COLUMN
2023.02.22
火災感知器の配線についてわかりやすく解説
「火災感知器の配線が理解できない」や「火災感知器の配線が難しい」と感じている人は多いのではないでしょうか。
感知器は建物の構造によっては非常に複雑な配線になりがちで、不慣れな人にとっては製図上だけでなく現場でも理解することは極めて困難と言えます。
とくに電気設備工事や電気回路に触れる機会がない人にとっては混乱が生じやすい分野であり、消防設備士甲種4類の資格取得を目指す人にとっても大きな関門とされています。
そこでこの記事では、感知器の配線について理解するために覚えておきたい基本的なことを中心に、初心者にもわかりやすく解説します。
感知器が配線によって作動する仕組み
感知器の配線を理解するうえで基本となるのが「感知器が作動する仕組み」です。感知器が火災を感知した際に、どうやって信号が発せられ、自動火災報知設備が作動するのかを知っておきましょう。
そもそも感知器とは、火災報知設備を構成するひとつであり、一般的には建物内の部屋の天井や廊下などに設置されている白色のドーム型の装置のことです。
感知器は大きく分けて熱感知器と煙感知器の2種類があり、火災発生時に熱や煙を感知すると感知器の配線がショート(短絡)して、火災信号を発する仕組みになっています。
感知器は天井裏に設置されている配線によって「総合盤の火災受信機」と接続されています。火災受信機は建物内の管理人室や防災管理センター内にある制御盤のようなもので、感知器からの火災信号を受信することで、音響ベルや火災放送などを自動的に作動させます。
つまり、配線は感知器が火災を感知したことを知らせるために不可欠であり、なおかつ正確に作動するために正しく取り付けられていなければならない訳です。
一方、大きな建物になると感知器の数が多くなり、連動するように配線も増えるため、結果的に複雑化してきます。
複雑化しやすい感知器の配線を適切に処理するためには、配線の種類や工事方法、さらにはNG事例なども含めて理解しなければいけません。
感知器の配線の種類
感知器の配線を理解するうえで根幹となる要素が「配線の種類」です。消防設備士の試験や現場でも用いられるため、まずは以下について理解しておきましょう。
L(ライン)線
感知器の配線ひとつ目が「L(ライン)」です。一般的にはプラス(+)の役割が割り当てられ、赤色の線が用いられますが、必ずしも赤色がL(ライン)とは限らないため、色で覚えることは控えた方がよいでしょう。(配線の色指定はあくまでも任意のため)
製図などでは単純に「L」とのみ表記されています。また、現場でのやり取りでは「ライン」と呼ばれることが多く、瞬時に理解できるまでは間違わないようにしましょう。
C(コモン)線
感知器の配線ふたつ目が「C(コモン)」です。一般的にはマイナス(-)の役割が割り当てられ、白色の線が用いられます。
L(ライン)と同様で、必ずしも白色の線がC(コモン)とは限らないため、白色がCと思い込まないようにしましょう。
C(コモン)線は、製図では「C」と表記され、現場では「コモン」と呼ばれることがほとんどです。
感知器の配線方法
次に、感知器の配線方法について解説します。感知器の配線方法には「2芯工事」と「4芯工事」の2種類があります。
2芯工事(2芯まわし)
感知器の配線方法ひとつ目が「2芯工事」です。2芯工事は「2芯まわし」や「2芯送り」など様々な呼び方がありますが、基本的に同じ意味として用いられます。
2芯工事は、火災受信機がある総合盤からL用とC用の2本1束で感知器を結び、さらに感知器から総合盤までを別のLとCの2本1束で返す配線方法です。
この際、末端となる感知器に「終端抵抗」と呼ばれるヒューズのような物を取り付けます。終端抵抗は微弱電流が総合盤からすべての感知器を通って「循環」するために必要な物と考えるとよいかもしれません。
終端抵抗が機能している状態(微弱電流が循環している状態)が正常で、終端抵抗がなくなった状態(微弱電流が循環しなくなった状態)になると、異常と判断され、火災信号が発信される仕組みです。
具体的には、LとCによって総合盤と感知器が繋がると、常時10kΩ(キロオーム)の抵抗が加わった状態になります。
しかし、火災が発生し、感知器が熱または煙を一定量感知すると、感知器内部のヒューズが飛ぶ(断線する)ことで抵抗が失われます。
この瞬間に「異常(火災)」と判断され、自動的に火災報知設備が起動する訳です。つまり、感知器の配線は「常に全体で微弱電流を循環させ続けるためのもの」と考えるとわかりやすいかもしれません。
4芯工事(4芯まわし)
感知器の配線方法ふたつ目が「4芯工事」です。4芯工事も「4芯まわし」や「4芯送り」といった別の表現が用いられることがありますが、基本的には同じ意味です。
また、4芯工事と2芯工事いずれも総合盤と感知器を結んで微弱電流を循環させるといった目的は共通しています。(抵抗がなくなった時に異常を知らせる仕組みは同じ)
