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日本工業規格

JIS

 C

0081

:2002

(IEC 60695-6-31

:1999

環境試験方法―電気・電子―耐火性試験―

煙による光の不透過度の測定―

小規模静的試験方法―材料

Environmental testing

―Electrotechnical products―Fire hazard testing―

Smoke obscuration

―Small scale statistic method―Materials

序文  この規格は,1999 年に第 1 版として発行された IEC 60695-6-31,Fire hazard testing―Part 6-31:Smoke

obscuration

―Small-scale static test―Materials を翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく

作成した日本工業規格である。

1.

  適用範囲  この規格は,電気製品に用いられる固体の非金属の平らな試験片に適用する。

  この試験方法は,絶縁電線やケーブルのような平らでない製品では十分に満足できる熱流束分布を得ら

れないので,そのような製品の試験には適さない。

  熱流束が材料に直接当たることによって溶融して流出するもの,また,煙の発生は実際の火災に関する

現在の知識の代表的なものの一つであるが,その煙を発生しない材料については,この試験方法を適用で

きない可能性がある。

  この規格は,換気のない密閉チャンバ中でパイロット炎を用いるか又は用いないで,ある特定の試験状

態で放射熱源に垂直にさらした材料から発生する煙の特定光学密度を測定するものである。

備考  この規格の対応国際規格を,次に示す。

            なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide 21 に基づき,IDT(一致している)

,MOD

(修正している)

,NEQ(同等でない)とする。

          IEC 60695-6-31:1999    Fire hazard testing―Part 6-31 : Smoke obscuration―Small-scale static test

―Materials(IDT)

2.

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格は,記載の年の版だけがこの規格の規定を構成するものであって,その後の改正版・

追補には適用しない。

    JIS C 0067:1999  環境試験方法―電気・電子―耐火性試験用語

備考  IEC 60695-4:1993,Fire hazard testing―Part 4:Terminology concerning fire tests が,この規格と

一致している。

JIS C 0080

:2001  環境試験方法―電気・電子―耐火性試験  火災危険,火災のもつ潜在的・偶発的

危険の試験方法―火災に遭った電気製品からの煙による光の不透過度に起因する視界のさえぎ

りの評価に関する指針と試験方法:小規模静的試験方法―煙による光の不透過度の測定―試験


2

C 0081

:2002(IEC 60695-6-31:1999)

装置の記述

備考  IEC 60695-6-30:1996,Fire hazard testing−Part 6:Guidance and test methods on the assessment of

obscuration hazard of vision caused by smoke capacity from electrotechnical products involved in fires

―Section 30:Small-scale static method―Determination of smoke opacity―Description of the

apparatus

が,この規格と一致している。

    JIS Z 8402:1999  測定方法及び測定結果の精確さ(真度及び精度)―(すべての部)

備考  ISO 5725 (all parts),Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results が,この

規格と一致している。

    IEC Guide 104:1997    The preparation of safety publications and the use of basic safety publications and

group safety publications

3.

定義  この規格で用いる主な用語の定義は,JIS C 0067 による。

4.

試験片

4.1  

総則  この試験は,試験片の形状寸法の僅かな違い,表面状態,厚さ,質量,組成及び作成方法に影

響を受けるため,その試験結果は前述のパラメータによって変動する。

4.2

試験片の数  各材料は,少なくとも 3 試験片を同一条件で試験する。状況によって,追加の 3 試験片

が必要となる(5.5 参照)

4.3

試験片の寸法  この試験は,基本的に固体の平らな試験片に適用する。

  試験片は,辺が

0.2
0.6

76.2

+

 mm

の正方形とする。厚さは最大 25.4 mm の範囲内で,可能な限りその材料を使

った最終製品の最大厚さとする。

  特定光学密度と厚さの相関性が未知のため,比較試験用の材料は同一厚さで試験する。

4.4

試験片の調節  試験に先立ち,試験片は 60  ℃±3  ℃のオーブン中で 24 時間以上予備調節し,その後

23

℃±3  ℃,相対湿度  (50±10)  %で 24 時間以上状態調節しなければならない。試験片は,この後 30 分

以内に試験しなければならない。

5.

