Brevet FR2654867A1 — publié le 19910524

Câble électrique apte à assurer un service électrique minimum pendant un incendie, même directement soumis à une flamme. L'invention concerne plus particulièrement les câbles dits de sécurité, armés ou non armés. Pour l'essentiel, ce type de câble comprend au moins une âme conductrice isolée, logée dans une enveloppe, l'ensemble étant noyé dans une gaine. Or, il apparaît que les différentes matières d1 isolation employées, c'est le cas notamment au niveau de la gaine, sont combustibles. Dans ces conditions, il a été crée un certain nombre de normes auxquelles doivent correspondre les câbles en fonction de leur utilisation et de circonstances accidentelles telles que le début d'un incendie. Ces normes ont été établies par l'Union Technique de l t Blectricité (UTE) et comprennent pour l'essentiel, les normes NF-C 32310 et NF-C 32070. Plus particulièrement, ces normes qui définissent le comportement au feu des conducteurs et câbles, distinguent la réaction au feu et la résistance au feu. En ce qui concerne la réaction au feu, on distingue les câbles de la catégorie C2 dits "non propagateurs de la flamme" et les câbles de la catégorie C1 dits "non propagateurs de l'incendie". Ces catégories C2 et C1 correspondent aux essais N. 1 et N. 2 de la norme NF-C 32070. En ce qui concerne la résistance au feu, on distingue les câbles de la catégorie CR1 dont l'aptitude est d'assurer un service électrique minimum pendant un incendie même directement soumis à une flamme. Cette catégorie CRi correspond à l'essai N. 3 de la norme NF-C 32070. Dans l'état actuel de la technique, les cables de type C2 et C1 ont une gaine exécutée à partir de polymères dans la catégorie des polyoléfines. Pour ce qui est des câbles du type CR1, la gaine est exécutée à partir d'élastomères de silicone vulcanisant à chaud (EVC > . D'une manière connue, ces élastomères de silicone sont utilisés aussi bien dans la réalisation de câbles armés que de câbles non armés. Dans tous les cas, les enveloppes isolantes sont en élastomère de silicone, tandis que la gaine de protection peut être différente. Par exemple, la gaine peut être entièrement en élastomère de silicone ou formée par un complexe fibre de verre-silicone dans le cas de câbles non armés. Pour les câbles armés, la protection est assurée par un feuillard métallique recouvert en général d'une gaine en PVC ignifugé. L'emploi de ces élastomères de silicone a pour effet que sous de très fortes températures supérieures à 700 C, l'élastomère se détruit en formant des cendres à base de silice, parfaitement stables et isolantes d'un point de vue électrique. On évite donc l'apparition de court-circuits entre conducteurs ce qui correspond à la catégorie CR1 et au but à atteindre. Cependant, si l'application d' élastomères de silicone donne satisfaction quant aux résultats obtenus comptetenu du problème posé, il en résulte un coût important. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients d'une manière sûre et efficace. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de réaliser un câble, notamment au niveau de sa gaine, à partir d'un autre matériau de mise en oeuvre facile et d'un coût réduit, toujours en ayant pour objectif, qu'après destruction dudit matériau sous l'effet d'une température élevée, les cendres formées présentent une bonne cohésion et un pouvoir isolant suffisant, pour que ledit câble puisse satisfaire à l'essai N. 3 de la norme NFC 32070 pour être classé CRI. Pour résoudre ce problème, la gaine est exécutée à partir de polymères de la catégorie des polyoléfines réticulables et aptes à recevoir un taux important de charges pour créer, sous l'effet d'une haute température, des cendres présentant une bonne cohésion et un pouvoir isolant important correspondant à la catégorie CR1 de la norme NF-C 32310 et à l'essai N. 3 de la norme NF-C 32070. Pour résoudre le problème posé de la cohésion de l'enveloppe et de la gaine pendant la montée en température avant d'atteindre la dernière phase où il ne reste plus que les cendres, les charges sont à base d'hydroxydes métalliques. Notamment dans des proportions comprises entre une à deux fois le poids de polymère. On peut utiliser des hydroxydes d'aluminium ou des hydroxydes de magnésium. Avantageusement, le problème posé est résolu en ce que les polymères sont du type EVX. Pour résoudre le problème posé d'améliorer le phénomène de cohesion, un ruban en fibre de verre est enroulé en spirale autour du câblage de conducteurs unitaires. L'invention est exposée, ci-après, plus en détail, à l'aide de l'unique figure du dessin annexé, qui montre par une vue en coupe transversale, un