On compte généralement onze avantages pour les câbles à isolation minérale, et ces onze avantages sont réels. Ce que la liste omet, c'est la condition attachée à chacun d'eux, et cette condition est généralement le même objet à la fin du parcours.
La construction est un conducteur en cuivre à l'intérieur d'oxyde de magnésium compacté à l'intérieur d'une gaine en cuivre. Deux de ces trois parties sont inertes à toute température qu'un bâtiment peut produire, et la troisième est une poudre qui ne conserve sa rigidité diélectrique que lorsqu'elle est sèche et compactée. Cela donne aux onze revendications trois fondements différents, et les fondements échouent de trois manières différentes.
Cette page démonte la liste. Chaque revendication est retracée à la partie dont elle dépend, la norme qui la mesure est nommée, et le chiffre le plus souvent cité est remis à sa place.
Les revendications ne sont pas onze propriétés indépendantes. La plupart d'entre elles dépendent de la continuité et de l'étanchéité de la gaine, un autre groupe dépend du compactage de l'oxyde de magnésium, et le reste dépend du conducteur et de la terminaison. Trier la liste de cette manière est utile car cela transforme une page de vente en un plan d'inspection : le test qui vérifie une revendication découle de ce dont la revendication dépend.
| Revendication | Ce dont elle dépend | Ce qui la casse |
|---|---|---|
| Résistance au feu | Les trois parties à la fois, plus la terminaison | Une terminaison qui cède avant le câble |
| Température de fonctionnement élevée | Le joint de terminaison, puis le cuivre | Un joint dont la cote est inférieure à la température du conducteur |
| Longue durée de vie | Résistance à la corrosion de la gaine et intégrité du joint | Humidité atteignant la poudre par une extrémité |
| Antidéflagrant | Compactage, plus le presse-étoupe | Un presse-étoupe qui ne maintient pas la barrière |
| Petit diamètre extérieur | Compactage de la poudre | Rien, à condition que l'épaisseur de la paroi ne soit pas réduite |
| Étanche | Une gaine sans soudure et des extrémités étanches | Une extrémité non scellée, ou une gaine endommagée lors du tirage |
| Haute résistance mécanique | Température de la gaine et épaisseur de la paroi | Une gaine recuite par l'installation |
| Capacité de courant élevée | Le chemin thermique à travers la poudre | Un tableau de détarage écrit pour un câble polymère |
| Capacité de court-circuit | Le conducteur et la terminaison | Un joint qui ne peut pas supporter le courant de défaut |
| Continuité de terre sans conducteur séparé | La gaine et le contact du presse-étoupe | Un presse-étoupe qui ne relie pas la gaine |
| Résistance à la corrosion | La gaine en cuivre et la surgaine le cas échéant | Ammoniac, sulfures et certains acides |
Lisez la troisième colonne et un schéma apparaît. La plupart de ces défaillances sont des événements mécaniques ou chimiques à une frontière, et aucune d'entre elles n'est une défaillance de l'oxyde de magnésium en tant que matériau. La poudre ne s'use pas. Ce qui s'use, c'est l'enveloppe qui la maintient au sec.
Le chiffre de 1 083 °C circule largement, et c'est le point de fusion du cuivre. Il apparaît dans les fiches techniques à côté d'une phrase sur de courtes périodes, et il est facile de le lire comme une température à laquelle le câble peut être utilisé. Ce n'est pas le cas. Quatre chiffres différents vivent sur la même fiche technique, et ils répondent à quatre questions différentes.
| Chiffre | Ce qu'il décrit réellement | Où il s'applique |
|---|---|---|
| 250 °C | Température continue du conducteur pour la construction standard | Service normal, avec des terminaisons adaptées |
| 1 083 °C | Point de fusion de la gaine et du conducteur en cuivre | La limite du matériau, pas une condition de fonctionnement |
| 2 852 °C | Point de fusion de l'oxyde de magnésium | La raison pour laquelle l'isolant ne se décompose pas en cas d'incendie |
| 950 °C pendant 3 heures | Intégrité du circuit sous flamme directe, avec la tension nominale appliquée | La condition de catégorie C de la norme BS 6387 |
La différence entre la deuxième ligne et la première est tout l'intérêt. Un conducteur en cuivre à 1 000 °C a été recuit à un état mou et n'a presque plus de résistance mécanique, et toute partie polymère de la terminaison a depuis longtemps disparu. L'ensemble survit parce que la gaine contient toujours la poudre et que la poudre isole toujours, ce qui est une revendication différente de celle d'être utilisable à cette température.