試験手順

5.1

試験チャンバの準備及び校正  試験チャンバの準備と校正は,JIS C 0080 の 6.に記載されたように実

施する。

5.2

試験片の準備  各試験片を,不要なしわやせん孔が生じないよう光沢面を外側にして一層のアルミは

く(厚さ約 0.04 mm)で注意深く包み込む。その後,試験片を裏当て板,ロッドとばねによって前窓に密

着するように試験片ホルダに装着する。

  試験片装着後,試験片ホルダ上辺と側辺からはみ出したアルミはくは切りそろえる。下辺の余分なアル

ミはくはホルダ下辺で溶融した材料ロスを最小にするように折り曲げる。

5.3

試験条件  試験片を炉からの放射熱流束にさらす。試験片表面の平均熱流束は 25 kW/m

2

±0.5 kW/m

2

とする。

  パイロットバーナ有りの試験では,試験片は放射熱流束に加え,空気とプロパンの混合気体(空気 0.5 L/

分:プロパン 0.05 L/分)が送気される多岐管バーナの炎に当てる。

  試験チャンバは,周囲温度 23  ℃±3  ℃,相対湿度 50  %の室内又は囲われた場所に据つける。試験場所

近辺から発生する有毒なガスによる危険の発生の可能性を予防する措置をとる。


3

C 0081

:2002(IEC 60695-6-31:1999)

  パイロット炎無しの試験における試験中の熱分解物の爆発を防止すること,及び特にチャンバからの試

験片の取出時又はチャンバの清掃時に試験者が煙にさらされることを防ぐよう注意を払わねばならない。

  定期的に目視で点検し,汚れを見つければチャンバの壁を清掃する。

  各試験に先立ち,光検出器と光源ハウジングを仕切っているガラス窓表面を清掃する(エチルアルコー

ルが一般に有効である)

。試験片ホルダ上の炭化残さは,次の試験時に汚損の原因にならないように清掃し

ておくとよい。

  すべての電気機器(炉,光源,光度計など)の電源を入れて暖機を行い,チャンバの扉と排出口を閉じ

吸入口を開ける。チャンバ奥壁中央の温度が 33  ℃±4  ℃の範囲内の定常値に達したら炉の校正又は試験

の準備完了である。

  ブランクホルダは,試験又は校正のために試験片ホルダ又は放射計の横へ避けるとき以外は常に炉の直

ぐ前面に置いておく。それは,試験又は校正が完了すれば過剰な熱が近傍の壁面に当たらないよう直ちに

炉の前面に戻す。

  校正は,JIS C 0080 の 6.に記載のとおり行う。

  パイロット炎無しの試験時は多岐管バーナを除ける。パイロット炎有りの試験時は多岐管バーナを JIS 

C 0080

の 5.4 に記載のとおり試験片の下端に対向するように設置する。

  試験片を設置する前に,扉・吸入口と排気口を約 2 分間開放しチャンバ内部を吹き洗い,続いてチャン

バ内の初期温度を確認する。

5.4

煙の不透過度の測定―試験の実施  排気用の吸引器を停止し,排気口を閉じて試験片を付けた試験片

ホルダをブランクホルダの隣の保持棒上に置く。ブランクホルダに替え,試験片ホルダが炉の前面の中心

にくるよう保持棒上を動かす。

  扉を閉め,記録計を始働しストップウオッチで計時する。記録計で透過率が 100 %から減少し始めたとき

吸入口を閉じる。

  試験は初めから最後まで観測し,適宜,次の調整を行う。

―  電圧及び炉の温度を調整し,規定の熱流束に保つ。

―  電位差計目盛の読みが,常に最大目盛の 10 %から 100 %の範囲になるように調整する。透過率が 0.01 %

未満になれば,ニュートラルデンシティフィルタを取り除き範囲目盛を 10 倍大きく設定し直す。周囲

の光による誤差を避けるため,透過率範囲が 0.01 %未満の設定ではチャンバの扉の窓を遮光する。

―  マノメータの表示を見てチャンバ内圧を調整する。急激な燃焼中又は燃焼後に起きやすい現象だが,圧

力が 1 470 Pa を超過すれば直ちに排気口を開放し,圧力が 0 Pa になれば直ちに吸入口を開放する。

―  パイロットバーナを使用の場合,空気とプロパンの流量比率を適切に保つ。

―  試験片の状態を適切に保つ。

  最小透過率になってから 3 分後,又は試験開始後 20 分のいずれか短い方を試験終了時間とする。

備考  必要ならば,20 分を超えて試験を継続してもよいが,その試験時間は試験報告書に記入する。

  試験が終了すれば,試験片ホルダに替えてブランクホルダを炉の前の位置に戻し,パイロット炎を使用

の場合は消す。換気扇を回し排気口と吸気口を開き,最大透過率(T

c

)が記録されるまで排煙を続ける。

5.5

試験中の異常現象  試験中に試験片に異常な現象があれば,試験結果が無効となることがある。

  次のような現象は異常とみなす。

―  試験片の試験片ホルダからの落下,また,校正した放射範囲外に試験片が動いてしまったとき。

―  パイロット炎無しの試験における試験片の自己発火。

―  試験片ホルダから溶融した材料が流出したとき。


4

C 0081

:2002(IEC 60695-6-31:1999)

―  パイロット炎有りの試験において瞬時でもパイロット炎が消えたとき。

  試験中に 1 個以上の試験片に異常現象が観測された場合,更に一連の 3 試験片を追加試験する。少なく

とも正常な試験がされたものが 3 試験片以上ある前提で,正常な試験がされた全部について計算し結果と

する。

  6 試験片のうち 3 試験片以上が異常を示した場合,その試験は無効とし,この試験方法はこの試験片に

適さないと報告する。

6.

