JIS C 60695-8-1:2004 耐火性試験―電気・電子―第８－１部：発熱―一般指針

                                                            C 60695-8-1 : 2004 (IEC 60695-8-1 : 2001)

まえがき

  この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日
本工業規格である。
  制定に当たっては,日本工業規格(日本産業規格)と国際規格との対比,国際規格に一致した日本工業規格(日本産業規格)の作成及び日
本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために,IEC 60695-8-1:2001,Fire hazard testing
−Part 8-1: Heat release−General guidanceを基礎として用いた。
  この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の
実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会
は,このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新
案登録出願にかかわる確認について,責任はもたない。

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C 60695-8-1 : 2004 (IEC 60695-8-1 : 2001)

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1. 適用範囲・・・・[1]
•  2. 引用規格・・・・[2]
•  3. 定義・・・・[2]
•  3.1 発熱(heat release)・・・・[2]
•  3.2 発熱率・発熱速度(heat release rate)・・・・[2]
•  3.3 燃焼熱(heat of combustion)・・・・[2]
•  3.4 総燃焼熱(gross heat of combustion)・・・・[2]
•  3.5 真燃焼熱(net heat of combustion)・・・・[3]
•  3.6 有効燃焼熱(effective heat of combustion)・・・・[3]
•  4. 発熱測定の原理・・・・[3]
•  4.1 酸素消費量法による発熱・・・・[4]
•  4.2 二酸化炭素生成量法による発熱・・・・[6]
•  4.3 ガス温度上昇法による発熱・・・・[6]
•  5. 試験方法選択のための検討・・・・[6]
•  5.1 着火源・・・・[6]
•  5.2 試験試料の種類・・・・[6]
•  5.3 試験条件の選択 65.4 試験装置 試験装置は・・・・[7]
•  6. 発熱データの関連性・・・・[7]
•  6.1 最大炎の広がりの推定・・・・[7]
•  6.2 自己伝ぱ燃焼しきい値の決定・・・・[7]
•  6.3 フラッシュオーバに達する確率・・・・[8]
•  6.4 発熱試験の価値・・・・[8]
•  参考文献・・・・[9]

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                      C 60695-8-1 : 2004
                                                                        (IEC 60695-8-1 : 2001)

耐火性試験−電気・電子−第8−1部 : 発熱−一般指針

Fire hazard testing−Part 8-1: Heat release−General guidance

序文

 この規格は,2001年に第1版として発行されたIEC 60695-8-1:2001,Fire hazard testing−Part 8-1: Heat
release−General guidance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。
  火災は,熱の発生(熱危険),有毒化合物,腐食性化合物及び/又は煙による視界不良の結果として生命
及び財産に対する危険を生じる原因となる。火災リスクは発熱が増加するにつれて増大し,フラッシュオ
ーバ火災につながる可能性がある。
  耐火性試験における最も重要な測定項目の一つは発熱の測定であり,それは火災危険を決定する際の重
要な要因として用いられ,また,火災安全工学の諸計算におけるパラメータの一つとしても用いられる。
  発熱データの測定及び使用は,その他の火災試験データと合わせて,火災の可能性(又は火災の諸影響)
を減少させることになり,電気・電子製品の異常な使用方法,誤用又は故障のような場合に発生するかも
しれない火災でさえも減少させることができる。
  材料が何らかの外部熱源によって加熱されるとき,加熱分解放出物が生成し,空気と混合して発火し燃
焼が始まることがある。この過程において放出された熱は,燃焼放出物と空気の混合物によって運ばれて
放散するか,又は固体材料に伝達されて更なる加熱分解生成物を生成する。このようにしてこの燃焼過程
が継続していくことになる。
  また,熱は近くにある他の部品又は製品に伝達し,それが燃えるとまた更に熱と燃焼放出物とが発生す
る。
  燃焼時に発熱(熱)エネルギーが放出される割合は,発熱率として定義されている。発熱率は,炎の広
がり及び二次火災の開始に影響するので重要である。発火性,着火性,炎の伝ぱ及び火災の二次効果(IEC
60695規格群参照)などの諸特性もまた重要である。

1. 適用範囲

 この規格は,電気・電子製品及びそれらを構成している材料の発熱評価についての指針に
ついて規定する。発熱データは,火災危険性評価の一環として,また,JIS C 60695-1-1 に規定するような
火災安全工学に使用する。個別製品規格作成に際しては可能な限り基本的安全規格を使用する。
    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 60695-8-1:2001,Fire hazard testing−Part 8-1: Heat release−General guidance (IDT)

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C 60695-8-1 : 2004 (IEC 60695-8-1 : 2001)

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。これらの引用規格のうちで,発効年(又は発行年)を付記してあるものは,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 60695-1-1:2000 環境試験方法−電気・電子−耐火性試験電気製品の火災危険評価指針−一般
        指針
      備考 IEC 60695-1-1:1999,Fire hazard testing−Part 1-1: Guidance for assessing the fire hazard of
             electrotechnical products−General guidelines からの引用事項がこの規格と同等である。
                なお,JIS C 60695-1-1:2000 は,IEC 60695-1-1:1995 と一致している。
    ISO/IEC 13943:2000,Fire safety−Vocabulary

3. 定義

 この規格で用いる主な用語の定義は,ISO/IEC 13943 によるほか,次による。

3.1 発熱(heat release)

 規定の条件で,物品の燃焼によって発生する熱エネルギー。
        備考 発熱は,ジュールで表す。
        (ISO/IEC 13943, 定義 87参照)

