電線に関する法令には、電気用品安全法、電気事業法、消防法などがあり、これらの法令を受けて国家規格(JIS)、電線工業会規格(JCS)、ユーザー規格(電力規格等)が制定されている。
また、外国規格に目を向けても、工業製品の品質に対する製造の基準を目的として、工業規格が制定されているので、国際取引の場合には、注意する必要がある。
国内規格について
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1.電気用品安全法(電安法)
電気用品取締法が改正されて電気用品安全法となり、平成13年4月1日より施行されている。法律の目的を、電気用品の製造・販売等を規制するとともに、電気用品の安全性の確保につき民間事業者の自主的な活動を促進することにより、電気用品による危険及び障害の発生を防止するとしている。
電気用品取締法下の甲種電気用品及び乙種電気用品は廃止され、新たに「特定電気用品」と「特定電気用品以外の電気用品」が定義されており、メーカーや輸入業者は、消費者が区別できるよう適合製品にPSEマークをつけて販売することを義務付けられている。但し、電線、ヒューズ、配線器具等の部品材料であって構造上表示スペースを確保することが困難な場合は<PS>E/(PS)Eと表示することができる。ケーブル・電線についての「特定電気用品」と「特定以外の電気用品」
■特定電気用品
表示スペースを確保することが困難な場合
<PS>Eケーブル・電線(定格電圧が100V以上600V以下のものに限る)であって、下記項目のもの
(1)絶縁電線であって、下記項目のもの(導体の公称断面積が100mm²以下のものに限る)
1、ゴム絶縁電線 (絶縁体が合成ゴムのものを含む)
2、合成樹脂絶縁電線 (蛍光灯電線、ネオン電線を除く)
(2)ケーブル(導体の公称断面積が22mm²以下、線芯が7本以下及び外装がゴム(合成ゴム含む)又は合成樹脂のものに限る)
(3)コード
(4)キャブタイヤケーブル(導体の公称断面積が100mm²以下、線芯が7本以下のものに限る)■特定以外の電気用品
表示スペースを確保することが困難な場合
(PS)E(1)絶縁電線であって、下記項目のもの(導体の公称断面積が100mm²以下のものに限る)
1、蛍光灯電線 2、ネオン電線
(2)ケーブル(定格電圧が100V以上600V以下、導体の公称断面積が22mm²を越え100mm²以下、線芯が7本以下及び外装がゴム(合成ゴム含む)又は合成樹脂のものに限る。)
(3)電気温床線 -
2.日本工業規格(JIS)
工業標準化法に基づいて政府によって制定された国家規格。工業標準化法では、多量に工業界や家庭で使用されるものについて、主務大臣が品目を指定(指定商品という)し、審査に合格した製品については、JISマークを表示しなければならない。電線の指定商品は、ゴムコード、ビニルコード、600Vビニル絶縁電線(IV)、屋外用ビニル絶縁電線(OW)、引込用ビニル絶縁電線(DV)、600Vビニル絶縁ビニルシースケーブル(VVR、VVF)の6品目。
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3.日本電線工業会規格(JCS)
国内の電線メーカーの集まりである社団法人日本電線工業会で制定する規格。主なものは、電線の製品規格や材料規格、試験・検査標準や技術計算標準だが、電線包装用ドラムなど、電線関連製品のJCSも制定されている。
国際規格
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1.CSA規格(カナダ)
(CANADIAN STANDARDS ASSOCIATION)
CSAとは、カナダ規格協会の略称で1919年に非営利の標準化団体として設立され、カナダで使用される工業製品の規格制定、および電気製品を対象とした安全試験を行っている。
カナダ国内の各州のほとんどが、CSA証明のある電気製品の販売を強制しているため、カナダへ輸出する電気製品はCSAの証明を受け、CSAマークを表示することが必要になる。
但し、外径の細い電線等、印刷の困難な製品の場合はCSAマークではなくCSAと表示される。 -
2.IEC規格
International Electrotechnical Commission(国際電気標準会議)により電気に関する規格を国際的に統一および協調を促進する目的で制定された規格である。
電線関係では、裸線(アルミ導体)、巻線、電力ケーブル、通信ケーブル、高周波ケーブル、光ファイバ、船用電気設備などの規格が制定されている。 -
3.IEEE規格
Institute of Electrial and Electronics Engineers(米国電気・電子技術者協会)により、電気設備器具、機械および電子部品・コンピュータ等について規定している。
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4.EIA規格
Electronic Industries Association(米国電子機械工業会)で、一般家庭用、産業用電子機器部品の規格を制定。電子管、録音音響機器、通信機、半導体等。RS規格、EIA/TIA規格として示される。RS232、422などのインターフェース規格が有名である。
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5.MIL規格
米国のDepartment of Defence(国防省)により連邦政府機関で使用する材料、製品、役務および一般産業用の仕様を統一する目的で制定された規格である。
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6.NEMA規格
National Electrical Manufacturers Association(米国電機製造業者協会)により電気製品などの選択および購入の手引きとする目的で制定された団体規格である。電線関係の規格では、巻線規格が国際的にも広く認められている。
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7.UL規格(米国)(UNDERWRITERS LABORATORIES INC.)