結果の表し方

6.1

特定光学密度  この規格では,D

s

は特定光学密度(無次元数)を表し,次の式によって計算する。

]

)

(

[

F

T

/

G

D

+

=

100

log

10

S

ここに,は試験装置の幾何学的要素による常数

G

V/AL

V

:試験チャンバの容積(0.51 m

3

A

:試験片の暴露表面積(0.004 225 m

2

L

:煙の中を通る光路の長さ(0.914 m)

この試験装置では  G=132

T

:光透過率(%)

F

:着脱式ニュートラルデンシティフィルタの実際の光学密度に基づくも

ので次の式によって計算する。

a

)  透過率 の測定時に着脱式ニュートラルデンシティフィルタが光

路にある場合:F=0

b

)  透過率 の測定時に着脱式ニュートラルデンシティフィルタが光

路にない場合:は JIS C 0080 の C.1.3.3 によって計算する。

c

)  着脱式ニュートラルデンシティフィルタを装備していない光学系

の場合:F=0

備考 1.  JIS C 0080 の附属書 の表に の関数として D

s

値が記載されている。

2. 

特定光学密度の“特定”は質量又は損失質量当たりの光学密度を意味するものでなく測定機

器の幾何学的要素に特有な光学密度を意味する。他の試験方法,例えば ISO 5660 では,比減

衰面積という用語を用いている。これは,質量当たりの減衰面積である。

  D

s

の上記の計算に基づき,次のパラメータを決定する。

    D

m

:最大特定光学密度

    t

m

D

m

に到達するまでの時間(分)

    t

16

D

s

=16(T=75 %)に到達するまでの時間

    D

c

:チャンバ内の煙を排出したときに記録された の最大値 T

c

に対応する特定光学密度の値(光学装

置に付着したすすや他の粒子の堆積物の特定光学密度)

    D

m

(corr) :チャンバ内部の光学装置に付着したすすや他の粒子の堆積物を補正した最大特定光学密度

の値で算出式は次の式による。

D

m

(corr)=D

m

D

c

  VOF4 は,1 分,2 分,3 分,4 分における特定光学密度から次の式によって得られる煙係数である。

VOF4

D

1

D

2

D

3

D

4

/2


5

C 0081

:2002(IEC 60695-6-31:1999)

ここに,D

1

D

2

D

3

D

4

は,1 分,2 分,3 分,4 分における特定光学密度で

ある。

備考 3.  VOF4 は,特定の国の国家規格で規定している煙係数である。

  一連の試験において,報告結果は有効な試験の代数平均値で表す。各パラメータの算出では,最大値が

最小値の 1.5 倍を超えれば更に 3 試験片を追加試験し,全試験片の平均値を計算する。

7.

並行精度及び再現精度  並行精度及び再現精度の試験結果がフランス規格 NF C20-902/とイギリス

規格 BS 6401 の制定過程で報告されている。

  その試験結果の要約を

附属書 に示す。

8.

試験報告書  各一連の試験において,試験報告書に次の情報を記入する。

―  材料の種類又は参考情報,製造工程中の諸元,処理条件及び試験片の厚さと質量を含む試験片の全体的

記述

―  完了した有効試験数

―  校正値,試験期間及び暴露モード(パイロット炎の有無)を含む試験条件

―  D

m

t

m

D

c

及び D

m

(corr)の平均値並びに最大値と最小値との最大幅

―  ニュートラルデンシティフィルタを外した場合の校正係数

―  試験中の各試験片の現象観測及び試験の有効性

  次の項目を記録することもある。

―  D

s

の時間曲線

―  各試験期間における D

s

―  損失質量

― VOF4

  試験報告書の一例を

附属書 に示す。


6

C 0081

:2002(IEC 60695-6-31:1999)

附属書 A (参考)  試験所間試験による並行精度及び再現精度の評価

A.1

フランス規格 NF C 20-902/での試験所間試験  三つの電線用材料を含む電気製品として使われて

いる四つの材料がフランス規格 NF C 20-902/に記載されている手順に従い,14 台の NBS スモークチャ

ンバを使って評価された。

  D

m

と VOF4 の決定に関するこれらの試験結果は,次の二つの表に要約される。

表 A.1D

m

の測定

供試材料

試験モード

パラメータ

シリコーン

クロロスルホン化

ポリエチレン

エチレン-酢酸ビニル

ポリアミド 6.6

パイロット炎
なし

S

r

 

S

R

 

278

43

15

67

24

234

113

40

287

102

314

42

17

81

29

70

11

4

41

15

パイロット炎
有り

S

r

 

