Concernant les températures de fonctionnement à long terme admissibles pour les âmes de câbles, l'isolation en caoutchouc est généralement évaluée à 65 °C, celle en polychlorure de vinyle (PVC) à 70 °C et celle en polyéthylène réticulé (XLPE) à 90 °C. En cas de court-circuit (d'une durée maximale de 5 secondes), la température maximale admissible pour le 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
1. Depuis leur introduction au milieu des années 1990, les câbles réticulés basse tension (XLPE) ont connu un développement rapide, représentant aujourd'hui la moitié du marché, aux côtés des câbles en polychlorure de vinyle (PVC). Comparés aux câbles en PVC, les câbles XLPE présentent une capacité de transport de courant plus élevée, une plus grande résistance aux surcharges et une durée de vie plus longue (la durée de vie thermique des câbles en PVC est généralement de 20 ans dans des conditions favorables, tandis que celle des câbles XLPE est généralement de 40 ans). Lors de sa combustion, le PVC dégage d'importantes fumées noires et des gaz toxiques, tandis que la combustion du XLPE ne produit pas de gaz halogènes toxiques. La supériorité des câbles réticulés est de plus en plus reconnue par les secteurs de la conception et des applications.
2. Les câbles en PVC ordinaires (isolant et gaine) brûlent rapidement et durablement, aggravant ainsi les incendies. Leur alimentation électrique est coupée en 1 à 2 minutes. La combustion du PVC dégage une épaisse fumée noire, entraînant des difficultés respiratoires et une évacuation difficile. Plus grave encore, la combustion du PVC libère des gaz toxiques et corrosifs comme le chlorure d'hydrogène (HCl) et les dioxines, principales causes de décès par incendie (80 % des décès liés aux incendies). Ces gaz corrodent les équipements électriques, compromettant gravement les performances de l'isolation et créant des risques secondaires difficiles à atténuer.
II. Câbles ignifuges
1. Les câbles ignifuges doivent présenter des caractéristiques ignifuges et sont classés en trois niveaux de résistance au feu : A, B et C, conformément à la norme CEI 60332-3-24 « Essais sur les câbles électriques en conditions d'incendie ». La classe A offre les performances ignifuges les plus élevées.
Des essais comparatifs de combustion sur des fils ignifuges et non ignifuges ont été réalisés par l'Institut américain de recherche sur les normes et la technologie. Les résultats suivants soulignent l'importance de l'utilisation de câbles ignifuges :
a. Les fils ignifuges offrent un temps d’échappement 15 fois supérieur à celui des fils non ignifuges.
b. Les fils ignifuges brûlent seulement la moitié de la matière utilisée par les fils non ignifuges.
c. Les fils ignifuges présentent un taux de dégagement de chaleur qui n'est que le quart de celui des fils non ignifuges.
d. Les émissions de gaz toxiques provenant de la combustion ne représentent qu’un tiers de celles des produits non ignifuges.
e. Les performances de génération de fumée ne montrent 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 dégagement de fumée doivent posséder des qualités sans halogène, à faible dégagement de fumée et ignifuges, avec les spécifications suivantes :
IEC 60754 (test sans halogène) IEC 61034 (test à faible émission de fumée)
Conductivité pondérée en pH Transmission lumineuse minimale
PH ≥ 4,3 r ≤ 10 us/mm T ≥ 60 %
3. Câbles résistants au feu
a. Les indicateurs d'essai de combustion des câbles résistants au feu (température et durée d'incendie) selon la norme CEI 331-1970 sont de 750 °C pendant 3 heures. Selon le dernier projet de norme CEI 60331 issu du récent vote de la CEI, la température d'incendie varie de 750 °C à 800 °C pendant 3 heures.
b. Les fils et câbles résistants au feu peuvent être classés en câbles ignifuges et non ignifuges, selon les matériaux non métalliques utilisés. Les câbles domestiques résistants au feu utilisent principalement des conducteurs à revêtement 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 synthétique spéciaux et une isolation minérale (âme en cuivre, manchon en cuivre, isolation en oxyde de magnésium, également appelée MI).
Les câbles ignifuges à isolation minérale sont incombustibles, ne produisent pas de fumée, sont résistants à la corrosion, non toxiques, aux chocs et aux projections d'eau. Ils sont reconnus comme des câbles ignifuges, affichant les performances ignifuges les plus exceptionnelles parmi les câbles ignifuges. Cependant, leur procédé de fabrication est complexe, leur coût est élevé, leur longueur de production est limitée, leur rayon de courbure est important, leur isolation est sensible à l'humidité et, actuellement, seuls des produits unipolaires de 25 mm² et plus sont disponibles. Des bornes dédiées permanentes et des connecteurs intermédiaires sont nécessaires, ce qui complique l'installation et la construction.
Date de publication : 07/09/2023