可燃性ガス・蒸気危険場所

防爆電気⼯事

防爆電気⼯事 V1.0.docx

はじめに「防爆技術情報 W4.1」に「防爆電気⼯事」について記載しましたが、多くの問い合わせがあり、誤解も⾒受けられました。
・防爆エリアでは、厚鋼電線管しか使⽤出来ない︖
・配線ラックを使⽤してもよいのか︖
・防⽕区画において、建築基準法の延焼防⽌と防爆指針の「砂詰め」両⽅が必要︖
また国際整合指針による防爆電気機器も増えてきましたので、JIS C 60079-14 に沿った解説も加えました。
電気⼯事の分野においても、設計の正当性が強く求められるようになりました。これらに関して法の解釈と現在の防爆電気⼯事についての参考になればと思います。
なお、記載に当たっては出来るだけ根拠を明確にするため、指針や JIS の項番号も付記しました。

１］防爆電気⼯事に関する法規制
１．防爆の関連法規
⽇本では、概略以下のような所管区分がなされています。
１）防爆電気機械器具については、労働安全衛⽣法を所管する厚⽣労働省，
２）防爆電気機械器具の配線については電気事業法・電気設備の技術基準を所管する経済産業省
３）設備の稼働・運⽤については、総務省／消防庁
電気⼯事に関しては経済産業省所管のとなり、法律は「電気事業法」で、実質的には「電気設備の技術基準の解釈」となります。
２．電気設備の技術基準の解釈（176条）【可燃性ガス等の存在する場所の施設】
第176条
可燃性のガス（常温において気体であり、空気とある割合の混合状態において点⽕源がある場合に爆発を起こすものをいう。）⼜は引⽕性物質（⽕のつきやすい可燃性の物質で、その蒸気と空気とがある割合の混合状態において点⽕源がある場合に爆発を起こすものをいう。）の蒸気（以下この条において「可燃性ガス等」という。）が漏れ⼜は滞留し、電気設備が点⽕源となり爆発するおそれがある場所における、低圧⼜は⾼圧の電気設備は、次の各号のいずれかにより施設すること。
⼀ 次によるとともに、危険のおそれがないように施設すること。
イ 屋内配線、屋側配線、屋外配線、管灯回路の配線、第 181 条第 1 項に規定する⼩勢⼒回路の電線及び第 182 条に規定する出退表⽰灯回路の電線（以下この条において「屋内配線等」という。）は、次のいずれかによること。
(イ) ⾦属管⼯事により、次に適合するように施設すること。
(１) ⾦属管は、薄鋼電線管⼜はこれと同等以上の強度を有するものであること。
(２) 管相互及び管とボックスその他の附属品、プルボックス⼜は電気機械器具とは、5⼭以上ねじ合わせて接続する⽅法その他これと同等以上の効⼒のある⽅法により、堅ろうに接続すること。
(３) 電動機に接続する部分で可とう性を必要とする部分の配線には、第159条第4項第⼆号に規定する耐圧防爆型フレキシブルフィッチング⼜は同項第三号に規定する安全増防爆型フレキシブルフィッチングを使⽤すること。
(ロ) ケーブル⼯事により、次に適合するように施設すること。
(１) 電線は、キャブタイヤケーブル以外のケーブルであること。
(２) 電線は、第120条第6項に規定する性能を満⾜するがい装を有するケーブル⼜はMIケーブルを防爆電気⼯事 V1.0.docx- 2 -使⽤する場合を除き、管その他の防護装置に収めて施設すること。
(３) 電線を電気機械器具に引き込むときは、引込⼝で電線が損傷するおそれがないようにすること。
ロ 屋内配線等を収める管⼜はダクトは、これらを通じてガス等がこの条に規定する以外の場所に漏れないように施設すること。
ハ 移動電線は、次によること。
(イ) 電線は、3種キャブタイヤケーブル、3種クロロプレンキャブタイヤケーブル、3種クロロスルホン化ポリエチレンキャブタイヤケーブル、3種耐燃性エチレンゴムキャブタイヤケーブル、4種キャブタイヤケーブル、4種ク
ロロプレンキャブタイヤケーブル⼜は4種クロロスルホン化ポリエチレンキャブタイヤケーブルであること。
(ロ) 電線は、接続点のないものを使⽤すること。
(ハ) 電線を電気機械器具に引き込むときは、引込⼝より可燃性ガス等が内部に侵⼊し難いようにし、かつ、引込⼝で電線が損傷するおそれがないように施設すること。
ニ 電気機械器具は、電気機械器具防爆構造規格に適合するもの（第⼆号の規定によるものを除く。）であること。
ホ 前条第⼀号ハ、ホ及びヘの規定に準じて施設すること。（※前条は、第 175 条 粉じん）
⼆ ⽇本⼯業規格 JIS C 60079-14（2008）「爆発性雰囲気で使⽤する電気機械器具－第14部︓危険区域内の電気設備（鉱⼭以外）」の規定により施設すること。

