JIS C 60695-6-31 : 2002 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

2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。

C 0081：2002（IEC 60695-6-31：1999）

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序文 ······························································································································································································································· 1

1. 適用範囲 ············································································································································································································ 1

2. 引用規格 ············································································································································································································ 1

3. 定義 ······················································································································································································································ 2

4. 試験片 ················································································································································································································· 2

4.1 総則 ··················································································································································································································· 2

4.2 試験片の数 ···································································································································································································· 2

4.3 試験片の寸法 ······························································································································································································ 2

4.4 試験片の調節 ······························································································································································································ 2

5. 試験手順 ·············································································································································································································· 2

5.1 試験チャンバの準備及び校正 ·························································································································································· 2

5.2 試験片の準備 ······························································································································································································ 2

5.3 試験条件 ········································································································································································································· 2

5.4 煙の不透過度の測定―試験の実施 ················································································································································ 3

5.5 試験中の異常現象 ···················································································································································································· 3

6. 結果の表し方 ································································································································································································· 4

6.1 特定光学密度 ······························································································································································································ 4

7. 並行精度及び再現精度 ············································································································································································ 5

8. 試験報告書 ······································································································································································································ 5

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 ············································································ 6

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 ······································································· 8

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C 0081：2002（IEC 60695-6-31：1999）

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

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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。

0.2

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

試験片は，辺が

76.2+−

0.6

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/m2±0.5 kW/m2

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。

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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（Tc）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。

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― 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，Ds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。

[

log10

(

100 /

)

]

ここに，G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 m3）

A：試験片の暴露表面積（0.004 225 m2）

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T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T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：F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Aの表にTの関数としてDs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。

Dsの上記の計算に基づき，次のパラメータを決定する。

Dm：最大特定光学密度

tm ：Dmに到達するまでの時間（分）

t16 ：Ds ＝16（T＝75 %）に到達するまでの時間

Dc ：チャンバ内の煙を排出したときに記録されたTの最大値Tc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）。

Dm(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。

Dm(corr)＝Dm−Dc

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＝D1＋D2＋D3＋D4 /2

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ここに，D1，D2，D3，D4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 C20-902/1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A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

― Dm，tm，Dc及びDm(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。

― Dsの時間曲線

― 各試験期間におけるDs

― 損失質量

― VOF4

試験報告書の一例を附属書Bに示す。

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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 20-902/1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 20-902/1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。

Dm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.1−Dmの測定

試験モード

パラメータ＊

シリコーン

パイロット炎

なし

パイロット炎

有り

供試材料

クロロスルホン化　エチレン-酢酸ビニル

ポリエチレン

ポリアミド6.6

m＝平均特定光学密度(Dm)

r＝並行精度

Sr＝並行精度の標準偏差

R＝再現精度

SR＝再現精度の標準偏差

表A.2−VOF4の測定

試験モード

パラメータ＊

シリコーン

パイロット炎

なし

パイロット炎

有り

供試材料

クロロスルホン化　エチレン-酢酸ビニル

ポリエチレン

ポリアミド6.6

m＝平均特定光学密度(Dm)

r＝並行精度

Sr＝並行精度の標準偏差

R＝再現精度

SR＝再現精度の標準偏差

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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Dm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(Dm)の変動係数と相関精度

材料

変動係数　％

1試験所内

試験所間

相関精度　％

並行精度

再現精度

カーペット

チップボード

繊維板

ガラス繊維強化ポリエステル(GRP)

ハードボード

せっこうボード

発泡ポリイソシアヌレート

発泡ポリスチレン

発泡ポリウレタン

硬質ポリ塩化ビニル(PVC)

アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂

表A.4−パイロット炎なし試験での最大特定光学密度(Dm)の変動係数と相関精度

材料

カーペット

チップボード

繊維板

ガラス繊維強化ポリエステル(GRP）

ハードボード

せっこうボード

発泡ポリイソシアヌレート

発泡ポリスチレン

発泡ポリウレタン

硬質ポリ塩化ビニル(PVC)

アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂

変動係数　％

相関精度　％

1試験所内

試験所間

並行精度

再現精度

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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：

t5 min

− 加熱炉と試験片の間隔

− 加熱炉の電圧

− ヒータに変形がないことの確認

− 放射計の読み

− 熱流束

kW/m2

− チャンバ内圧力（試験中の最大値）

− 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

試験片表面からの距離 mm

− パイロット炎の大きさ

− プロパン流量率

cm3/min

− 空気流量率

cm3/min

B.2.4 試験片

予備調節：

− 温度

℃

− 期間

状態調節：

− 温度

℃