ULとは、1894年に米国の火災保険業者の団体によって設立された非営利の試験機関である。電気製品のみならず、救命胴衣、レジャーボート、芝刈機、自動車用シャッタなど、日常生活用品から商工業用品の分野にわたって、製品の安全基準を定めており、製品の安全性調査を行っている。
合格した製品は、ULが定める分類ごとに認定品としてリストに掲載されて公表される。従ってこのリストは、使用者が選択するときの重要な情報源となる。
電気製品の場合は、主に機器に適用されるLISTINGと呼ばれる無条件認定品のリスト(グリーンブック)と、機器に使用される部品などに適用されるRECOGNITIONと呼ばれる条件付きの認定品のリスト(通常イエローブックと呼ばれる)で公表される。
米国では州法、都市の条例などにより、UL認定品の使用を強制されているところが多くある。UL認定電線の表示について
UL規格の承認を受けた製品には、その表面に各々の規定された内容の表示を行う。但しフッ素樹脂電線、または外径の細い電線等印刷の困難な製品には表示しない場合がある。
UL、CSA:略号、用語の説明
A.W.M Appliance Wiring Materialの略 TR-64,TR-32,TEW,REW Thermoplastic、絶縁のTを表わす。
Radio Circuit WireのRを表わす。
EW:Equipment Wireを表わす。
-64:絶縁体の厚さ、公称1/64インチを表わす。
-32:絶縁体の厚さ、公称1/32インチを表わす。ULのスタイルNo.について
Style No.1000番台及び10000番台
(例)Style1007、1015等単芯の電線、ケーブル類 Style No.2000番台及び20000番台
(例)Style2464、20276等2芯以上の電線、ケーブル類 Style No.3000番台 特殊絶縁材料構造の電線、ケーブル類 VW-1とは
VW-1とは、Vertical Wireの略でUL規格における垂直燃焼試験を意味するもので、試料を垂直に保持した状態で、ガスバーナーにより15秒間炎を当て、次に15秒間炎を消し、これを5回繰り返して、いずれの5回の燃焼後でも60秒以内に消火しなければならない。また、この5回を繰り返している間に、上部の旗や下部の綿が燃えてもならない。この試験に合格した電線のみ、所定の難燃性を持つと判断され、製品に"VW-1"を表示する事ができる。
図1.VW-1略図
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8.CCC規格(中国)
WTO加盟に伴ない、それまでの「CCIB認証」(輸入)と「CCEE認証」(販売)が統合され、2002年5月1日から部分実施された。このCCC強制認証制度(CCC: China Compulsory Certification)は、中国国家質量監督検験検疫総局(AQSIQ)と中国国家認証認可監督管理委員会(CNCA)によって、運用、認可が実施されている。 2003年5月1日からは、強制認証マークを未取得の製品の中国への輸入や中国での販売が禁止となっている。なお、装置がCCC対象/非対象にかかわらず、装置に組み込まれた部品に関しては、部品ごとのCCC認証は不要とされている。(詳しくは、検査機関に確認すること) 対象製品は23分類172品目(2008年11月現在)である。 電子・電気製品から玩具、情報セキュリティ製品などに範囲が広がっていることから、今後も対象範囲の拡大が予想される。
欧州規格概要
1995年1月1日より、CEマーキングのない機械は欧州への輸出・販売が規制されている。EC機械指令(89/392/EEC,93/42/EEC)は、機械に対する安全基準・技術基準を定めているが、CEマーキングのためには、当然これらの技術的要求を満たさなければならない。 しかしEC機械指令の内容は、あくまでも一般的な基準・機械が最低限遵守しなければならない事項に限定した記述となっており、その他の電気関連事項(電力供給・電気制御)などについては、別個の欧州規格を考慮する必要がある。またEC統合にともない、欧州域内の安全規格はEN規格(欧州規格)として統一されつつあり、現在各分野で新たなEN規格の制定・改訂が進められている。
注釈
