 is indicated by A, and in Fig. 5, an enlarged view of the glass yarn 24, the twisting direction of the raw yarns of the glass yarn 24 is indicated by B. In this embodiment, the winding direction A of the glass yarn 24 and the twisting direction B of the raw yarns of the glass yarn 24 are both right-handed and twisted. When the winding direction A of the glass yarn 24 and the twisting direction B of the raw yarns of the glass yarn 24 are the same, the glass yarn 24 is tightly fastened, making it difficult for foreign matter to be mixed between the conductor 10 and the fire-resistant layer 20. As a result, even if char is generated due to incomplete combustion of organic matter during use of the fire-resistant cable 1, the char is unlikely to be mixed between the conductor 10 and the fire-resistant layer 20, and a decrease in the insulation performance of the fire-resistant cable 1 is suppressed.
The twisting direction B of the raw yarn of the glass yarn 24 may be left-handed, and in that case, the winding direction A of the glass yarn 24 is also preferably left-handed.
また、ガラスヤーン24の巻き付けピッチは、導体10のサイズにもよるが、通常4mm~15mmが好ましい。ガラスヤーン24の巻き付けピッチが当該範囲であると、マイカテープ22と導体10との間に隙間が生じ難い。 The winding pitch of the glass yarn 24 depends on the size of the conductor 10, but is usually preferably 4 mm to 15 mm. When the winding pitch of the glass yarn 24 is within this range, gaps are less likely to form between the mica tape 22 and the conductor 10.
絶縁体層30は、上述の耐火層20を被覆する層である。
絶縁体層30は、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン等を押出して形成される。ポリオレフィンの例には、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン・アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン・アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体、エチレン・ブテン共重合体等が含まれる。
また、ポリオレフィンの例には、メタロセン触媒によりエチレンにプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン等のα-オレフィンや環状オレフィン等を一種または二種以上共重合させた共重合体も含まれる。これらは単独または混合して使用される。
耐火性能、環境保全性などの観点から、絶縁体層30の材料として、低密度ポリエチレン(LDPE)を含むことが好ましく、低密度ポリエチレン(LDPE)単独がより好ましい。
The insulating layer 30 is a layer that covers the above-mentioned fire-resistant layer 20 .
The insulating layer 30 is formed by extruding vinyl chloride resin, polyolefin, etc. Examples of polyolefin include low-density polyethylene (LDPE), medium-density polyethylene (MDPE), high-density polyethylene (HDPE), very low-density polyethylene (VLDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), polypropylene, polyisobutylene, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), ethylene-methyl acrylate copolymer (EMA), ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-diene terpolymer, ethylene-butene copolymer, etc.
Examples of polyolefins also include copolymers obtained by copolymerizing ethylene with one or more α-olefins, such as propylene, butene, pentene, hexene, and octene, or cyclic olefins using a metallocene catalyst. These may be used alone or in combination.
From the viewpoints of fire resistance and environmental friendliness, the material of the insulating layer 30 preferably contains low-density polyethylene (LDPE), and more preferably is low-density polyethylene (LDPE) alone.
絶縁体層30は、上記塩化ビニル樹脂やポリオレフィン等の絶縁性の樹脂以外に、酸化防止剤、紫外線安定剤等の添加剤を必要に応じて含んでいてもよい。
ただし、難燃剤を含むと、絶縁体層30の電気特性や耐水性等が低下する場合があるため、難燃剤は含まないことが好ましい。
The insulating layer 30 may contain additives such as an antioxidant and an ultraviolet stabilizer as needed, in addition to the insulating resin such as the vinyl chloride resin or polyolefin.
However, if a flame retardant is contained, the electrical properties and water resistance of the insulating layer 30 may be reduced, so it is preferable that the insulating layer 30 does not contain a flame retardant.
