La résistance au feu des câbles est cruciale en cas d'incendie, et le choix des matériaux ainsi que la conception structurelle de la gaine d'isolation influent directement sur les performances globales du câble. Cette gaine est généralement constituée d'une ou deux couches de ruban protecteur enroulées autour de l'isolant ou de la gaine intérieure du conducteur, assurant ainsi protection, amortissement, isolation thermique et protection contre le vieillissement. L'impact spécifique de la gaine d'isolation sur la résistance au feu est analysé ci-après sous différents angles.
1. Impact des matériaux combustibles
Si la couche d'emballage utilise des matériaux combustibles (tels queRuban en tissu non tisséLes matériaux utilisés (comme le ruban PVC), dont le comportement en environnement à haute température influe directement sur la résistance au feu du câble, créent, lors d'un incendie, un espace de déformation au niveau des couches d'isolation et de résistance au feu. Ce mécanisme de libération réduit efficacement la compression de la couche de résistance au feu due aux contraintes thermiques, diminuant ainsi le risque de dommages. De plus, ces matériaux peuvent amortir la chaleur lors des premières phases de la combustion, retardant sa propagation vers le conducteur et protégeant temporairement la structure du câble.
Cependant, les matériaux combustibles seuls ont une capacité limitée à améliorer la résistance au feu du câble et doivent généralement être utilisés conjointement avec des matériaux ignifuges. Par exemple, dans certains câbles ignifuges, une couche barrière coupe-feu supplémentaire (telle que…)ruban de micaOn peut ajouter une couche de matériau combustible pour améliorer la résistance au feu globale. Cette conception combinée permet d'équilibrer efficacement les coûts des matériaux et la maîtrise du processus de fabrication dans les applications pratiques, mais les limites des matériaux combustibles doivent être soigneusement évaluées afin de garantir la sécurité globale du câble.
2. Impact des matériaux ignifuges
Si la couche d'enrobage utilise des matériaux ignifuges tels que du ruban de fibre de verre enduit ou du ruban de mica, elle peut améliorer considérablement la résistance au feu du câble. Ces matériaux forment une barrière ignifuge à haute température, empêchant le contact direct de la couche isolante avec les flammes et retardant ainsi sa fusion.
Il convient toutefois de noter que, du fait du resserrement de la couche d'enrobage, la contrainte d'expansion de la couche isolante lors de la fusion à haute température peut ne pas se dissiper vers l'extérieur, ce qui engendre une compression importante sur la couche coupe-feu. Cet effet de concentration des contraintes est particulièrement marqué dans les structures blindées par ruban d'acier, ce qui peut réduire leur résistance au feu.
Pour concilier les exigences de serrage mécanique et d'isolation contre le feu, plusieurs matériaux ignifuges peuvent être intégrés à la conception de la couche d'enrobage. Le taux de recouvrement et la tension d'enrobage peuvent être ajustés afin de réduire l'impact de la concentration des contraintes sur cette couche. Par ailleurs, l'utilisation de matériaux ignifuges flexibles s'est progressivement développée ces dernières années. Ces matériaux permettent de réduire significativement les problèmes de concentration des contraintes tout en garantissant l'isolation contre le feu, contribuant ainsi à améliorer la résistance globale au feu.
3. Performance de résistance au feu du ruban de mica calciné
Le ruban de mica calciné, matériau d'enrobage haute performance, améliore considérablement la résistance au feu des câbles. Ce matériau forme une enveloppe protectrice robuste à haute température, empêchant les flammes et les gaz à haute température de pénétrer dans la zone du conducteur. Cette couche protectrice dense isole non seulement les flammes, mais prévient également l'oxydation et la détérioration du conducteur.
Le ruban de mica calciné présente des avantages environnementaux : exempt de fluor et d’halogènes, il ne dégage pas de gaz toxiques lors de sa combustion, répondant ainsi aux exigences environnementales actuelles. Son excellente flexibilité lui permet de s’adapter aux câblages complexes et d’améliorer la résistance thermique des câbles, ce qui le rend particulièrement adapté aux immeubles de grande hauteur et au transport ferroviaire, où une haute résistance au feu est indispensable.
4. L'importance de la conception structurelle
La conception structurelle de la couche d'enrobage est cruciale pour la résistance au feu du câble. Par exemple, l'adoption d'une structure d'enrobage multicouche (comme un ruban de mica calciné double ou multicouche) renforce non seulement la protection contre l'incendie, mais offre également une meilleure barrière thermique en cas d'incendie. De plus, un taux de recouvrement d'au moins 25 % est essentiel pour améliorer la résistance globale au feu. Un faible taux de recouvrement peut entraîner des fuites de chaleur, tandis qu'un taux élevé peut accroître la rigidité mécanique du câble et affecter d'autres performances.
Lors de la conception, la compatibilité de la couche d'enrobage avec les autres structures (telles que la gaine intérieure et les couches d'armure) doit être prise en compte. Par exemple, en cas de haute température, l'ajout d'une couche tampon en matériau flexible permet de dissiper efficacement les contraintes de dilatation thermique et de limiter les dommages à la couche ignifuge. Ce concept multicouche est largement utilisé dans la fabrication de câbles et présente des avantages considérables, notamment sur le marché haut de gamme des câbles ignifuges.
5. Conclusion
Le choix des matériaux et la conception structurelle de la gaine d'enrobage sont déterminants pour la résistance au feu du câble. En sélectionnant avec soin les matériaux (tels que des matériaux ignifuges flexibles ou du ruban de mica calciné) et en optimisant la conception structurelle, il est possible d'améliorer significativement la sécurité du câble en cas d'incendie et de réduire le risque de défaillance fonctionnelle. L'optimisation continue de la conception de la gaine d'enrobage, dans le cadre du développement des technologies de câbles modernes, constitue une garantie technique solide pour l'obtention de câbles ignifuges plus performants et plus respectueux de l'environnement.
Date de publication : 30 décembre 2024