２．⽇本⼯業規格 JIS C 60079-14（2008）の規定（電気設備の技術基準の解釈 176 条 ⼆項）
１）国際整合指針（IEC60079-）に準拠した規格で認定を受けた防爆電気機械器具は、IEC 60079-14に準拠した⽇本⼯業規格JIS C 60079-14によって⼯事すること。
以下の資料にも防爆電気⼯事に関する項⽬がありますが、法律の直接的引⽤はありません。
１）電気設備防爆指針（ガス蒸気防爆 2006）
２）ユーザーのための防爆電気設備ガイド（2012）「・・・・当該電気設備が点⽕源となる爆発⼜は⽕災のおそれがないように施設しなければならない」
様にするための参考指針です。

防爆電気⼯事 V1.0.docx- 3 -２］ケーブル⼯事（本質安全防爆配線を除く）
１．防爆電気⼯事
防爆電気⼯事では、配線の傷や断線により、電気的⽕花を発⽣させないようにするための機械的保護が主体となります。
防爆電気⼯事には、「⾦属管⼯事」と「ケーブル⼯事」があります。
１）⾦属管⼯事 ︓絶縁電線を使⽤する配線⼯事
絶縁電線・厚鋼電線管・耐圧防爆形電線管付属品・・・・を使⽤する必要があります。
＊現在は、耐熱電線などゴム・プラスチックケーブルが使⽤できない場合など限られた機器配線で殆ど使⽤されていません。／出来るだけ使⽤しない︕
２）ケーブル⼯事︓ケーブルを使⽤する配線⼯事
現在⼀般的な配線⼯事です。以降の解説はケーブル⼯事を前提とします。
⼜、法規や指針で規定された最低限の⼯事⽅法について解説します。
絶縁電線︓導線に絶縁を施した電線（例︓IV線）
コード

︓ 複数電線を連結した電線

ケーブル︓導線に絶縁を施したものの外部にシースを有する電線※コードは防爆電気⼯事には使⽤できません

２．ケーブル⼯事（本質安全防爆配線を除く）
注）“-防爆指針(2006)”とは、NIIS-TR-NO.39(2006) ⼯場電気設備防爆指針（ガス蒸気防爆 2006）

１）機器への配線引き込み⼝（耐圧防爆構造）●⽇本の防爆検定制度では、ケーブルグランドは機器に含まれて検定を受けます。
２）ケーブルの布設 （ダクト、ラック）-防爆指針(2006) 4222 (2)︓外傷保護をしなければならない。
-技術基準解釈︓管その他の防護装置に収めて施設すること。
・1.2mmt 以上の鋼板製⾦属ダクト⼜は⾦属製トレーを使⽤、⼜は 1.6mmt 以上の鋼板⼜は同等以上の強度がある⾦属製ラック
・外傷を受ける恐れのある場所は、蓋を取り付けユーザーのための防爆電気設備ガイド（2012）
ケーブルラックは、厚さが1.6 mm 以上の鋼板製⼜はこれと同等以上の機械的強度をもつものとし原則として閉鎖された構造とする。が、配線ラックは防爆エリアでは使⽤できない・・・との解釈になっているかもしれませんが、すべての場所において⾦属製ラックの使⽤を認めない訳ではないと解釈しています。
外傷保護の観点だけからは配線ダクトが適当ですが、配線の温度上昇によるケーブル劣化が懸念されます。特に屋内の低圧配線では、増設による配線増加で配線ダクト内のケーブルが⻑期の使⽤によって熱劣化（CVケーブルが炭化してボロボロ）した現場の経験があります。機器は10年、20年で更新されますが、ケーブルは更新されないのが常です。これらを踏まえて選定が必要です。

防爆電気⼯事 V1.0.docx- 4 -３）ケーブルの布設（保護管）-防爆指針(2006) 4222 (2)︓外傷保護をしなければならない。
-技術基準解釈︓管その他の防護装置に収めて施設すること。
・鋼製電線管で保護・・・・ネジなし電線管、薄鋼電線管、厚鋼電線管、２種可とう電線管、等絶縁電線を使⽤する「⾦属管⼯事」では、厚鋼電線管および厚鋼電線管付属品を使⽤しなければなりませんが、ケーブル⼯事では必ずしも厚鋼電線管である必要はありません。
⾷品・医薬⼯場棟のクリーンルームでは、SUS製-バフ掛け電線管が常識的に使⽤されています。

３．ケーブル⼯事の例（例図）（ポイント）
１）機器のケーブル引き込み⼝には、機器付属のケーブルグランド
２）移動式ケーブルを除き、すべてダクト・ラック、保護管で外傷保護
３）異なる危険場所を貫通する場合は、ガスの流動防⽌処置をする

