なぜ老化は隠れた欠陥なのか
絶縁とシースのコンパウンドは混合物です。PVCやXLPEといった母体ポリマーに、可塑剤、安定剤、充填剤、その他の添加剤を加えたもの。処方（レシピ）は、新しい状態でのケーブル性能だけでなく、熱、酸素、負荷に長年さらされた後の挙動まで決めます。安定剤が少なすぎる、可塑剤が不適切、安価な充填剤が多すぎるコンパウンドは、工場では正常に見え、正常に試験を通ります。導体抵抗は影響を受けず、スパーク試験も耐電圧試験も通ります。問題が現れるのは後です。絶縁が柔軟性を失い、硬化し、亀裂が入るのです。ケーブルが曲げられたり、動かされたりした場所では特にそうです。
もろくなった絶縁は、機械的に破壊するため危険です。天井裏でケーブルを動かす、コンセントを増設する、分電盤に手を入れる、といった作業の際、亀裂の入った絶縁は導体を露出させます。感電と火災のリスクだからこそ、規制当局は老化不良を性能苦情ではなく安全回収の問題として扱うのです。
老化は表面化までに時間がかかり、それゆえ追跡が難しくなります。亀裂の入った絶縁が報告される頃には、ケーブルは数百か所に施工され、他のバッチと混ざり、石膏や天井の下に隠れているかもしれません。ドラム番号、バッチ記録、シースの日付入り印字が、どの施工が影響を受けるかを突き止める唯一の手がかりになります。これらの記録を残していた購入者は問題を特定できます。残していなかった購入者は、すべての施工を疑わしいものとして扱わざるを得ません。
オーストラリアの回収、2013年〜2014年
2013年から2014年のオーストラリアでの大規模な建物用ケーブル回収は、絶縁老化が原因でした。オーストラリア競争消費者委員会（ACCC）は、特定の輸入建物用ケーブルのPVC絶縁が適用規格の老化要求を満たさず、早期にもろくなる恐れがあると認定しました。ACCCによると、約4,000 kmのケーブルが販売され、約40,000戸の住宅と事業所が影響を受けました。電気工事業者と建設業者にはケーブルの交換が必要であることが通知され、輸入業者は廃業しました。
この事例が購入者にとって有用なのは、三つの点で異例だからです。第一に、導体サイズの問題ではなかったという点です。ケーブルは正しい銅を持っており、抵抗確認では捉えられませんでした。第二に、ケーブルは納入時には正常に見えたはずです。印字も寸法も正しかったのです。第三に、コストはケーブルをはるかに超えて広がりました。施工済みのケーブルを探し出し、検査し、人が住む建物で交換する費用は、元の材料の何倍にもなります。教訓は、老化性能が、ケーブル出荷前に、正しいコンパウンドに対する正しい報告書で証明されていなければならない、ということです。
実務で見られる他の老化不良
英国の認証機関BASECは、より高温向けに販売されていた耐熱可撓コードの絶縁とシースが、試験室での加熱老化後にもろくなっていたと報告しています。パターンは同じです。コストで選ばれたコンパウンド、外見は正しい製品、そして老化試験だけが暴露する不良。温度定格がリスクを際立たせます。PVC絶縁は通常70 ℃の連続運転定格で、XLPEは90 ℃の連続、短絡時250 ℃です。自らの定格温度で特性を保てないコンパウンドは、最も負荷が大きい施工こそで、より速く劣化します。
それを見つける試験
老化挙動は型式試験で証明され、サンプル試験で確認されます。ルーチン試験ではありません。基本の方法は原理的に単純です。絶縁とシースのサンプルについて引張強さと破断時伸びを測定し、規定温度で規定時間オーブンに入れて老化させ、再び測定します。規格は特性がどれだけ変化してよいかの限度を定めます。さらに、PVCの耐熱衝撃性や高温での耐圧性、XLPEのホットセットなど、関連する不良モードを見る試験があります。
| 試験階層 | 老化との関連 | 限界 |
|---|---|---|
| ルーチン（全ドラム） | 直接的にはなし。抵抗、スパーク、耐電圧試験は老化を測定しない | 低品質のコンパウンドでも通過する |
| サンプル試験 | 寸法、および規定があれば切断サンプルの架橋度や材料確認 | 通常は完全な老化試験ではない |
| 型式試験 | 絶縁・シースの熱老化と、その前後の機械試験 | 実際に試験されたコンパウンドと設計にのみ有効 |
| 独立試験機関の試験 | お客様の生産分サンプルでの老化試験 | 時間がかかる。日程に組み込む必要がある |
弱点は、型式試験と生産コンパウンドのつながりです。工場はあるグレードのコンパウンドで行った良好な老化試験の報告書を持ちながら、価格重視の注文ではより安いグレードに切り替えることがあります。報告書はファイルに残り、ケーブルが変わるのです。階層を併せて読む方法は、ルーチン・サンプル・型式試験を参照してください。
購入者が求めるべきもの
- 型式試験報告書（老化を含む）。購入する構造について、日付とコンパウンド名付きで。
- 注文分のコンパウンド材料明細。絶縁とシースのサプライヤーとグレード。報告書と比較します。
- 変更管理：コンパウンドのグレードを通知と新しい証拠なしに変更しないという書面による確約。
- 工場での受け入れコンパウンド記録。これは工場監査で確認します。
- 各生産バッチの保管サンプル。疑義が生じたとき独立した老化試験を後から実施できるように。
- 大量の建物用電線については、全量出荷の前に、初回生産分サンプルでの独立した老化試験。
リスクが集中するのは建物用電線と可撓コードです。数量が多く、利益率が薄く、ケーブルは壁の中に消えるからです。当サイトの建物用電線のページと絶縁とシースのページで、典型的な構造とコンパウンドを説明しています。
予防のコストと回収のコスト
サンプルの老化試験は、日程に数日と、注文に試験機関への費用を加えます。回収は、完成した建物の中のケーブルを探し、検査し、交換する費用に加え、市場に出した輸入業者への法的リスクを上乗せします。ほとんどの市場で規制上の責任を負うのは海外の工場ではなく輸入業者です。この非対称性こそ、当デスクがコンパウンドの証拠を、抵抗記録や印字確認と並ぶ建物用ケーブルの出荷条件として扱う理由です。試験機関の余分な日程の確保はスケジュールの一部であり、注文ごとに書面で確定します。MOQとリードタイムを参照してください。建物用ケーブルのご注文は、構造と対象市場を見積もりフォームからお送りください。