En ce qui concerne les températures de fonctionnement admissibles à long terme pour les conducteurs de câbles, l'isolation en caoutchouc est généralement conçue pour une température de 65 °C, l'isolation en polychlorure de vinyle (PVC) pour 70 °C et l'isolation en polyéthylène réticulé (XLPE) pour 90 °C. En cas de court-circuit (d'une durée maximale de 5 secondes), la température maximale admissible du conducteur est de 160 °C pour l'isolation en PVC et de 250 °C pour l'isolation en XLPE.
I. Différences entre les câbles XLPE et les câbles PVC
Depuis leur apparition au milieu des années 1990, les câbles en polyéthylène réticulé basse tension (XLPE) ont connu un développement rapide et représentent aujourd'hui, à égalité avec les câbles en polychlorure de vinyle (PVC), la moitié du marché. Comparés aux câbles en PVC, les câbles XLPE présentent une capacité de transport de courant plus élevée, une meilleure résistance aux surcharges et une durée de vie plus longue (la durée de vie thermique d'un câble PVC est généralement de 20 ans dans des conditions optimales, contre 40 ans pour un câble XLPE). La combustion du PVC dégage d'importantes quantités de fumée noire et de gaz toxiques, contrairement à celle du XLPE qui ne produit pas d'halogènes toxiques. La supériorité des câbles réticulés est de plus en plus reconnue par les secteurs de la conception et de l'application.
2. Les câbles en PVC ordinaires (isolation et gaine) brûlent rapidement et de façon soutenue, aggravant ainsi les incendies. Ils perdent leur capacité d'alimentation électrique en 1 à 2 minutes. La combustion du PVC dégage une épaisse fumée noire, provoquant des difficultés respiratoires et compliquant l'évacuation. Plus grave encore, elle libère des gaz toxiques et corrosifs comme le chlorure d'hydrogène (HCl) et les dioxines, principales causes de décès lors d'incendies (représentant 80 % des décès liés aux incendies). Ces gaz corrodent les équipements électriques, compromettant gravement les performances d'isolation et engendrant des risques secondaires difficiles à maîtriser.
II. Câbles ignifugés
1. Les câbles ignifuges doivent présenter des caractéristiques ignifuges et sont classés en trois niveaux d'ignifugation A, B et C selon la norme IEC 60332-3-24 « Essais sur les câbles électriques en conditions d'incendie ». La classe A offre les meilleures performances en matière d'ignifugation.
L'Institut américain de recherche sur les normes et les technologies (STRI) a mené des essais comparatifs de combustion sur des câbles ignifugés et non ignifugés. Les résultats suivants soulignent l'importance de l'utilisation de câbles ignifugés :
a. Les fils ignifugés offrent un temps d'évacuation plus de 15 fois supérieur à celui des fils non ignifugés.
b. Les fils ignifugés brûlent deux fois moins de matière que les fils non ignifugés.
c. Les fils ignifugés présentent un taux de dégagement de chaleur quatre fois inférieur à celui des fils non ignifugés.
d. Les émissions de gaz toxiques provenant de la combustion ne représentent qu’un tiers de celles des produits non ignifuges.
e. Les performances en matière de génération de fumée ne présentent aucune différence significative entre les produits ignifuges et non ignifuges.
2. Câbles sans halogène à faible émission de fumée
Les câbles sans halogène à faible émission de fumée doivent posséder des propriétés sans halogène, à faible émission de fumée et ignifuges, avec les spécifications suivantes :
IEC 60754 (test sans halogène) IEC 61034 (test à faible émission de fumée)
Conductivité pondérée par le pH Transmittance lumineuse minimale
PH≥4,3 r≤10 µs/mm T≥60%
3. Câbles résistants au feu
a. Les indicateurs de combustion des câbles résistants au feu (température et durée d'exposition) selon la norme CEI 331-1970 sont de 750 °C pendant 3 heures. Selon la dernière version préliminaire de la norme CEI 60331, issue d'un vote récent de la CEI, la température d'exposition se situe entre 750 °C et 800 °C pendant 3 heures.
b. Les fils et câbles résistants au feu peuvent être classés en câbles résistants au feu ignifuges et câbles résistants au feu non ignifuges, selon les différences de matériaux non métalliques utilisés. Les câbles résistants au feu à usage domestique utilisent principalement des conducteurs recouverts de mica et une isolation ignifuge extrudée comme structure principale, la plupart étant des produits de classe B. Ceux qui répondent aux normes de classe A utilisent généralement des rubans de mica synthétiques spéciaux et une isolation minérale (âme en cuivre, gaine en cuivre, isolation en oxyde de magnésium, également appelée MI).
Les câbles ignifugés à isolation minérale sont incombustibles, ne dégagent pas de fumée, résistent à la corrosion, sont non toxiques, résistants aux chocs et aux projections d'eau. Ils sont reconnus comme câbles coupe-feu, offrant les meilleures performances de protection contre l'incendie parmi les différents types de câbles ignifugés. Cependant, leur fabrication est complexe, leur coût plus élevé, leur longueur de production limitée, leur rayon de courbure important, leur isolation sensible à l'humidité et, actuellement, seuls les câbles monoconducteurs de 25 mm² et plus sont disponibles. L'utilisation de bornes et de connecteurs intermédiaires dédiés et permanents est nécessaire, ce qui complexifie l'installation et la mise en œuvre.
Date de publication : 7 septembre 2023