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- ENとは「European Norm」=欧州規格の意味。CEN(欧州標準化委員会)およびCENELEC(欧州電気標準化委員会)が制定する。
- ※
- EC機械指令は「基本の健康・安全基準のみを定義」しており、「機械設備に対する多数の個別要求事項によって補完」される必要をうたっている。「製造業者はこれらの基本要求事項への適合を証明し、基本的要求事項への適合性を検査せねばならない」(EC指令89/392)
機械の電気装置については、EN60204-1「機器の安全・機械設備の電気機器」が基本となっている。CEマーキングのためには、このEN規格の要求をクリアすることが近道である。
注釈
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- EN60204-1は、同じタイトルのIEC204-1をベースとしている。1992年9月にIEC204-1が大幅に改訂されたのにともない、同じく92年10月に制定されました。EN60204-1は、すでに各国規格に取り入れられている。(英国=BS EN-60204-1,ドイツ=VDE0113など)
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- JIC B6015「工作機械の電気装置」(1989年)は、IEC204-1をJIS規格に移植したものといわれているが、実際には日本独自の電力供給方式や電線規格を取り入れており、IEC規格とはかなりの相違点を残している。また、依拠しているIEC規格は1992年改訂の最新版ではなく、1981年旧版であることも問題となる。
<電線のCEマーキング>
CEマーキングとは、製造者または輸入者が、製品にCEマーキングを施すことによって、または製品とのなんらかの関連において、その製品が該当するEC指令に基本的に適合していることを表明するものである。いいかえればこのマークは、公的機関の検査を受けることなく、EU圏内を自由に流通することが出来る行政上の記号であるといえる。
しかしながら、CEマーキングは製品の保証書または品質保証書ではない。
規格への適合を「保証」し「品質を保証」するためには、さらに公的機関の認定のマーク(例えば、GSマーク、VDE認定マークなど)が必要となる。
CEマーキングは、基本的にはEU加入国の関係官庁に対して提示しているものである。(したがって、エンドユーザーに対する提示ではない。)
<「低電圧指令」と電線の関連>
電線に関しては、電線本体の用途に従った使用を目的とし、使用電圧領域が最小交流50Vから最大交流1000Vまで、または最低直流75Vから最大直流1500Vの間で設計された製品は、これをEU圏内で流通させる場合、「低電圧指令」の適用を受ける。このことは、逆に言えば電線において上述の電圧範囲に該当しないものは、本指令の適用は受けないということである。「低電圧指令」の規定に該当しない典型的なものは、例えば電話線、LAN用データケーブルなどである。さらに、最終的にEU圏外で使用される電線も適用の対象外となる。
<EMC指令・機械指令と電線の関連>
「EMC指令」は、電気機器・電子機器の周辺電磁波に関する規定である。該当する機器には、装置・設備・システム等も含まれる。電線は機器・設備・システムの中に数多く組み込まれている。機器の内部または周辺に配線された電線は、機器の電磁波輻射に決定的な影響を及ぼす可能性がある。しかし、電線に関するヨーロッパ規格では、電磁波に関連した限界値またはそれに対する検査方法を規定していない。
このような現状のため、ヨーロッパ規格との関連で電線の「EMC指令」への適合を示すことは、不可能ということになる。したがって、電線に関しては、現時点において「EMC指令」への適合をCEマーキングをもって示す事はできない。
「機械指令」では、機械に関する重大な危険が電気系統の原因で引き起こされることが想定される場合に、「低電圧指令」を適用することを規定している。電線は機器の配線に多数用いられており、このうちの相当部分が「低電圧指令」の適用範囲に含まれることになる。