C'est pourquoi les normes incendie mesurent le temps, pas une température. La question est de savoir combien de temps le circuit tient, et la réponse est une durée dans une condition spécifiée. Un câble décrit comme pouvant approcher le point de fusion du cuivre a été décrit par sa limite matérielle, et l'acheteur ne sait toujours pas combien de temps il dure.
La page cite BS 6387, ce qui est correct et aussi incomplet. La norme définit trois tests distincts, et la note la plus élevée est la combinaison des trois.
| Catégorie | Condition | Durée |
|---|---|---|
| C, résistance au feu | Flamme directe à 950 °C, tension nominale appliquée | 3 heures |
| W, résistance au feu avec eau | Flamme à 650 °C, puis pulvérisation d'eau pendant que la flamme continue | 30 minutes de flamme, puis 15 minutes de pulvérisation |
| Z, résistance au feu avec choc mécanique | Flamme à 950 °C, panneau de support frappé par une barre d'acier du diamètre du câble | 15 minutes, un impact toutes les 30 secondes |
Trois détails dans ce tableau valent plus que le titre. Les tests sont effectués sur des échantillons séparés, donc une revendication CWZ est trois résultats et non un. La catégorie C applique la tension nominale tout au long, ce qui en fait un test électrique autant qu'un test d'incendie. La catégorie Z frappe le panneau de support et non le câble, ce qui est la façon dont un effondrement réel charge un parcours.
La partie incomplète est que BS 6387 n'est plus requis par les codes de pratique qui régissent les alarmes incendie et l'éclairage de secours au Royaume-Uni. Ces documents font maintenant référence à une famille de tests différente, et la différence est importante pour quiconque spécifie à partir d'une fiche technique étrangère.
| Test | Condition | Ce qu'il note |
|---|---|---|
| BS EN 50200 | Flamme à 830 °C avec choc mécanique, petits câbles jusqu'à 20 mm | PH15 à PH120, par temps de survie |
| BS 8434-2 | Flamme à 930 °C, pour une résistance au feu améliorée | Requis avec PH120 pour les circuits améliorés |
| BS 8519 Annexe D | Flamme au propane à 930 °C pendant 120 minutes, impact continu, pulvérisation d'eau dans les 5 dernières minutes | Câbles d'alimentation et de commande de catégorie 3 |
La conséquence pratique est que deux câbles peuvent tous deux être décrits comme résistants au feu et être certifiés selon des conditions séparées par des décennies. Un certificat CWZ est une déclaration forte sur trois tests distincts sur trois échantillons distincts. Ce n'est pas une déclaration que le câble répond au code actuel pour un bâtiment particulier, et une spécification qui demande CWZ sans demander quel code s'applique s'est arrêtée une étape trop tôt.
La poudre n'est pas un matériau de remplissage. Elle est compactée à une densité qui ne laisse aucun vide continu le long du câble, et ce seul fait produit le petit diamètre, la capacité de courant, la capacité de court-circuit et la revendication antidéflagrante.
L'argument thermique est celui qui est le plus souvent mal énoncé. L'oxyde de magnésium conduit la chaleur beaucoup mieux qu'un isolant polymère, et la gaine métallique répartit cette chaleur le long du parcours, donc pour le même conducteur, la chaleur a un chemin de sortie plus court. La revendication sur la capacité de courant découle du chemin thermique, pas du conducteur, c'est pourquoi un tableau de détarage écrit pour un câble polymère ne peut pas être appliqué à celui-ci dans un sens ou dans l'autre.
La revendication antidéflagrante découle du même compactage, avec une addition. Un gaz qui s'enflamme lors d'un défaut à l'intérieur d'un câble conventionnellement isolé peut voyager le long des interstices. Dans un câble compacté, il n'y a pas d'interstices à travers lesquels voyager, donc le chemin de flamme est fermé. L'addition est le presse-étoupe, car la barrière n'existe que là où le câble est intact, et le presse-étoupe est là où le câble intact se termine.