ケーブルの露出配線（サドル留め、等）は、防爆電気⼯事では認められません。

防爆電気⼯事 V1.0.docx- 5 -３］本質安全防爆電気⼯事
本質安全防爆機器は、その⼯事と⼀体となって防爆性能を発揮するものですから、他の防爆構造よりも⼯事と密接な関係があります。
本質安全防爆機器の配線は、安全保持器（バリア）以降の配線ですので、誘導や混⾊による異常電圧を防⽌する必要があります。

１．本質安全防爆電気⼯事 ⼀般
１）本質安全防爆機器の検定条件に従う-防爆指針(2006) 4410(2)インダクタンス(L) コンデンサ（C) の蓄積エネルギーによる⽕花防⽌・配線のインダクタンス(L)、ンデンサ（C)の蓄積エネルギー⽕花が出ないように配線のインピーダンスを確認⇒配線距離制限、等（銘板記載事項によること）

本質安全防爆配線

本質安全回路２）⼀般回路との混⾊防⽌ -⼀般回路

防爆指針(2006) 4410(2)・配線路（ダクト・ラック）を分ける／分けられない場合は仕切り板で混触防⽌する。
３）配線への誘導防⽌-防爆指針(2006) 4410(3）・配線を⾦属製の保護管に⼊れる／シールド線を使⽤する等の対策が必要です。

防爆電気⼯事 V1.0.docx- 6 -２．本質安全防爆電気⼯事（JIS C60079-14）
国際整合防爆指針による本質安全防爆機器が⼤半を占めるようになった現在では、JIS C 60079-14 が重要になってきます。
１）Zone１およびZone2における本質安全防爆⼯事に使⽤するケーブルａ）ケーブルの耐電圧 （JIS-12.2.2.1）
・ケーブルの耐電圧は、AC500V（⼜は DC750V）以上
・導体は直径 0.1mmΦ以上ｂ）電気的パラメータ（ケーブルのインピーダンス） （JIS-12.2.2.２）
・メーカーのデータを使⽤するか、サンプルの試験データ⼜は、⼀般的なケーブルでは、200 pF/m 及び1 μH/m を使⽤してもよいｃ）シールドの接地（JIS-12.2.2.3）

・遮へい（シールド線）は原則として⾮危険場所の 1 か所で⾏なうｄ）ケーブルがい装のボンディング （JIS-12.2.2.4）
・がい装ケーブルのがい装は、全体にわたって等電位ボンディングしなければならないｅ）ケーブルの施⼯（本安回路と⾮本安回路の分離）（JIS-12.2.2.5）

・本安ケーブルと⾮本安ケーブルは分離配置するか、がい装，⾦属シース，⼜は遮へい付きとする。・
ｆ）ケーブルの表⽰（JIS-12.2.2.6）・本安回路であることを⽰すために識別しなければならない。（⾊は明⻘⾊）―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――ｇ）複数の本安回路を含む多⼼ケーブルの追加要求事項（JIS-12.2.2.7）

注）異なる安全保持器に接続される本安回路は、複数の本安回路となります。
g-1）本安回路及び⾮本安回路を同じ多⼼ケーブル内に収めてはならない
g-2）絶縁層の最⼩厚さは 0.2 mm とする。
g-3）多⼼ケーブルは，少なくとも次の電圧試験に耐えなければならない。
・⼼線と⼤地（シールド、がい装）間 AC 500V ⼜は DC 750V
・多芯を2分割した⼼線相互間 AC 1,000V ⼜は DC 1,500V（各対シールドの多⼼ケーブルには適⽤しない）
ｈ）多⼼ケーブルにおける故障への考慮（JIS-12.2.2.8）

h-1）回路が互いに接触することを防ぐために，本安回路の個別保護を施す導電遮へい付きのケーブルは，遮へいの保護範囲を 60 %以上の表⾯積とすれば、回路間の故障は考慮しない。
※例えば、各対シールドケーブルは、回路間の故障を考慮しなくてもよい。
h-2）固定配線で，損傷から有効に保護され更に，最⼤使⽤電圧 Uo が 60V 以下の回路であれば、回路間の故障は考慮しない。
●つまり、上記 h-1)、⼜はｈ-2)を満たすケーブルは、ケーブル内の故障を考慮しなくともよい。
本安回路のケーブルは、内部故障も考慮しなくてはなりません。
例えば、１CHのバリアを3個設置して、現場まで1本の多芯ケーブルで配線するような場合、ａ）〜ｈ）を満⾜する多芯ケーブルを適⽤する必要があります。
※ただし、最⼤電圧が60Ｖを超える本質安全回路は少なく、AC1,000Vの耐電圧を持つケーブ
ルはそれほど特殊なものではないと考えています。

