La résistance aux conditions environnementales est essentielle pour les câbles afin de garantir leur performance, leur sécurité et leur fiabilité à long terme. Les câbles sont souvent exposés à des conditions difficiles telles que l'eau et l'humidité, les produits chimiques, les rayons UV, les températures extrêmes et les contraintes mécaniques. Le choix d'un matériau adapté, présentant une résistance environnementale appropriée, est donc indispensable pour maintenir leur fonctionnalité et prolonger leur durée de vie.
Cette section explore les différents types de résistance environnementale requis dans diverses applications de câbles.
La gaine extérieure constitue la première ligne de défense contre les facteurs environnementaux. Elle est généralement exposée aux produits chimiques, à l'eau, aux variations de température et aux rayons UV. Les principaux matériaux utilisés pour la gaine extérieure sont :PVC (polychlorure de vinyle), PE (polyéthylène), etLSZH (faible émission de fumée et zéro halogène), offrant différents niveaux de résistance en fonction des exigences de l'application.
1. Résistance aux produits chimiques, aux huiles et aux hydrocarbures
Lors de l'installation et pendant toute la durée de vie d'un câble, celui-ci peut être exposé à des produits chimiques, des huiles ou des hydrocarbures, que ce soit par déversement accidentel ou par contact continu en milieu industriel. Cette exposition peut dégrader la gaine extérieure, entraînant des fissures, un gonflement ou une perte de propriétés mécaniques.
Le choix de matériaux présentant une forte résistance chimique est essentiel pour garantir que le câble conserve son intégrité, ses performances et sa fiabilité tout au long de sa durée de vie.
Types d'exposition chimique :
Produits chimiques gazeux : Les produits chimiques gazeux présentent généralement une réactivité plus faible avec les polymères, car ils ne pénètrent pas profondément dans le matériau. Cependant, les gaz réactifs tels que le chlore ou l’ozone peuvent provoquer une dégradation de surface et affecter significativement les propriétés du polymère.
Produits chimiques liquides : Les produits chimiques liquides présentent généralement un risque plus élevé en raison de leur capacité à diffuser dans le matériau. Cela peut entraîner un gonflement, une plastification ou des réactions chimiques internes au sein de la matrice polymère, compromettant ainsi les propriétés mécaniques et électriques.
Performances des matériaux :
Le polyéthylène (PE) offre une bonne résistance à de nombreux produits chimiques et hydrocarbures. Il se comporte bien dans les environnements chimiques courants, mais peut être sensible aux agents oxydants puissants.
PVC (polychlorure de vinyle) : Présente une très bonne résistance aux huiles, aux produits chimiques et aux hydrocarbures, notamment lorsqu'il est formulé avec des additifs de résistance à l'huile appropriés.
LSZH (faible émission de fumée et sans halogène) : offre une résistance modérée aux produits chimiques et aux huiles. Les composés LSZH sont principalement conçus pour la sécurité incendie (faible émission de fumée et faible toxicité lors de la combustion). Cependant, des formulations LSZH spécifiques peuvent permettre d’obtenir une meilleure résistance aux huiles et aux produits chimiques, le cas échéant.
2. Résistance à l'eau et à l'humidité
Lors de leur installation et tout au long de leur durée de vie, les câbles sont souvent exposés à l'eau ou à des environnements très humides. Une exposition prolongée à l'humidité peut entraîner une dégradation de l'isolation, la corrosion des composants métalliques et une réduction des performances globales du câble.
Par conséquent, la résistance à l'eau est une propriété essentielle pour de nombreuses applications de câbles, notamment en extérieur, sous terre ou en milieu marin.
Parmi les matériaux de revêtement courants, le PE (polyéthylène) offre une excellente résistance à l'eau, ce qui en fait un choix privilégié pour les applications nécessitant une protection à long terme contre les infiltrations d'humidité.
Les câbles armés basse et moyenne tension à gaine LSZH ou PVC sont généralement déconseillés pour une installation en milieu constamment humide, comme les sols argileux ou les zones situées sous la nappe phréatique. En revanche, les gaines en PE offrent une meilleure résistance à la migration de l'eau à travers l'isolant. De ce fait, les câbles à gaine PE sont plus adaptés aux environnements humides et ont une durée de vie plus longue.
Conception de câble étanche :
Pour garantir une véritable étanchéité des câbles, deux protections principales sont envisagées :
Protection radiale contre l'eau :
Obtenu grâce à l'utilisation de matériaux tels que des gaines métalliques en plomb ou des rubans laminés métal/métal combinés à des polymères spécialisés.
Protection longitudinale contre l'eau :
Obtenu grâce à l'utilisation de rubans ou de poudres étanches qui empêchent la circulation de l'eau le long du câble.
Indice de protection (IP) et classe AD7/AD8 :
Des informations détaillées sur les classes et les niveaux de protection de la propriété intellectuelle (tels que AD7 ou AD8) seront partagées dans un article séparé.
3. Résistance aux UV
Comprendre et choisir la résistance environnementale appropriée pour les applications de câblage est essentiel pour garantir des performances, une sécurité et une fiabilité à long terme. Des facteurs tels que l'exposition à des produits chimiques, les infiltrations d'eau, les rayonnements UV et les variations de température peuvent gravement compromettre l'intégrité du câble s'ils ne sont pas pris en compte lors du choix des matériaux.
Le choix du matériau de gaine extérieure approprié (PVC, PE ou LSZH) en fonction des conditions environnementales spécifiques peut considérablement améliorer la durabilité et la durée de vie du câble. De plus, la mise en œuvre de techniques d'étanchéité adéquates et la prise en compte des indices de protection IP renforcent la protection du câble dans les environnements exigeants.
En évaluant soigneusement ces résistances environnementales, les systèmes de câbles peuvent être mieux optimisés pour leurs applications prévues, réduisant ainsi les besoins de maintenance, minimisant les risques de défaillance et garantissant un fonctionnement fiable tout au long de leur cycle de vie prévu.
Date de publication : 27 avril 2025