ここで、耐火ケーブル1では、上述の導体10、耐火層20および絶縁体層30を有する耐火絶縁線心40が、複数本(図3の例では4本)撚り合わせられている。耐火絶縁線心40の撚りピッチは電気用品安全法に基づいた値を有している。耐火絶縁線心40の撚り合わせ方向は、特に制限されないが、上述のガラスヤーン24の巻き付け方向Aと同一であると、導体10と耐火層20との間に隙間が生じ難くなるため好ましい。 Here, in the fire-resistant cable 1, multiple fire-resistant insulated wire cores 40 (four in the example shown in Figure 3) each having the above-mentioned conductor 10, fire-resistant layer 20, and insulator layer 30 are twisted together. The twist pitch of the fire-resistant insulated wire cores 40 is set to a value based on the Electrical Appliance and Material Safety Act. There are no particular restrictions on the twist direction of the fire-resistant insulated wire cores 40, but it is preferable that the twist direction be the same as the winding direction A of the above-mentioned glass yarn 24, as this makes it less likely that gaps will occur between the conductor 10 and the fire-resistant layer 20.
シース50は、上述の撚り合わせた耐火絶縁線心40を被覆する層であり、例えば、塩化ビニル樹脂やポリオレフィン、もしくはこれらの樹脂に難燃剤を配合した難燃性ポリマー等を押出して形成される。
ポリオレフィンの種類は、上述の絶縁体層30で挙げたポリオレフィンと同様である。当該ポリオレフィンは、単独または混合して使用される。
シース50の材料としては、上記の中でも、塩化ビニル樹脂;難燃性ポリエチレン;ポリエチレンと、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン・アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン・アクリル酸メチル共重合体(EMA)等のエチレン系コポリマーとの混合ポリマーに難燃剤を配合した組成物;が、難燃性、耐火性能、耐外傷性、耐候性等の観点で好ましい。また、端末処理の際の被覆(シース)除去性の観点からは、難燃性ポリエチレンが特に好ましい。
The sheath 50 is a layer that covers the twisted fire-resistant insulated wire cores 40, and is formed by extruding, for example, a vinyl chloride resin, a polyolefin, or a flame-retardant polymer obtained by compounding a flame retardant with one of these resins.
The type of polyolefin is the same as the polyolefin listed above for the insulating layer 30. The polyolefin may be used alone or in combination.
Among the above, vinyl chloride resin, flame-retardant polyethylene, and a composition obtained by blending a flame retardant into a mixed polymer of polyethylene and an ethylene-based copolymer such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), or ethylene-methyl acrylate copolymer (EMA) are preferred as materials for the sheath 50 from the viewpoints of flame retardancy, fire resistance, external damage resistance, weather resistance, etc. Furthermore, from the viewpoint of coating (sheath) removability during terminal processing, flame-retardant polyethylene is particularly preferred.
シース50が含む難燃剤の例には、酸化アンチモン、酸化モリブデン等の金属酸化物;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水和物;ハロゲン系難燃剤;赤リン等のリン系難燃剤等が含まれる。
これらの中でも、環境保全性の観点から、ノンハロゲン系の難燃剤が好ましく、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水和物が好ましい。
Examples of the flame retardant contained in the sheath 50 include metal oxides such as antimony oxide and molybdenum oxide; metal hydrates such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide; halogen-based flame retardants; and phosphorus-based flame retardants such as red phosphorus.
Among these, from the viewpoint of environmental conservation, non-halogen flame retardants are preferred, and for example, metal hydrates such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide are preferred.
また、シース50は、必要に応じて、架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、滑材等をさらに含んでいてもよい。また、シース50は、電子線や有機過酸化物等で架橋されてもよい。 The sheath 50 may further contain a cross-linking agent, a cross-linking aid, an antioxidant, a lubricant, etc., as needed. The sheath 50 may also be cross-linked using an electron beam, organic peroxides, etc.
次に、耐火ケーブル1の製造方法について説明する。 Next, we will explain the manufacturing method of fire-resistant cable 1.
始めに、導体10上にマイカテープ22を1枚縦添えする。マイカテープ22を2枚縦添えしてもよく、かかる場合は、1枚目のマイカテープの重なり部分に対し2枚目のマイカテープ22の重なり部分が反転するように、2枚目のマイカテープ22を縦添えする。
その後、マイカテープ22の外周にガラスヤーン24を巻き付け(ガラスヤーン24で押え巻きし)、耐火層20を形成する。当該工程ではガラスヤーン24の原糸の撚り合わせ方向B(本実施形態では右撚り)に合わせて、ガラスヤーン24の巻き付け方向Aを右巻きとする。
First, one piece of mica tape 22 is applied vertically onto the conductor 10. Two pieces of mica tape 22 may be applied vertically, in which case the second piece of mica tape 22 is applied vertically so that the overlapping portion of the second piece of mica tape 22 is reversed relative to the overlapping portion of the first piece of mica tape.
