câbles résistant au feu : applications, critères de sélection et conseils pratiques

Le feu est rarement la première chose qui vient à l'esprit lorsqu'un câble est spécifié. L'atténuation, le coût, le rayon de courbure et la date de livraison viennent généralement en premier. Puis quelqu'un du service d'examen de sécurité pose une question simple et inconfortable : qu'arrive-t-il à ce câble en cas d'incendie dans le bâtiment ? C’est à ce moment-là que les câbles résistants au feu entrent en jeu et que de nombreuses spécifications vagues doivent soudainement devenir précises.

Qu'est-ce qui rend un câble résistant au feu ?

Un PVC ordinaire ou câble isolé en polyéthylène commence à ramollir bien avant 150 °C. Une fois l’isolation défaillante, le circuit disparaît. Un câble résistant au feu est conçu pour continuer à transporter de l'énergie ou un signal pendant une période définie pendant qu'un incendie brûle autour de lui, généralement 30, 60, 90 ou 120 minutes.

Il est utile d’être honnête sur ce que cela signifie. Ces câbles ne sont pas ignifuges et personne ne devrait s’attendre à ce qu’ils survivent à un incendie illimité. Ce qu'ils font, c'est gagner du temps : du temps pour que l'alarme retentisse, pour que les ascenseurs atteignent le rez-de-chaussée, pour qu'une pompe de surpression continue de fonctionner, pour que les gens circulent dans un couloir encore éclairé.

Cette idée, l’intégrité du circuit, est au cœur de toute la catégorie. Trois choses rendent cela possible : une couche barrière qui se transforme en charbon céramique sous une chaleur intense, un système conducteur capable de prendre la température et une gaine extérieure qui limite la propagation des flammes tout en produisant le moins de fumée possible.

Résistant au feu ou ignifuge : la différence qui compte

Ces deux termes sont constamment échangés et les résultats peuvent être coûteux. Ignifuge décrit le comportement d'un câble lorsque le feu se propage le long de celui-ci. Résistant au feu décrit si le câble continue de fonctionner. Un câble peut être ignifuge sans être résistant au feu, résistant au feu sans produire particulièrement peu de fumée, ou les deux à la fois.

Si une seule phrase retient l’attention, que ce soit celle-ci : ignifuge, c’est ne pas aider le feu, résistant au feu, c’est ne pas abandonner le circuit.

Comment est construit un câble résistant au feu

De l’extérieur vers l’intérieur, la plupart des conceptions suivent la même logique :

• Chef d'orchestre. Cuivre recuit, parfois nickelé ou autrement traité pour résister à l'oxydation à haute température.
• Barrière coupe-feu. Ruban de mica enroulé autour du conducteur ou couche de silicone formant céramique. Sous l’effet de la chaleur, il se fritte en une coque fragile mais isolante qui maintient le conducteur séparé.
• Isolation. Polyéthylène réticulé, silicone ou composé chargé de minéraux choisi pour sa stabilité thermique plutôt que pour ses performances électriques pures.
• Écran ou armure. Lorsque l'application nécessite un blindage ou une protection mécanique, une considération très importante dans les travaux coaxiaux et RF.
• Gaine extérieure. Il s'agit généralement d'un composé halogène à faible émission de fumée, de sorte que la propre combustion du câble n'ajoute pas de gaz corrosif ou de fumée dense à une situation déjà mauvaise.

Chaque couche coûte de l'argent et ajoute de la rigidité. C'est pourquoi une bonne spécification indique la performance au feu dont elle a réellement besoin au lieu d'exiger partout la note la plus élevée.

Normes et tests à connaître

Les tests d'incendie sont l'endroit où le langage marketing a tendance à s'effondrer, donc quelques points de référence sont utiles.

• Série CEI 60331 — le test classique d'intégrité du circuit : le câble est exposé à une flamme et la continuité est vérifiée aux temps nominaux.
• CEI 60332-1-2 et 60332-3 — propagation de flamme à fil unique et en faisceaux, référence habituelle en matière de comportement ignifuge.
• CEI 60754 et CEI 61034 — le dégagement de gaz acide et la densité de la fumée, la paire derrière la plupart des allégations de faible fumée et zéro halogène.
• EN 50200 (PH 30 à PH 120) — incendie avec choc mécanique, largement référencé dans les services du bâtiment européens.
• BS 6387 CWZ — les lettres couvrent le feu seul, le feu avec de l'eau et le feu avec choc mécanique.
• DIN 4102-12 — les cours d'intégrité E30 à E90, familiers à toute personne travaillant sur des projets germanophones.

La sélection des matériaux commence souvent par le Indice d'inflammabilité CEI , se limite ensuite au critère que l'autorité compétente accepte réellement. Les codes locaux diffèrent et un certificat qui satisfait à un marché peut ne pas être pertinent sur un autre.

Là où les câbles résistants au feu gagnent leur place

Le modèle est cohérent : partout où un circuit doit fonctionner pendant l’urgence pour laquelle il a été installé.

