Brevet FR2454161A1 — publié le 19801107

La présente invention concerne des câbles électriques destinés a fonctionner a des températures ambiantes supérieures à 600" G, et, en particulier, des câbles de sécurité résistant au feu. Les impératifs de sécurité dans les bâtiments impliquent que les câbles d'alimentation en électricité résistent au feu, après le déclenchement d'un incendie, de façon à maintenir l'alimentation des dispositifs de sécurité tels que les éclairages de secours, extracteurs de fumée, pompes d'alimentation en eau, circuits de télécommunications et d'alarmes, ainsi que des ascenseurs, pendant au moins le temps nécessaire à l'évacuation des occupants, au sauvetage d'équipements ou de biens précieux. Les câbles électriques répondant à ces exigences comprennent deux catégories I) les câbles armés, comportant un ou plusieurs conducteurs isolés par une substance à faible teneur en carbone, telle que du caoutchouc de silicones, protégés par des bourrages et un matelas en matériaux incombustibles, tels que de la fibre de verre, et revêtus d'une armure constituée soit par des rubans métalliques enroulés en hélice, soit par un tube métallique. L'ensemble ainsi réalisé est éventuellement protégé par une gaine en polymère thermoplastique tel que du chlorure de polyvinyle (PVC). 2) les câbles non armés, comportant également un ou plusieurs conducteurs isolés par une substance en faible teneur en carbone, protégés par des bourrages et un matelas de matériaux incombustibles. L'ensemble ainsi constitué est recouvert soit par un complexe de fibres de verre et de caoutchouc de silicones, soit par une gaine de caoutchouc de silicones, soit par tout autre gaine en matériaux peu combustibles. Les câbles électriques de la première catégorie sont protégés naturellement contre les risques mécaniques (chocs, écrasement) par leur armure métallique. Ceux de la deuxième catégorie doivent être introduits dans un tube d'acier lorsqu'ils sont posés dans des locaux ou emplacements comportant des risques mécaniques. Cependant, il est apparu que, dans un incendie, ou même simplement dans une ambiance à température supérieure à 6000 C, les conducteurs en cuivre, réalisés dans la qualité habituelle dénommée "Culai", selon la norme française NF-A-53601, et dont la teneur en oxygène est comprise entre 250 et 600 ppm (et le plus souvent entre 300 et 400 ppm) subissaient, lorsqu'ils sont placés dans une enceinte en acier ou à proximité d'une masse d'acier telle que poutre ou chemin de câbles, par exemple, une fragilisation par réduction des oxydes, et notamment de ltoxyde Cu2O, entraînant une rupture précoce. L'invention a pour objet des câbles électriques, destinés à fonction ner dans des ambiances à température supérieure à 6000 C, et, en particulier des câbles de sécurité, résistant au feu, comprenant au moins une âme conductrice isolée par au moins une substance présentant, de façon connue, une résistance au feu et destinés à être placés dans une enceinte en acier, ou à proximité immédiate d'une masse d'acier, caractérisé en ce que chaque âme conduetriee est constituée par du cuivre dont la teneur totale en oxygène est inférieure à 60 ppm, et comprise de préférence entre 1 et 60 ppm. Par le terme "enceinte en acier", on désigne aussi bien le tube d'acier dans lequel le câble est enfilé, qu'une armure formée par du feuillard, ou par un fil d'acier enroulé en hélice le long du câble. Parmi les substances isolantes présentant une résistance au feu, on peut citer celles qui ont été décrites notamment dans le brevet français nO 2 381 377, au nom de TREFIMETAUX, telles que les caoutchouc de silicones, les rubans à base de mica, la soie de verre ou encore des isolants minéraux tels que la magnésie. La figure 1 montre un exemple de réalisation d'un câble de sécurité résistant au feu, non armé, conforme à l'invention. 2 Le câble comporte un assemblage de trois conducteurs de 1,5 mm de section comportant chacun une âme en cuivre pur (1), ayant une teneur totale en oxygène de 30 ppm, isolée par une enveloppe (2) en caoutchouc de silicones vulcanisé. Les espaces vides au centre et dans les angles curvilignes de l'asse blage sont remplis par un bourrage (3) en fibre de verre. L'ensemble est revêtu d'un ruban (4) en soie de verre, puis enfilé dans une gaine extérieure (5) en acier. Pour tester les caractéristiques de résistance au feu d'un tel câble, on en soumet un échantillon à l'action d'un four électrique à rayonnement montant à 9000 C, et, simultanément, à l'action d'un dispositif provoquant des chocs mécaniques, à la cadence de deux chocs par minute, conformément à la norme française AFNOR NF-C-32070. La température est montée à 9000 C en une heure et maintenue 15 minutes. Pendant ce temps, le câble est alimenté sous une tension égale à la tension de service pour laquelle il a été prévu et il est mis sous une tension mécanique égale à 2 newtons par millimètre carré de section de l'amie conductrice en cuivre. Au terme de cet essai, tous les câbles conformes à 1 invention assuraient la continuité de l'alimentation électrique, sans rupture de l'amie conductrice ni court-circuit. Un essai identique, effectué sur des câbles de même structure mais dont l'amie est constituée en cuivre électrolytique Cu/al à 300 ppm d'oxygène aboutit à une rupture de l'rame conductrice du conducteur au bout de 3 à 5 minutes environ. Le contrôle de la teneur en oxygène du cuivre utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention est effectué, de préférence, selon les prescriptions de la norme française NF-A-53601, ctest-à-dire : par recuit de 20 minutes à 8500 C dans un courant d'hydrogène et essai de pliage simple sur un diamètre égal au diamètre du conducteur à tester. Il ne doit en résulter aucune crique, fente, fissure ou déchirure. REVENDICATION 1 / Câble électrique destiné à fonctionner à des températures ambiantes supérieures à 6000 C, et, en particulier, câble de sécurité résistant au feu, comprenant au moins une âme conductrice isolée par une substance présentant, de façon connue, une résistance au feu, et destiné à être placé dans une enceinte en acier ou à proximité immédiate d'une masse d'acier, caractérisé en ce que chaque âme conductrice est constituée par du cuivre dont la teneur totale en oxygène est inférieure à 60 ppm, et, de préférence, comprise entre 1 et 60 ppm.