3.2 発熱率・発熱速度(heat release rate)

 規定の条件で,燃焼している間に物品によって単位時間当たり
に発生する熱エネルギー。
        備考 発熱は,ワットで表す。
        (ISO/IEC 13943, 定義 88参照)

3.3 燃焼熱(heat of combustion)

 物質の単位質量の燃焼によって発生する熱エネルギー。
        備考 燃焼熱は,キログラム当たりのジュールで表す。
        (ISO/IEC 13943, 定義 86参照)

3.4 総燃焼熱(gross heat of combustion)

 材料又は製品が完全に燃焼し,燃焼生成物が標準状態にあると
きの,単位質量当たり放出された熱エネルギー。
    備考 物質の標準燃焼熱は,熱化学の用語では,1モルの物質が標準状態で完全燃焼したときのエン
          タルピー変化として規定している。燃焼学の分野では,燃焼熱は“総発熱量”又は“総燃焼熱”
          といわれる。そして,ここで用いられる単位はモル当たりのエネルギーよりも,質量当たりの
          エネルギーが用いられる。燃焼生成物の水は,液体状態にあると考えられる。炭素と水素を含
          有する化合物にとって,例えば,完全燃焼はすべての炭素が二酸化炭素ガスになり,すべての
          水素は液体状態の水になることを意味している。
            総燃焼熱は,酸素ボンブ熱量計法によって測定する。砕いた少量の材料をボンブの中に入れ
          純粋酸素を圧力をかけて封入し,電気火花で点火する。このようにして,試料全体が完全に酸
          化物になる。実際の燃焼では,このようなことはほとんどないことに注意しなければならない。
          可燃材料は,しばしば,チャー(炭状物)となって残り,また,煙の中のすす及び/又は一酸
          化炭素のように,部分的に酸化される。

3.5 真燃焼熱(net heat of combustion)

 物質が完全に燃え,そして蒸気状態にあると考えられる水以外の
燃焼生成物が標準状態にあるときの単位質量当たりの発生熱。
    備考 真燃焼熱は,常に総燃焼熱よりも小さい。なぜならば,水蒸気の凝縮によって放出される熱が
          含まれていないからである。

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                                                            C 60695-8-1 : 2004 (IEC 60695-8-1 : 2001)

3.6 有効燃焼熱(effective heat of combustion)

 定められた時間内に発生した熱を,同一の時間内に燃焼し
た試料から失われた質量で除して計算する。
    備考 多くの場合,有効燃焼熱は同じ試料の真燃焼熱と同一にはならない。有効燃焼熱が同一となる
          唯一の場合は,試料全体が使われ(すなわち,すべてが揮発性の燃料に変換され)また,燃焼
          生成物が完全に酸化されているときである。
                次の例で真燃焼熱と有効燃焼熱との違いを説明する。
                例1: トルエン
                トルエンの真燃焼熱は 40.99 MJ/kg であって,次の式で表わされる化学反応によって発
              生する熱エネルギーの量である。
                C7H8(液体)+ 9O2(気体)→ 7CO2(気体)+ 4H2O(気体)
                トルエンがコーンカロリメータ内で燃やされると不完全燃焼して,すす,一酸化炭素及
              びその他の部分酸化物を生成する。外部からの熱流束がない場合,トルエンの有効燃焼熱
              の代表的な値は不完全燃焼であることを反映して約36 MJ/kgである。この例の場合,試料
              全体が揮発する。その結果,揮発燃料の有効燃焼熱は試料の有効燃焼熱と同一になる。試
              料の一部が残さとして残ればそうはならない(例2を参照)。
                例2: 木材
                100 gの木材が燃えて,20 gの炭素質炭状物が残り,960 kJの熱を発生したとする。有効
              燃焼熱は 12 MJ/kg(すなわち,960 kJ/80 g)となり,80 gの揮発分解生成物が燃えたとき
              のキログラム当たりに発生する熱量である。これは,試料1キログラム当たりに発生する
              9.6 MJ/kg(すなわち,960 kJ/100 g)という熱とは異なる。木材の真燃焼熱は,かなり高い
              数字であって一般には 16 MJ/kg と 19 MJ/kg との間であり,木材が完全燃焼してすべて
              酸化生成物となったときの熱量であることに注意しなければならない。

4. 発熱測定の原理

 発熱は,次の方法のいずれか一つを用いて測定する。
a) 酸素消費量法
b) 二酸化炭素生成量法
c) ガス温度上昇法
  これら三つの方法は,すべて火災の際に発生する熱量は,例えば,酸素ボンブ熱量計で測定される真燃
焼熱とは異なることがありえるという考えに基づいている。ボンブ熱量計の中の反応によって発生する熱
量は,材料の理論的燃焼熱と燃焼する材料の質量との積である。火災では完全燃焼はほとんどなく,材料
又は製品は,通常理論的燃焼熱よりも小さい有効燃焼熱を示す。

4.1 酸素消費量法による発熱

 大部分の有機物は,完全燃焼で消費する単位酸素量に対して,多かれ少
なかれ一定量の熱を発生する。[1] この一定量の平均値は,13.1MJ/酸素1kgであって,この値は小規模及
び大規模の両方の試験に実際に使用されている。もし,ある材料の正確な発熱量が分かっている場合は,
その値を発熱計算に使用すべきである。この酸素量と発熱の関係は,発熱量を測定し決定するためには,
燃焼の際に消費される酸素量及び排気ダクト中の質量流量速度を測定すれば十分であることを示している。

――――― [JIS C 60695-8-1 pdf 5] ―――――

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