S

R

 

211

158

56

206

74

624

98

85

131

68

259

115

41

204

73

84

44

16

60

21

*

m

=平均特定光学密度(D

m

)

r

=並行精度

S

r

=並行精度の標準偏差

R

=再現精度

S

R

=再現精度の標準偏差

表 A.2VOF4 の測定

供試材料

試験モード

パラメータ

シリコーン

クロロスルホン化

ポリエチレン

エチレン-酢酸ビニル

ポリアミド 6.6

パイロット炎

なし

S

r

 

S

R

 

99

33

12

69

25

12

12

4

20

7

255

84

30

164

59

20

7

2

20

7

パイロット炎

有り

S

r

 

S

R

 

163

116

41

234

84

636

209

75

577

206

185

167

60

109

71

32

33

21

62

22

*

m

=平均特定光学密度(D

m

)

r

=並行精度

S

r

=並行精度の標準偏差

R

=再現精度

S

R

=再現精度の標準偏差


7

C 0081

:2002(IEC 60695-6-31:1999)

A.2

イギリス規格 BS 6401 での試験所間試験  建築用として使われている 11 の材料がイギリス規格 BS 

6401

に記載されている手順に従い,7 台の NBS スモークチャンバを使って評価された。

  パイロット炎の有無での D

m

の決定に関するこれらの試験結果は,次の二つの表に要約される。

表 A.3−パイロット炎有り試験での最大特定光学密度(D

m

)

の変動係数と相関精度

変動係数  %

相関精度  %

材料

1

試験所内

試験所間

並行精度

再現精度

カーペット

29.8  0.0 41.4 41.4

チップボード

15.2  8.7 21.1 32.0

繊維板

26.0 32.1 36.0 95.9

ガラス繊維強化ポリエステル(GRP)

14.0  8.6 19.4 30.7

ハードボード

33.4 17.5 46.2 67.0

せっこうボード

12.8 22.3 17.7 64.2

発泡ポリイソシアヌレート

10.6 10.1 14.7 31.5

発泡ポリスチレン 47.5

33.3

65.9

113.4

発泡ポリウレタン

8.1  0.2 11.2 11.3

硬質ポリ塩化ビニル(PVC)

14.1  0.0 19.6 19.6

アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂

5.6 3.6 7.8

12.7

表 A.4−パイロット炎なし試験での最大特定光学密度(D

m

)

の変動係数と相関精度

変動係数  %

相関精度  %

材料

1

試験所内

試験所間

並行精度

再現精度

カーペット

17.1 4.9

23.6

27.3

チップボード

17.9 12.8 24.8 43.4

繊維板

24.3 11.7 33.6 46.8

ガラス繊維強化ポリエステル(GRP)

12.8 9.3

17.4

31.0

ハードボード

9.4 5.9

13.0

20.8

せっこうボード

6.4 5.6 8.8

17.8

発泡ポリイソシアヌレート

15.1 0.0

20.9

20.9

発泡ポリスチレン

31.3 29.0 43.4 91.4

発泡ポリウレタン

8.9 17.2 12.4 49.3

硬質ポリ塩化ビニル(PVC)

7.7 10.7 10.7 31.6

アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂

4.6 0.0 6.4 6.4


8

C 0081

:2002(IEC 60695-6-31:1999)

附属書 B (参考)  試験報告書の例:換気なしでの煙の不透過度の測定

−  試験した材料に関する参考情報

−  装置製造者名

−  試験 No.

−  試験日

−  試験機関名

B.1

  結果

B.2

  試験前の読みと測定値(任意)

B.2.1

  環境

−  試験室温度

            ℃

−  相対湿度

            %

B.2.2

  試験装置

−  チャンバの表面状態

−  チャンバの気密率:

                      t

0

            Pa

                      t

5 min

            Pa

−  加熱炉と試験片の間隔

            mm

−  加熱炉の電圧

            V

−  ヒータに変形がないことの確認

−  放射計の読み

            mV

−  熱流束

            kW/m

2

−  チャンバ内圧力(試験中の最大値)

            Pa

−  チャンバ温度

            ℃

B.2.3

  パイロット炎による熱暴露

−  パイロット炎

            試 験 片 ホ ル ダ ― 下 端 か ら の 距 離

mm

            試験片表面からの距離 mm

−  パイロット炎の大きさ

            mm

−  プロパン流量率

            cm

3

/min

−  空気流量率

            cm

3

/min

B.2.4

  試験片

予備調節:

−  温度

            ℃

−  期間

            h

状態調節:

−  温度

            ℃


9

C 0081

:2002(IEC 60695-6-31:1999)

−  相対湿度

            %

−  期間

            h

B.3

  試験後の読みと測定値(任意)

−  室温

            ℃

−  試験片の裏面温度(アルミはくと固定板の間)

            ℃