「機械指令」自体は、またはその技術的根拠となるヨーロッパ規格EN60204-1(「機器の安全・機械設備の電気機器」)は、規格取得電線の使用または電線へのCEマーキング添付を、直接に要求しているわけではない。しかし、ヨーロッパ規格(EN60204-1)では、機械を製造する者が、機械に適した電線を技術的な観点から選択する際に注意すべき「選択基準」を明確に定めている。
JIS一般ケーブルとの相違
電線は直接に電力供給に関わるものだから、各国の安全規格を考慮することは特に重要である。CE対応電線は、ほとんどの製品がドイツ国内の電気安全規格であるVDE規格に準拠しており、またIEC規格(国際電気標準会議、International Electrotechnical Commission)・CENELEC規格(ヨーロッパ電気標準委員会、Comité Européen Électrotechnique)の条件も満たしているので、CE対応電線は、ほぼヨーロッパ全域および広範囲な各国地域で使用が可能である(一部の装置では、各国規格の取得およびマークの表示が必要な場合もある。例えば民生用電気器具など)。
日本はIECに加盟しているが、電気安全規格についてはJIS規格との間に多数の相違点がある。JIS規格ケーブルとIEC、ヨーロッパ規格ケーブルの主要な相違点として、つぎの諸点があげられる。
①導体断面積の相違
IEC | 0.5---0.75---1.0---1.5---2.5---4.0---6.0---10---16---25---35 |
---|---|
JIS | 0.5---0.75---1.25---2.0---3.5---5.5---8---14---22------28--- |
このように、JIS規格による導体サイズはIEC・欧州規格とは合致していない。とくに、1.5mm²以上のサイズはIECに対応するJISの近似値が、合致していないため、不適切なサイズ選択が起こり得る。
②保護接地線の識別色
欧州規格では保護導体の識別色を、緑色、黄色の二色によるストライプ、スパイラル等、各色の配分率70%以内と規定している。日本及び北米では緑色が使用されているが、欧州地域では認められてない(IEC204-1では北米に限定して緑色が使用されることを認めている)。この規定は、多芯電線に含まれる保護導体についても該当する。
③多芯電線の導体識別色
日本で主として動力用に用いられている3芯・4芯電線等の識別色も、欧州では一般性を持っていない。
JIS | EN | |
---|---|---|
3芯 | 黒 白 赤 | 茶 青 緑/黄 (黒 黒 緑/黄) |
4芯 | 黒 白 赤 緑 | 茶 黒 灰 緑/黄 (青 茶 黒 緑/黄) |
④定格電圧の表示方法
IECおよび欧州規格では、制御用・動力用電線の定格電圧を300/500、450/750というようにUo/Uの二つの電圧値によって表示する。(IEC規格も同様である。例:IEC227)
Uo=導体と接地間の電圧
U=各導体間の電圧
この表記は欧州における電力供給システムに対応するものである。これまで、欧州大陸部では三相380V・単相220Vが、またイギリスでは三相415V・単相240Vが屋内供給電力の基準電圧となってきた。今後は欧州統合にともない、欧州全体が三相400V・単相230Vに統一されることが決定されている。欧州規格電線の定格電圧表示Uo=300Vは単相220ないし230Vに、U=500は三相380ないし400Vに対応可能であることを意味する。
JIS規格電線の定格300Vまたは600V電線は、IEC規格・欧州規格との直接の関連がなく(試験基準・表示方法が異なる)、同等品と見なす根拠がない。
⑤機器内配線における単芯電線の識別色
IEC規格・欧州規格では、機器内配線の際の導体識別色を以下のように規定している。(IEC204-1、EN60204-1)
保護導体: | 緑/黄 |
電力回路中性線: | ライトブルー |
交流または直流の電源回路: | 黒 |
交流の制御回路: | 赤 |
直流の制御回路: | 青 |
外部電源から給電されるインターロック回路: | オレンジ |
IEC・欧州規格では、保護導体と混同のおそれがある場合には、緑色又は黄色の使用を禁止している。JIS規格もこれを取り入れているが、実際には日本では盤内配線に黄色を使用するケースが多く、注意を必要とする。
EN60204-1における電線に関する技術的要求