Thereafter, the glass yarn 24 is wound around the outer periphery of the mica tape 22 (press-wound with the glass yarn 24) to form the fire-resistant layer 20. In this process, the winding direction A of the glass yarn 24 is set to be clockwise, in accordance with the twisting direction B (right-handed in this embodiment) of the raw yarn of the glass yarn 24.
また、本実施形態では、図1に示す粗巻装置100の治具110によって、マイカテープ22を縦添えし、その後、粗巻ヘッド120の回転によりガラスヤーン24をマイカテープ22の外周に巻き付ける。このとき、マイカテープ22を巻き付けた導体10を一定速度で所定の方向に移動させながら、粗巻ヘッド120を回転させることで、マイカテープ22の外周にガラスヤーン24をらせん状に巻き付けることができる。
粗巻ヘッド120の回転速度は、ガラスヤーン24の所望の巻き付けピッチに応じて適宜調整される。
1 , the mica tape 22 is laid longitudinally, and then the glass yarn 24 is wound around the outer periphery of the mica tape 22 by rotating the coarse winding head 120. At this time, the glass yarn 24 can be wound spirally around the outer periphery of the mica tape 22 by rotating the coarse winding head 120 while moving the conductor 10 around which the mica tape 22 is wound in a predetermined direction at a constant speed.
The rotation speed of the coarse winding head 120 is adjusted appropriately depending on the desired winding pitch of the glass yarn 24 .
続いて、耐火層20の外側に絶縁材料を押し出し被覆し、絶縁体層30(耐火絶縁線心40)を形成する。得られた耐火絶縁線心40を複数本撚り合わせる。
当該工程では、耐火層20のガラスヤーン24の巻き付け方向Aに合わせて耐火絶縁線心40の撚り合わせ方向を設定することが好ましい。本実施形態では、ガラスヤーン24の巻き付け方向Aが右巻きであるため、耐火絶縁線心40の撚り合わせ方向も右撚りとしている。
Subsequently, an insulating material is extruded to coat the outside of the fire-resistant layer 20, thereby forming the insulator layer 30 (fire-resistant insulated wire core 40). A plurality of the obtained fire-resistant insulated wire cores 40 are twisted together.
In this step, it is preferable to set the twisting direction of the fire-resistant insulated wire cores 40 to match the winding direction A of the glass yarn 24 of the fire-resistant layer 20. In this embodiment, since the winding direction A of the glass yarn 24 is right-handed, the twisting direction of the fire-resistant insulated wire cores 40 is also right-handed.
その後、耐火絶縁線心40の当該撚り合わせ体を押出機に送り出し、その外周にシース材料を押し出し被覆してシース50を形成する。このような工程の処理を実行することにより耐火ケーブル1を製造することができる。 Then, the stranded assembly of fire-resistant insulated wire cores 40 is sent to an extruder, and sheath material is extruded around its outer circumference to form the sheath 50. By performing these steps, the fire-resistant cable 1 can be manufactured.
以上の本実施形態によれば、ガラスヤーン24として複数の原糸が撚り合わせられたものを使用しているため、ガラスヤーン24をマイカテープ22の周囲に巻き付ける際、ガラスヤーン24の原糸の一部が弛んだりほつれたりし難い。したがって、ガラスヤーン24の巻き付け時に機械を止めたり、切断部を修繕したりする必要がない。さらに、ガラスヤーン24の巻き付け時に上記不具合が生じ難いため、効率よく耐火ケーブル1を製造できる。さらにガラスヤーン24を巻き付けるための粗巻ヘッド120を常時監視する必要がなく、無人で製造することも可能である(下記実施例1参照)。 In this embodiment, the glass yarn 24 is made of multiple twisted strands of yarn. This means that when the glass yarn 24 is wound around the mica tape 22, some of the strands of the glass yarn 24 are less likely to loosen or fray. Therefore, there is no need to stop the machine or repair cut sections when winding the glass yarn 24. Furthermore, because the above-mentioned problems are less likely to occur when winding the glass yarn 24, the fire-resistant cable 1 can be manufactured efficiently. Furthermore, there is no need to constantly monitor the winding head 120 used to wind the glass yarn 24, and unmanned manufacturing is also possible (see Example 1 below).