exemple nullement limitatif d'un câble électrique réalisé selon l'invention. Dans cet exemple, et d'une manière connue, le câble comprend une âme conductrice (i) composée de trois conducteurs enrobés d'une matière isolante C2). L'ensemble de cette âme conductrice (1) est noyé dans une gaine (3 > avec une enveloppe isolante . Comme indiqué, selon l'invention, ce câble électrique, notamment sa gaine (3 > , est conformée pour correspondre à la catégorie CR1 de la norme NFC 32310 et à l'essai N. 3 de la norme NFC 32070. Dans ce but, la gaine Cette possibilité d'accepter des taux importants de charges permet d'introduire dans les polymères des charges dont les caractéristiques permettent de retarder l'effet d'une flamme. De telles charges sont avantageusement à base d'hydroxydes métalliques tels que les hydroxydes d'aluminium et les hydroxydes de magnésium. Par exemple, lorsque les hydroxydes sont introduits à raison de 100 à 200 parts pour 100 parts de polymère de base, il est possible d'obtenir différentes qualités et caractéristiques de la gaine, eu égard à son comportement au feu. Il convient d'analyser le principe de cette action et les effets obtenus. Les hydroxydes étant des produits fortement hydratés, l'eau qu'ils contiennent se libère sous l'effet d'une température comprise entre 150 ' et 300 ' C environ. Une telle émission d'eau assure l'ignifugation du polymère. Lorsque la température continue de croître, et que l'ensemble de l'eau s'est vaporisé, il reste, après destruction des chaînes carbonées des polymères, la charge initiale. Cette charge a une très bonne stabilité à une haute température et un pouvoir isolant important d'un point de vue électrique. A ce stade, on se retrouve dans les mêmes conditions que celles réalisées dans le cas des élastomères de silicone vulcanisant à chaud, comme enseigné par l'état de la technique. Il apparait donc que les résultats obtenus avec ce type de formulation, c'est-à-dire l'application de polyoléfines chargées d'hyroxydes métalliques permettent d'obtenir un câble de la catégorie CR1. L'effet de polymérisation assure la cohésion de 1'enveloppe (3) > et de la gaine (4), pendant la montée en température avant d'atteindre le stade de transformation en cendres. Les cendres obtenues présentent une bonne cohésion et un pouvoir isolant suffisant, ce qui permet de retarder l'action de la flamme sur les conducteurs et d'éviter de les mettre en court circuit. D'une manière avantageuse, des résultats particulièrement satisfaisants ont été obtenus en utilisant des polymères du type EVX (étylène vinyle acétate copolymère). Par extension, et comme indiqué précédemment, de bons résultats sont obtenus en utilisant des polyoléfines réticulables aptes à accepter des charges à base d'hydroxydes métalliques comprises entre une à deux fois le poids de polymères. Enfin, il apparait que l'emploi d'un ruban en fibre de verre permet avantageusement d'améliorer le phénomène de cohésion. Ce ruban est enroulé en spirale autour du câblage des conducteurs Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne que le câble obtenu cumule les caractéristiques des câbles de la catégorie C2 et/ou C1 et de la catégorie CR1. REVENDICATIONS -1- Câble électrique du type de ceux comprenant au moins une âme conductrice isolée noyée dans une gaine (4), caractérisé en ce que la gaine (4) est exécutée à partir de polymères de la catégorie des polyoléfines réticulables et aptes à recevoir un taux important de charges pour créer, sous l'effet d'une haute température, des cendres présentant une bonne cohésion et un pouvoir isolant important en étant apte à assurer un service électrique minimum pendant un incendie, même directement soumis a une flamme, ce qui correspondant à la catégorie CR1 de la norme NF-C 32310 et à l'essai N. 3 de la norme NF-C 32070. -2- Câble électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les charges sont a base d'hydroxydes métalliques. -3- Câble électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les hydroxydes métalliques sont introduits dans des proportions comprises entre une à deux fois le poids de polymère. -4- Câble électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les hydroxydes métalliques sont des hydroxydes d'aluminium. -5- Câble électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les hydroxydes métalliques sont des hydroxydes de magnésium. -6- Câble électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les polymères sont du type éthylène vynile acétate copolymère. -7- Câble électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un ruban en fibre de verre est enroulé en spirale autour du câblage des conducteurs unitaires.