IEC204-1およびEN60204-1の改訂新版では、旧版に対して多くの改訂・追加がなされている。電線については、次の諸点がJIS規格と対比して、重要なポイントとなっている。
a.絶縁耐圧の試験方法
EN60204-1では、「交流50V又は直流120Vより高い電圧で動作する電線の場合、試験電圧は最低2000V交流で継続時間は5分とする」と規定している。
JIS規格では耐電圧試験は通常1分間である。
b.PVC絶縁体の許容温度
日本ではPVC電線は一般に60℃を許容値としており、それ以上は耐熱PVCまたは他の絶縁体材質を使用している。しかし、EN60204-1はPVCの許容温度=70℃(通常状態での最高の導線温度)を基準としており、これが電流算定方法の前提となっている。欧州では、産業用の電線はほとんどが70℃の温度条件をクリアしている。
c.許容電流容量の算定基準
EN60204-1では、つぎのような設置方法ごとに許容電流を規定している。
- 単芯電線+コンジット
- 多芯電線+コンジット
- 壁面設置(コンジットなし)
- 開放ケーブルトレーに設置
注意すべき事は、この場合も欧州規格による導体断面積が基準となっている点である。JIS規格に固有なサイズからは、実際の許容電流は算定が困難である。
d.最小導体断面積
EN60204-1では、エンクロージャの外側・内側および電線の種類によって、使用可能な最小サイズを規定している。一例としてエンクロージャ外側の通常配線はつぎのようになる。
単芯(より線) | 単芯(ソリッド線) | 多芯 |
---|---|---|
1mm² | 1.5mm² | 0.75mm² |
注釈
- ※
- 1mm²および1.5mm²はJIS電線に存在しないサイズであり、注意が必要である。
また、EN60204-1は、導体の撚線構成についても使用方法を規定している。
素線構成の等級分類はIEC規格(IEC227)またはVDE規格と同等である。
- クラス1 : ソリッド線 固定機器接続用
- クラス2 : 粗撚線(IV線相当) 通常25mm²以上
- クラス5 : 細撚線(KIV線相当) 機械稼動1時間に一回移動の運動
1.HAR電線(ハーモナイズド・ケーブル)
現在、欧州レベルで統一されている規格は、CENELECによって制定されている調和文書=HD21が代表的なものである。この規格では一般的な単芯および多芯電線について、試験方法・基準仕様・製品呼称および表示方法などを規定している。実際には、家庭用電気器具の電力コードなどには、これらの規格電線が使用されている。(なお、電線に関する新たなEN規格の制定作業が現在進行している)
CENELEC規格電線は「ハーモナイズド・ケーブル」と呼ばれ、<HAR>の表示によって規格適合を表す。
欧州では機械用の電線として、単芯ついてはH05V-K・H07V-Kなどのハーモナイズケーブルが一般的に使用されている。
多芯電線では、現在ではCENELEC規格HD21では0.5mm²~4.0mm²までのサイズ、5芯までの芯数のみに規定されており、機械の様々なアプリケーションに対応していない。したがって、実際にはハーモナイズケーブル以外の多芯電線(VDE規格準拠品など)が、電力供給用・制御回路用・ロボット用など使用目的に合わせて選定されている。
【例】
- H07V-K 2.5
- 450/750V定格
- PVC絶縁
- 固定用細撚線
- 単芯 2.5mm²
【主要な形式構成コード】 | ||
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項目 | 記号 | 意味 |
基本仕様 | H | 欧州統一規格 |
定格電圧 | 05 07 |
300/500 450/750 |
絶縁体 | V R |
PVC 天然ゴム |
外皮 | V R N |
PVC 天然ゴム クロロプレンゴム |
導体 | U R K |
ソリッド線 粗撚線 細撚線 |
2.VDE規格(ドイツ)(VERBAND DEUTSCHR ELECTROTECHNISCHER e.V.)
VDEとは、ドイツ電気技術者協会の略称である。この団体が作成した規格がVDE規格と呼ばれるもので、主に電気製品の安全に関する各種事項を規定している。またVDEは、VDE規格に準拠して電気製品の安全性を確認する試験と認定を行なっている。この試験所がVDE試験所と呼ばれる。