また、原糸が撚り合わせられたガラスヤーン24を用いることにより、ガラスヤーン24の締め付けが強くなり、導体10と耐火層20との間に異物が混入しにくい。そのため、耐火ケーブル1の導体10と耐火層20との間に異物が混入し難く、当該耐火ケーブル1では絶縁性能が低下し難い(下記実施例2参照)。 In addition, by using glass yarn 24 made of twisted raw yarns, the glass yarn 24 is tightly fastened, making it difficult for foreign matter to get between the conductor 10 and the fire-resistant layer 20. As a result, foreign matter is less likely to get between the conductor 10 and the fire-resistant layer 20 of the fire-resistant cable 1, and the insulation performance of the fire-resistant cable 1 is less likely to deteriorate (see Example 2 below).
[実施例1]
(1)サンプルの作製
(1.1)比較例サンプル
直径約1.2mmの銅導体を準備した。
一方で図1の粗巻装置の粗巻ヘッド内に、3本の原糸を引き合わせたガラスヤーンを巻き取ったボビンを配置した。そして、当該粗巻装置を用い、銅導体に約0.13mm厚のプラスチックマイカテープを2枚縦添えした。そして、上記ボビンからガラスヤーンを繰り出し、銅導体およびマイカテープを一定方向に移動させながら、粗巻ヘッドを回転させ、マイカテープの周囲にガラスヤーンを巻きつけた。
耐火層(マイカテープおよびガラスヤーン)形成後の外径は、約2.3mmとした。
なお、ガラスヤーンの巻き付け方向も「右巻き」とし、巻き付けピッチは約4mmとした。
[Example 1]
(1) Preparation of Samples (1.1) Comparative Sample A copper conductor having a diameter of about 1.2 mm was prepared.
Meanwhile, a bobbin carrying a glass yarn made by drawing together three strands of yarn was placed in the winding head of the winding device shown in Figure 1. Using the winding device, two sheets of plastic mica tape, each about 0.13 mm thick, were attached vertically to the copper conductor. The glass yarn was then unwound from the bobbin, and while the copper conductor and mica tape were moving in a fixed direction, the winding head was rotated to wind the glass yarn around the mica tape.
The outer diameter after the fire-resistant layer (mica tape and glass yarn) was formed was about 2.3 mm.
The winding direction of the glass yarn was also "right-handed" and the winding pitch was about 4 mm.
上記耐火層の外側に、低密度ポリエチレン(LDPE)を押し出し被覆し、外径約3.9mmの絶縁体層を形成し、耐火絶縁線心を得た。そして、耐火絶縁線心を30本撚り合わせた。耐火絶縁線心の撚り合わせ方向は「右撚り」とした。30本の耐火絶縁線心を互いに識別するため、絶縁体層に1~30のナンバリングをそれぞれ印字した。
その後、耐火絶縁線心の撚り合わせ体を押出機に送り出し、その外周に難燃性ポリエチレン(酸素指数(JIS K7201)27)を押し出し被覆して、外径約28mmのシースを形成した。
Low-density polyethylene (LDPE) was extrusion coated on the outside of the fire-resistant layer to form an insulating layer with an outer diameter of approximately 3.9 mm, thereby obtaining a fire-resistant insulated wire core. Thirty fire-resistant insulated wire cores were then twisted together. The twisting direction of the fire-resistant insulated wire cores was "right twist." Numbers 1 to 30 were printed on the insulating layers to distinguish the 30 fire-resistant insulated wire cores from one another.
Thereafter, the stranded fire-resistant insulated wire core was sent to an extruder, and its outer periphery was extruded and covered with flame-retardant polyethylene (oxygen index (JIS K7201) 27) to form a sheath with an outer diameter of approximately 28 mm.
