Brevet FR2704351A1 — publié le 19941028

Câble électrique coaxial souple de tenue au feu améliorée. La présente invention concerne les câbles électriques de structure coaxiale, qui sont susceptibles de fonctionner pendant une durée minimale, notamment d'au moins 30 minutes,5 alors qu'ils sont soumis à des conditions d'incendie, et qui de préférence évitent également de contribuer à la propagation de l'incendie et de produire des dégagements toxiques. Elle porte plus particulièrement sur un câble électrique coaxial souple de tenue au feu améliorée. Dans les structures coaxiales connues, le conducteur interne et le conducteur externe sont séparés par un diélectrique. Une gaine extérieure électriquement isolante, retardatrice du feu et exempte d'halogène recouvre le conducteur extérieur. Lorsqu'une certaine flexibilité est15 souhaitée, pour des raisons de pose en canalisation sinueuse ou autres, le conducteur extérieur du câble est formé par une tresse métallique. Le document US-A- 4280225 décrit une telle structure. Le câble concerné est un câble rayonnant, dans lequel le diélectrique est dit renforcé par une couche périphérique rubanée, en matériau de haute résistance à la chaleur, constituée par un ruban de papier de mica. Selon ce document, un tel ruban résistant à la chaleur, précédemment déjà connu et déjà utilisé dans d'autres types de câbles25 pour améliorer les caractéristiques de survie au feu, en maintenant un minimum d'isolation pour alors éviter les courts-circuits après la destruction du diélectrique, est utilisé non seulement dans ce but connu mais en outre pour éviter ou au moins retarder l'endommagement du diélectrique sous-jacent et ainsi préserver des caractéristiques de transmission convenables. La présente invention a pour but, contrairement à l'enseignement tiré du document ci-avant, non pas de ralentir et retarder la destruction du diélectrique mais de35 l'accélérer, ceci dès que le câble est soumis à de fortes chaleurs, en évitant ainsi des contraintes importantes et de longue durée, en particulier locales, sur le conducteur central et également sur le conducteur extérieur et alors les courts-circuits possibles. Elle a pour objet un câble électrique coaxial flexible de tenue au feu améliorée, comportant un conducteur central, un conducteur extérieur comportant lui-même une tresse conductrice, un diélectrique basse densité entre les conducteurs, et une gaine recouvrant le conducteur extérieur, caractérisé en ce que ledit conducteur extérieur10 est dit composite et comporte en outre au moins sur l'intérieur de ladite tresse un premier ruban conducteur, formé par une feuille métallique conductrice portée par un film plastique de maintien mécanique et mise en contact contre ladite tresse.15 Le câble selon la présente invention peut présenter avantageusement en outre au moins l'une des caractéristiques additionnelles suivantes: - ledit conducteur extérieur comporte en outre un deuxième ruban conducteur, sensiblement identique au premier et monté sur l'extérieur de ladite tresse, avec sa feuille conductrice du côté de la tresse. - ledit câble comporte un ruban isolant et résistant à la chaleur entourant sur ledit diélectrique et entouré par ledit premier ruban conducteur.25 - En particulier, chaque ruban conducteur est formé par une feuille de cuivre rouge sur le film en polytérephtalate d'éthylène glycol, la feuille et le film étant d'épaisseur de l'ordre de 20 microns chacun. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description d'un exemple préféré de réalisation illustré dans la figure unique du dessin ci-annexé. Cette figure est une vue schématique en perspective et coupe d'un câble coaxial souple selon l'invention. Le câble représenté comporte un conducteur central 1 et, successivement depuis le conducteur central, un diélectrique 2, de préférence cellulaire, un ruban isolant 3 résistant à la chaleur, en particulier de verre avec ou sous mica, un conducteur extérieur composite et souple 4, et une gaine extérieure de protection 5, cette gaine étant ici5 formée de deux couches de gainage 5A et 5B l'une sur l'autre. Le diélectrique est de préférence cellulaire ou est en variante creux pour présenter une densité relativement faible de matière isolante dans l'espace qu'il occupe. Cette10 matière isolante est un thermoplastique sans halogène et en particulier du polyéthylène. Le ruban 3 l'entourant n'est pas impératif mais préférable pour une plus grande sécurité d'isolement et est alors posé avec recouvrement de ses bords sur le diélectrique.15 Le conducteur extérieur composite 4 comporte une tresse conductrice 6 et un ruban conducteur 7 sur l'intérieur de la tresse. Le ruban conducteur 7 est constitué par une feuille métallique conductrice 7A, en particulier de cuivre rouge, contrecollée sur un film20 plastique 7B de maintien mécanique de la feuille conductrice, celle-ci étant contre la tresse. Ce conducteur 4 comporte en outre de préférence un autre ruban conducteur 8 formé identiquement au ruban 7, par une feuille conductrice 8A contrecollée à un film plastique de maintien 8B, et monté sur la tresse, avec sa feuille conductrice du côté de la tresse. Les films 7B et 8B sont en particulier en polytérephtalate d'éthylène glycol. Les épaisseurs de chaque film 7B et 8B et de chaque feuille conductrice 7A, 8A sont très faibles, chacune de l'ordre de 20 microns.30 Les rubans conducteurs 7 et 8 