La revendication de capacité de court-circuit a la même forme. Le conducteur peut fonctionner plus chaud qu'un conducteur isolé par polymère parce que rien dans le câble ne se décompose, donc une section transversale donnée absorbe plus d'énergie de défaut avant d'être endommagée. La limite se déplace vers la terminaison, où le joint est la partie qui ne peut pas supporter la température.
Une terminaison pour ce câble est un petit assemblage avec quatre fonctions, et chaque fonction a son propre mode de défaillance. Les normes le traitent comme un produit distinct pour cette raison : IEC 60702-1 couvre les câbles, et IEC 60702-2 couvre les terminaisons, avec une tension nominale ne dépassant pas 750 V pour la paire.
| Partie de la terminaison | Ce qu'elle fait | Comment elle échoue |
|---|---|---|
| Presse-étoupe ou pot | Comprime le joint et relie la gaine à la terre | Presse-étoupe lâche, chemin de terre à haute résistance, pas de barrière |
| Joint | Empêche l'humidité de pénétrer dans l'oxyde de magnésium | Se fissure avec le cyclage thermique, la poudre absorbe l'eau |
| Pot ou manchon isolant | Maintient l'espacement des conducteurs à l'extrémité | Carbonise, formant un chemin de surface |
| Botte ou manchon | Protection mécanique et décharge de traction | Manquant, donc le joint supporte la charge du câble |
Le joint mérite l'accent parce que la poudre est hygroscopique. L'oxyde de magnésium qui a absorbé de l'eau conduit, et un câble qui présente une faible résistance d'isolement sur site est généralement un câble dont les extrémités ont été ouvertes à l'air. La lecture se rétablit généralement après la pose des terminaisons et le séchage de l'ensemble, c'est pourquoi un test de résistance d'isolement sur une longueur coupée prouve très peu et un test sur le parcours terminé prouve beaucoup.
C'est aussi la réponse à la revendication sur la longue durée de vie. Rien dans le câble ne vieillit comme un polymère. Ce qui se passe sur des décennies, c'est que le joint à chaque extrémité est sollicité pour survivre au cyclage thermique, et un joint qui fuit admet de l'humidité dans une poudre qui ne la laissera pas sortir.
La revendication sur la continuité de terre est exacte et dépend du presse-étoupe. La gaine en cuivre est un conducteur, et là où l'installation utilise la gaine comme conducteur de protection du circuit, le presse-étoupe est la connexion. Un presse-étoupe qui n'est pas serré, ou une gaine qui a été endommagée lors du tirage, laisse la revendication intacte sur papier et absente dans le bâtiment. Dans un système de retour par gaine mise à la terre, la gaine transporte également le courant neutre, et cet arrangement vit ou meurt sur la même connexion.
La revendication sur la résistance à la corrosion est exacte pour le cuivre dans la plupart des environnements et nécessite l'exception énoncée. Le cuivre est attaqué par l'ammoniac et les composés d'ammonium, par les sulfures et par certains acides, et il tache dans les atmosphères industrielles. Là où ceux-ci sont présents, le câble est fourni avec une surgaine en plastique, et la surgaine est un achat séparé avec sa propre limite de température, qui devient alors le plafond le plus bas de l'ensemble.
Cinq éléments sur un devis décident si les onze revendications survivent à la livraison. Aucun d'entre eux n'est cher à demander, et chacun correspond à une ligne dans les tableaux ci-dessus.
| Ce qu'il faut demander | Ce que cela règle |
|---|---|
| La norme et son édition, pour le câble | Quel test d'incendie s'applique, et si l'édition est actuelle |
| La norme de terminaison et la cote de la terminaison | Si le joint est coté pour la température du conducteur |
| La température continue et le temps de survie au feu, indiqués séparément | Lequel des quatre chiffres de la fiche technique est la limite de fonctionnement |
| Le matériau de la surgaine, le cas échéant | Si la couche extérieure abaisse le plafond de température |
| Un résultat de résistance d'isolement après terminaison | Si la poudre était sèche lorsque l'ensemble a été fermé |
La liste des onze avantages est une description juste du produit. Elle devient une spécification seulement lorsque chaque avantage est associé au test qui le démontre, et la plupart de ces tests sont effectués sur l'ensemble et non sur le tambour.