(1.2)実施例サンプル
ガラスヤーンとして、3本の原糸を撚り合わせたものを使用した以外は、比較例サンプルと同様に耐火ケーブルを製造した。なお、ガラスヤーンの原糸の撚り合わせ方向は「右撚り」であり、ガラスヤーンの巻き付け方向も「右巻き」とした。
(1.2) Example Sample A fire-resistant cable was produced in the same manner as the comparative example sample, except that a glass yarn made by twisting three raw yarns was used. The twisting direction of the raw yarns of the glass yarn was "right twist" and the winding direction of the glass yarn was also "right winding."
(2)サンプルの評価
上記各サンプルの耐火ケーブル製造時の作業性や、機械停止回数、作業線速、作業時間、無人運転の可否について、評価を行った。評価結果を表1に示す。
(2) Evaluation of Samples Each sample was evaluated for workability during fire-resistant cable production, the number of machine stoppages, working speed, working time, and the feasibility of unmanned operation. The evaluation results are shown in Table 1.
(3)まとめ
表1に示すように、実施例サンプルでは、原糸を撚り合わせたガラスヤーンを用いることで、ガラスヤーンに起因する機械の停止をほぼ抑制できた。さらに、実施例サンプルでは、平均作業線速を1.8倍程度に向上させることができ、同一の長さの耐火ケーブルを製造するのにかかる時間を44%削減できた。さらに、実施例サンプルでは、製造装置の無人運転も可能であった。
(3) Summary As shown in Table 1, in the example samples, by using glass yarns made by twisting raw yarns together, machine stoppages caused by the glass yarns were almost completely suppressed. Furthermore, in the example samples, the average working line speed was improved by about 1.8 times, and the time required to manufacture fire-resistant cables of the same length was reduced by 44%. Furthermore, in the example samples, unmanned operation of the manufacturing equipment was possible.
[実施例2]
(1)サンプルの絶縁性能評価
実施例1にかかる各サンプルに対し、消防庁告示第10号に基づく耐火試験を行った。
本試験では、図6および図7に示すとおり、露出試験と電線管試験との2種の試験を実施した。露出試験(図6)では1.3mのケーブルを被試験体として使用し、ケーブル自重の2倍の荷重をかけながら耐火試験を実施した。電線管試験(図7)では1.3mの
ケーブルを被試験体として使用し、これを長さ400mmの金属製電線管に挿入して電線
管の両端にロックウールを充填し、耐火試験を実施した。
かかる耐火試験に際し、その耐火試験前後および耐火試験中の絶縁耐力や絶縁抵抗を観察し測定した。観察結果および測定結果を表2に示す。絶縁耐力は表2に記載の一定電圧を一定時間印加し絶縁破壊が起こったかどうかを評価している。絶縁抵抗は測定装置から読み取った値に対し心数(30心)を乗じた結果を示している。
併せて、耐火試験終了後に、各サンプルに対し電圧を印加していき当該サンプルが絶縁破壊を起こす電圧値(破壊電圧)も測定した。測定結果を表2に示す。
[Example 2]
(1) Evaluation of Insulation Performance of Samples Each sample according to Example 1 was subjected to a fire resistance test in accordance with Notification No. 10 of the Fire and Disaster Management Agency.
In this test, two types of tests were conducted: an exposure test and a conduit test, as shown in Figures 6 and 7. In the exposure test (Figure 6), a 1.3 m cable was used as the test specimen, and a fire resistance test was conducted while applying a load twice the cable's own weight. In the conduit test (Figure 7), a 1.3 m cable was used as the test specimen, and this was inserted into a 400 mm long metal conduit, and rock wool was filled at both ends of the conduit, and a fire resistance test was conducted.
During the fire resistance test, the dielectric strength and insulation resistance were observed and measured before, during, and after the fire resistance test. The observation and measurement results are shown in Table 2. The dielectric strength was evaluated by applying a constant voltage shown in Table 2 for a certain period of time and determining whether or not dielectric breakdown occurred. The insulation resistance is calculated by multiplying the value read from the measuring device by the number of cores (30 cores).
In addition, after the fire resistance test, a voltage was applied to each sample and the voltage value at which the sample caused dielectric breakdown (breakdown voltage) was measured. The measurement results are shown in Table 2.