4芯工事は、総合盤から感知器までをL用2本とC用2本の合計4本1束の配線で結びます。1束になっている4本のうち2本(LとC)は総合盤から感知器までを結ぶのに使われ、残りの2本は感知器から総合盤に返すために使われます。
4芯工事の場合、2芯工事では末端の感知器に設置した「終端抵抗」は総合盤に設置します。このことは作業効率やメンテナンス性が高くなるため、4芯工事が現場で好まれる理由です。
4芯の配線は様々な色の組み合わせがあり、白・赤・青・黄というパターンもあれば、白・赤・茶・黒などもあり、色でそれぞれの役割を覚えてしまうと現場が変わった際に対応できなくなるので注意してください。(色はあくまでも識別しやすくすることが目的で、各色に意味はない)
そもそも、なぜ4芯が存在するかと言うと、施工性や作業効率が良いためです。2芯の場合、感知器をひとつ増やすと「送り」と「返し」の配線を敷設しなければいけませんが、4芯の場合は1本(4本1束)の敷設で総合盤と感知器を結ぶことが可能になります。
このような特性から、昨今では4芯工事が主流になっています。感知器の配線工事は狭い天井裏に入り込む必要があり、建物利用者に不便をかけることもあるため、可能な限り作業負担を減らす方が効率的な訳です。
感知器の配線で覚えておきたい用語やポイント
感知器の配線を理解する際に合わせて覚えておきたい用語やポイントについて解説します。
送り配線
感知器の配線を理解するうえで必ず覚えておきたいのが「送り配線」です。送り配線は「直列配線」と同じ意味で使われます。
送り配線とは、例えるならば「一筆書き」の配線のことで、途中で分岐したり、並列になったりしていない配線と解釈してください。
他の消防用設備である誘導灯などで用いられる配線は分岐しても差し支えありませんが、自動火災報知設備の感知器においては「送り配線でなければならない」と覚えておきましょう。
なぜ送り配線でなければいけないかと言うと、断線が検出できないためです。先述したように、総合盤と感知器は配線を通して微弱電流を絶えず循環させている状態でなければいけません。
断線つまり微弱電流が途切れたことを検出できなければ、火災信号はもとより自動火災報知設備が機能しない訳です。
感知器の配線については「送り配線が大原則」と覚えておくと安心でしょう。
パラ配線
感知器の配線でトラブルが起きると「パラ配線」や「パラっている」という言葉が飛び交うことがあります。
パラ配線とは並列配線のことです。英語のパラレル(Parallel)に由来しています。パラ配線は3本以上の線をまとめて繋いでしまった状態のことで、総合盤と感知器を結ぶ配線上の断線を検知できなくなります。(電気回路の仕組みとしては問題ないが自動火災報知設備としては問題がある)
先述したように、感知器の配線は「送り配線(一筆書き)」が大原則であり、分岐や並列といったパラ配線はご法度です。
パラ配線は感知器の配線における最も気を付けるべき事象ですので、これを回避するためにも「送り配線」が大原則ということを繰り返し覚えておくようにしてください。
感知器の配線工事に必要な資格
感知器の配線工事をするには以下の資格が必要になるので合わせて覚えておきましょう。
消防設備士甲種4類
感知器の配線工事には「消防設備士甲種4類」の資格が必要です。消防設備士甲種4類は、受験にあたり学歴や実務経験が求められることから、乙種と比較してハードルが高いと言われています。(ただし、感知器配線工事は消防設備士の独占業務)
消防設備士甲種4類の資格を保有していると、消防用設備全般の点検や整備、さらには設置や交換を含む工事ができるようになります。
具体的には、自動火災報知設備、ガス漏れ火災警報設備、火災通報装置などが挙げられ、試験の際には感知器の配線を含む製図問題を解かなければいけません。
製図問題では、感知器を含む消防用設備の設置基準や問題点を見抜く理解力が問われるため、知識や経験が求められます。
つまり、消防設備士甲種4類は感知器の配線に関する専門家のような資格と言えるでしょう。
電気工事士
感知器の配線工事で、総合盤へ電源(100V)を引き込む工事を伴う場合は「電気工事士」の資格を持っていなければいけません。
電気工事士の資格は、消防用設備の火災受信機や誘導灯といった設備の工事もできるようになるため、消防設備士の資格と合わせて取得する人が多いとされています。
まとめ
感知器の配線は慣れるまでは非常に複雑なものです。一方、消防設備士甲種4類の資格取得に向けた勉強をしているうちに理解できるようになったとする声も多く「慣れること」が理解の近道かもしれません。
理屈で理解することも大切ですが、現場や感知器そのものに触れることも挑戦してみることをおすすめします。
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