• Boucles de détection et d'alarme incendie, ainsi que les sirènes qu'elles déclenchent.
• Éclairage de secours et signalisation des issues de secours.
• Pompes d'arrosage et de surpression, ventilateurs de désenfumage et systèmes de pressurisation.
• Circuits de guidage des ascenseurs et communications à l'étage du refuge.
• Tunnels de métro, tunnels routiers et parkings souterrains, où l'évacuation prend du temps.
• Hôpitaux, centres de données et usines de traitement, où un arrêt contrôlé dépend de quelques signaux critiques.

Dans les tunnels routiers et ferroviaires, le tracé du câble lui-même constitue souvent une difficulté. Une ligne d'alimentation rayonnante ou à fuite s'étend sur toute la longueur du tunnel pour assurer une couverture là où rien d'autre n'atteint, et elle doit tenir suffisamment longtemps pour que les services d'urgence puissent continuer à parler.

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Choisir le bon câble pour un projet

Après plus de vingt ans passés à faire correspondre les câbles aux sites, notre propre liste de contrôle ressemble à peu près à ceci :

1. Définissez la durée de survie exigée par le code ou l'assureur et écrivez-la dans la spécification.
2. Confirmez la norme de test que l'inspecteur acceptera, pas seulement celle figurant sur la fiche technique.
3. Vérifiez les exigences de la gaine : faible fumée, zéro halogène, ou quelque chose de plus simple si l'environnement le permet.
4. Adaptez l'impédance et l'atténuation au système ; un câble résistant au feu qui est électriquement mauvais n'est toujours pas le bon câble.
5. Tenez compte de la réalité physique : les conceptions résistantes au feu sont plus rigides et ont des rayons de courbure plus grands, de sorte que les plateaux, les poignées et les terminaisons doivent être planifiés.
6. Demandez quelle documentation est livrée avec la livraison, car les approbations sont vérifiées lors de la remise et non lors de la commande.

Trop de spécifications a aussi un coût. Mettre un câble de 120 minutes sur un circuit avec une exigence de 30 minutes ajoute du poids, du prix et des difficultés d'installation sans ajouter de sécurité.

Où s'adaptent les câbles coaxiaux, à fibre optique et de fuite

La plupart de ce que nous construisons chez Putianle se situe dans le monde RF et haut débit : câbles coaxiaux de 50 ohms et 75 ohms, câbles à fibre optique, alimentations de fuite, connecteurs et cavaliers. Les performances au feu apparaissent dans ces familles plus souvent que prévu, en particulier dans les travaux d'infrastructure où le cheminement des câbles traverse des tunnels, des colonnes montantes et des locaux techniques.

La vidéo est le cas évident. Un câble RG6 de 75 ohms alimentant une caméra de surveillance dans une cage d'escalier ou une salle technique fait partie du scénario d'urgence, de sorte que le comportement de la gaine et de la flamme de ce câble de dérivation est aussi important que son atténuation.

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Du côté RF, les lignes d'alimentation de 50 ohms transportent les signaux entre les radios et les antennes, et les systèmes d'antennes distribuées dans les bâtiments partagent souvent des colonnes montantes avec d'autres services. Lorsqu'une ligne d'alimentation traverse un compartiment coupe-feu, la conversation porte moins sur la combustion du câble que sur ce qui se passe au niveau de la pénétration. C'est pourquoi nous consacrons également du temps aux connecteurs, y compris le Connecteur RF mâle de type N utilisé dans nos gammes 1/2 pouces et 7/8 pouces.

La fibre présente son propre avantage. Le verre ne brûle pas et une structure de fibre optique entre les étages ou les bâtiments élimine toute une classe de risques liés aux câbles de cuivre horizontaux. La gaine doit toujours répondre aux exigences en matière de flamme et de fumée, mais le chemin du signal lui-même est insensible aux modes de défaillance électrique qui attrapent le cuivre lors d'un incendie.

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Trois malentendus auxquels nous sommes encore confrontés

• "Résistant au feu signifie ignifuge." Cela signifie évalué pendant une période de temps selon un test défini, rien de plus.
• "N'importe quel câble résistant au feu fera l'affaire." La valeur nominale doit correspondre à la norme par rapport à laquelle le projet est inspecté, et les caractéristiques électriques doivent toujours convenir au système.
• "Le retardateur de flamme est assez proche." Ce n’est pas le cas si le circuit doit continuer à fonctionner. Les deux propriétés répondent à des questions différentes.

Un dernier mot

Les câbles résistants au feu sont l'un des rares composants d'un bâtiment achetés pour le pire jour plutôt que pour le jour moyen. Pour y parvenir, il faut avant tout poser des questions précises dès le début : combien de temps, testé sur quoi, installé où et inspecté par qui. Répondez à ces quatre questions et la spécification s'écrit généralement toute seule, avec moins de conjectures et moins de dépenses excessives.

Si vous travaillez sur un projet et que les exigences en matière de résistance au feu sont encore floues, nous serons heureux d'en discuter par rapport au tracé réel du câble.