(2)まとめ
表2に示すように、耐火試験の露出試験および電線管試験のいずれにおいても、各サンプルは絶縁耐力が良好で絶縁破壊を起こさなかったものの、実施例サンプルは比較例サンプルより絶縁抵抗および破壊電圧が高く維持されていた。これはケーブルの導体と耐火層との間に対し炭化物が混入するのが防止されたためであり、複数の原糸が撚り合わせられたガラスヤーンを用いること、さらにガラスヤーンの巻き付け方向とガラスヤーンの原糸の撚り合わせ方向とを一致させることは、耐火試験において絶縁性能が低下するのを抑制するのにも有用であることがわかった。
(2) Summary As shown in Table 2, in both the exposure test and the conduit test of the fire resistance test, each sample had good dielectric strength and did not experience dielectric breakdown, but the example samples maintained higher insulation resistance and breakdown voltage than the comparative example samples. This is because the infiltration of charcoal between the cable conductor and the fire-resistant layer was prevented, and it was found that using a glass yarn in which multiple original yarns are twisted together, and further, matching the winding direction of the glass yarn with the twisting direction of the original yarns of the glass yarn, are also useful in suppressing a decrease in insulation performance during the fire resistance test.
本願発明は耐火ケーブルの製造方法にかかり、作業員が常時監視しなくても、効率よく耐火ケーブルを製造することが可能である。また、当該製造方法で得られる耐火ケーブルは、絶縁性能が良好である。 This invention relates to a method for manufacturing fire-resistant cables, which allows for efficient manufacturing of fire-resistant cables without the need for constant worker supervision. Furthermore, the fire-resistant cables obtained using this manufacturing method have excellent insulation performance.
A 巻き付け方向
B 撚り合わせ方向
1 耐火ケーブル
10 導体
20 耐火層
22 マイカテープ
24 ガラスヤーン
30 絶縁体層
40 耐火絶縁線心
50 シース
100 粗巻装置
110 治具
120 粗巻ヘッド
A: Winding direction B: Twisting direction 1: Fire-resistant cable 10: Conductor 20: Fire-resistant layer 22: Mica tape 24: Glass yarn 30: Insulation layer 40: Fire-resistant insulated wire core 50: Sheath 100: Coarse winding device 110: Jig 120: Coarse winding head
Claims (4)
前記耐火テープの外周にガラスヤーンを巻き付ける工程とを有し、
前記ガラスヤーンとして複数の原糸が撚り合わせられたものを使用することを特徴とする、耐火ケーブルの製造方法。 applying a fire-resistant tape longitudinally onto the conductor;
and winding a glass yarn around the outer periphery of the fire-resistant tape.
A method for producing a fire-resistant cable, characterized in that a glass yarn formed by twisting together a plurality of raw yarns is used as the glass yarn.
前記ガラスヤーンの巻き付け方向と前記ガラスヤーンの原糸の撚り合わせ方向とが一致していることを特徴とする、耐火ケーブルの製造方法。 2. The method for producing a fire-resistant cable according to claim 1,
A method for manufacturing a fire-resistant cable, characterized in that the winding direction of the glass yarn and the twisting direction of the raw glass yarn are the same.
前記耐火層が、前記導体上に縦添えされた耐火テープと、前記耐火テープの外周に巻き付けられたガラスヤーンとから構成され、
前記ガラスヤーンとして複数の原糸が撚り合わせられたものが使用されていることを特徴とする耐火ケーブル。 The conductor is covered with a fire-resistant layer and an insulating layer.
The fire-resistant layer is composed of a fire-resistant tape longitudinally attached to the conductor and a glass yarn wound around the outer periphery of the fire-resistant tape,
A fire-resistant cable characterized in that the glass yarn is made of a plurality of twisted raw yarns.
前記ガラスヤーンの巻き付け方向と前記ガラスヤーンの原糸の撚り合わせ方向とが一致していることを特徴とする耐火ケーブル。 The fire-resistant cable of claim 3,
A fire-resistant cable characterized in that the winding direction of the glass yarn and the twisting direction of the raw yarn of the glass yarn are the same.
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