防爆電気⼯事 V1.0.docx- 7 -２）本安回路の端末処理（JIS-12.2.3）

ａ）本安回路の端⼦は，本安回路であることを表⽰しなければならない。
ｂ）隔離を距離によって⾏う場合，端⼦間の空間距離は 50 mm 以上
ｃ）隔離を絶縁隔壁⼜は接地⾦属隔壁の使⽤によって⾏う場合、隔壁と容器は1.5mm 以下ｄ）端⼦に接続する外部導体の露出導電部分と接地⾦属との空間距離は3mm以上ｅ）本安回路の露出導電部分の端⼦間の空間距離は 6 mm 以上
離隔距離については、⼯事というよりも本質安全防爆回路を収納する制御盤の設計製作時に配慮することですが、⼯事で製作する本質安全防爆の中継端⼦ボックスもこの規定を満たす必要があります。
３）その他
本安回路は本安機器と密接な関連があり、本質安全防爆機器の検定条件に従う必要があります。
メーカーの取り扱い説明書の指⽰事項に従う必要があります。
ａ）本安回路の接地（JIS-12.2.4）ｂ）本安回路の検証（JIS-12.2.5）

・インダクタンス，キャパシタンス⼜は L/R ⽐，及び表⾯温度

防爆電気⼯事 V1.0.docx- 8 -４］ガスの流動防⽌
配線路を通って危険性ガスが他の危険エリア、または⾮危険場所に流通しないようにガスの流動防⽌を⾏わなければなりません。

１．ガスの流動防⽌ａ）爆発性ガスの流動防⽌-防爆指針(2006) 4222 (5)爆発性ガスが保護管、⼜はダクト類を通じて異なる種別の危険場所間、⼜は⾮危険場所へ流動するのを防⽌するため保護管をシールし、⼜はダクト内に砂などを充填するなど適切な処置をしなければならない。
ｂ）可燃性物質の通過及び集積JIS-9.1.6ｃ）壁⾯における開⼝部

JIS-9.1.9

２．保護管のガス流動防⽌・シーリングフィッチング、等を使⽤してガスの流動防⽌をする。
・ケーブル⼯事の場合は、確実にガスの流動防⽌のためのシールが出来ればよく、⾦属管⼯事に規定するシーリングフィッチングでなくてもよい。
⾦属管⼯事の壁貫通-防爆指針(2006) 4233

⾦属管⼯事の電線管が壁を貫通する場合は、単なるシールではなく⾦属管⼯事に規定するシーリングフィッチングを設けなければなりません。

３．ダクト・ラックのガス流動防⽌ａ）異なる危険個所の壁・床貫通
指針や JIS60079-14 で規定する“異なる危険個所を貫通するダクト・ラック”はガスの流動を防⽌するためのシールが必要です。
“砂詰め、等“という以外に特別な規定はありません。
ｂ）防⽕区画の壁・床を貫通
単に異なる危険箇所の壁ではなく、防⽕区画の壁・床の場合は建築基準法、消防法の防⽕区画貫通処理が必要になります。
※建築基準法では、壁貫通部の両側 1ｍを⾦属管等で保護しシールする。というのが基本でしたが現在では、「国⼟交通⼤⾂認定の防⽕区画⼯法」が主流になっています。
国⼟交通⼤⾂認定の防⽕区画⼯法では、多くの場合、ガスの流動防⽌が出来ます。
※「砂詰め」は、建築基準法の防⽕区画貫通処理としては、不適と思われます。

図-4-3 配線ラックのガス流動防⽌ 例
防爆電気⼯事 V1.0.docx- 9 -４．（参考）ガスの流動防⽌に関する事故事例
下図は、実際に起こった事象を説明するため作成したものです。
＜事象＞
１）製造エリアは、危険場所であり防爆構造の電気機器を使⽤し、防爆配線⼯事がなされていた。
２）製造エリアは、定修のため容器開放や洗浄作業が⾏われた。
３）定修が終わり、ポンプの起動押し釦を押したところ、電気室で爆発事故が起こった。
＜原因＞ａ）定修中に滞留した可燃性ガスが、配線ピットに流⼊した。
ｂ）可燃性ガスが、配線ピットから制御盤下部のケーブル引き込み⼝を経由して盤内に流⼊した。
ｃ）ポンプ起動ボタンを押したところ、盤内の電磁接触器の開閉⽕花によって、盤内に流⼊した可燃性ガスに引⽕した。

製造エリア（危険場所）
電気室（⼀般場所）

ガス流動防⽌処置がなかった

図-4-4 実際に起こった事象を説明するため作成したもの

2020年 7月 1日編集(V1.0）
株式会社宮木電機製作所

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