ont leur feuille conductrice côté tresse. Chacun d'eux est posé à recouvrement de ses bords sur l'élément sous-jacent, pour rendre étanche le conducteur extérieur composite 4. La gaine 5 comporte de préférence au moins deux couches de gainage, telles que les deux couches 5A et 5B. Ces couches de gainage sont chacune d'épaisseur relativement réduite et sont directement superposées et dites jointives, sans être fusionnées, en constituant une structure de protection dite en "peaux d'oignon". Elles sont avantageusement en matériau de haute résistante au feu, de5 préférence exempt d'halogène. La structure divisée en "peaux d'oignon" de cette gaine 5 fait qu'elle ne contribue pas ou peu à la propagation du feu. Indépendamment de cette gaine de protection, susceptible d'éviter ou de minimiser la propagation du feu, le cable restant soumis aux fortes chaleurs d'un incendie peut fonctionner correctement pendant une certaine durée, rendue plus longue que la durée de fonctionnement dans les mêmes conditions d'un câble coaxial à simple tresse. Des tests effectués par la demanderesse ont permis de constater15 de cette durée est d'au moins 30 minutes, même dans des conditions particulièrement sévères telles que celles définies par la norme CEI 331. Le fonctionnement satisfaisant du câble dans de telles conditions s'explique par l'association avec le diélectrique adopté du conducteur extérieur composite flexible 4. Ce conducteur extérieur composite se comporte d'une part comme un réflecteur, renvoyant vers l'extérieur une partie de la chaleur reçue et absorbant la chaleur non réfléchie, et d'autre part et surtout comme un répartiteur25 thermique, assurant une répartition homogène vers l'intérieur du câble de la chaleur absorbée. Cette chaleur absorbée monte rapidement avec la chaleur environnante extérieure et dès que les flammes sont en contact avec le câble. Sa répartition homogène fait fondre très rapidement30 tout le diélectrique d'une zone importante du câble. Ceci évite les contraintes mécaniques susceptibles d'être exercées sur le conducteur intérieur par le diélectrique se dilatant plus vite et de manière plus importante mais qui se trouve très vite à l'état fondu, ainsi que les contraintes35 mécaniques susceptibles d'être exercées sur le conducteur extérieur, le diélectrique fondu occupant un volume très largement inférieur à l'espace occupé avant sa fusion. Le diélectrique fondu reste canalisé à l'intérieur du conducteur extérieur composite à tresse, rendu étanche par le ruban conducteur intérieur et le ruban conducteur extérieur enserrant la tresse. Pendant l'incendie, ou tout au moins une durée d'au moins 30 minutes, l'isolement est conservé et les courts- circuits évités entre le conducteur central et le conducteur10 extérieur géométriquement intacts. L'effet de voûte résultant du rubanage des rubans conducteurs et de l'éventuel ruban isolant, permet le maintien mécanique du conducteur extérieur à tresse coaxialement autour du conducteur central noyé dans le diélectrique fondu, ceci15 bien entendu en l'absence de chocs mécaniques sur le cable. Le ruban de haute résistance à la chaleur est de préférence adopté sur le diélectrique pour des sécurités d'isolement entre les conducteurs. Il ne s'oppose que très faiblement et de manière non significative à la fusion rapide du20 diélectrique, obtenue dès le début des fortes chaleurs absorbées par le conducteur extérieur, l'isolation électrique qu'il assure étant seule recherchée et non pas une isolation thermique autour du diélectrique. REVENDICATIONS 1/ Cable électrique coaxial flexible de tenue au feu améliorée, comportant un conducteur central, un conducteur extérieur comportant lui- même une tresse conductrice, un 5 diélectrique basse densité entre les conducteurs, et une gaine recouvrant le conducteur extérieur, caractérisé en ce que ledit conducteur extérieur (4) est dit composite et comporte en outre au moins sur l'intérieur de ladite tresse (6) un premier ruban conducteur (7), formé par une feuille métallique conductrice (7A) portée par un film plastique de maintien mécanique (7B) et mise en contact contre ladite tresse (6). 2/ Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit conducteur extérieur comporte en outre un deuxième ruban conducteur (8), sensiblement identique au premier et monté sur l'extérieur de ladite tresse (6), avec sa feuille conductrice (8A) du côté de la tresse. 3/ Câble selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque ruban conducteur (7, 8) est posé à recouvrement de -ses bords. 4/ cable selon l'une des revendications 1 et 2 et comportant en outre un ruban isolant et résistant à la chaleur entourant ledit diélectrique, caractérisé en ce que ledit premier ruban conducteur (7), est posé à recouvrement de ses bords sur ledit ruban isolant (3). / Câble selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans chaque ruban conducteur (7, 8) est le film (7B, 8B) est en polytérephtalate d'éthylène glycol et la feuille conductrice en cuivre rouge. 6/ Câble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le film et la feuille ont chacun une épaisseur réduite, de l'ordre de 20 microns.35 7/ Câble selon l'une des revendications 1 a 6, caractérisé en ce que ladite gaine (5) est formée de plusieurs couches (5A, 5B) identiques et superposées jointivement sans être fusionnées, en constituant une structure de protection dite en peaux d'oignon.