DLX fournit la gaine en alliage et les matériaux conducteurs qui se trouvent à l'intérieur de cette construction, tirés à Changzhou, Jiangsu, ainsi que les mêmes alliages de nickel en barre, fil, bande et tube où le câble passe à un thermocouple ou à une terminaison à haute température. Le câble à gaine de cuivre est le cas standard. Lorsque la gaine doit survivre à une atmosphère soufrée ou oxydante à température, l'alliage de la gaine change et le câble devient un produit différent.
Deux questions résolvent la plupart de ces demandes. La première est l'atmosphère que la gaine rencontrera, car cela détermine si le cuivre est la bonne enveloppe. La seconde est la terminaison, car cela détermine quelles revendications parmi les onze seront toujours vraies après l'installation.
Il peut survivre à un incendie à des températures dans cette région pendant un temps mesuré, et il ne peut pas être utilisé à cette température. La cote continue de la construction standard est de 250 °C. À 1 000 °C, le cuivre a été recuit à un état mou et toute partie polymère de la terminaison a disparu. Les normes incendie évaluent donc le temps de survie dans une condition spécifiée, pas une température de fonctionnement.
Parce que l'oxyde de magnésium est hygroscopique. La poudre exposée à une extrémité coupée absorbe l'humidité de l'air, et la poudre humide conduit. La lecture se rétablit généralement une fois les terminaisons effectuées et les extrémités scellées et séchées. Un test sur une longueur coupée dit peu sur le parcours installé.
C'est une déclaration forte sur trois tests distincts sur des échantillons séparés, et les codes de pratique pour les alarmes incendie et l'éclairage de secours au Royaume-Uni ne le demandent plus. Ces documents font référence à BS EN 50200 avec ses grades PH, à BS 8434-2 pour les circuits améliorés, et à BS 8519 Annexe D pour les câbles de catégorie 3. Demandez quel code régit le bâtiment avant de demander un grade.
Elle peut, et la connexion est le presse-étoupe. Lorsque la gaine est utilisée comme conducteur de protection du circuit, le chemin de terre passe par le presse-étoupe jusqu'au boîtier, donc le presse-étoupe doit être spécifié et serré dans le cadre de l'installation électrique et non traité comme un accessoire mécanique. Dans un système de retour par gaine mise à la terre, la gaine transporte également le courant neutre.
Parce que le chemin de chaleur est plus court. L'oxyde de magnésium conduit la chaleur mieux qu'un isolant polymère, et la gaine métallique la répartit le long du parcours. Le gain appartient au chemin thermique, pas au conducteur, donc un tableau de détarage écrit pour un câble polymère ne peut pas être transféré dans un sens ou dans l'autre.
Les extrémités. Rien dans le câble ne vieillit comme un polymère, et le joint à chaque terminaison est sollicité pour survivre au cyclage thermique pendant des décennies. Un joint qui fuit admet de l'humidité dans une poudre qui la retient, et la défaillance apparaît alors comme une baisse de la résistance d'isolement et non comme une rupture mécanique.
Les onze avantages sont exacts, et ils reposent sur trois fondements. La gaine décide de la résistance au feu, de l'exclusion de l'eau, de la résistance à la corrosion, de la continuité de terre, de la résistance mécanique et de la barrière antidéflagrante. Le compactage de la poudre décide du diamètre, de la capacité de courant et de la capacité de court-circuit. La terminaison décide si tout cela survit à l'installation.
Le chiffre qui nécessite le plus d'attention est 1 083 °C. C'est le point de fusion du cuivre, il décrit ce que les matériaux peuvent supporter en cas d'incendie, et il ne dit rien sur une température de fonctionnement, qui est de 250 °C pour la construction standard. Un acheteur qui lit le premier chiffre comme le second a acheté un câble pour une application pour laquelle il n'a jamais été homologué, et la fiche technique ne corrigera pas l'erreur.
BS 6387, spécification des exigences de performance pour les câbles requis pour maintenir l'intégrité du circuit dans des conditions d'incendie, pour les catégories C, W et Z et leurs températures de flamme, durées et conditions d'impact.
BS EN 50200, méthode d'essai de résistance au feu des petits câbles non protégés destinés à être utilisés dans les circuits d'urgence, pour la condition de 830 °C et la classification PH15 à PH120.
BS 8434-2, méthode d'essai pour l'évaluation de l'intégrité au feu des câbles électriques, pour la condition de 930 °C appliquée aux circuits à résistance au feu améliorée.
BS 8519 Annexe D, pour le test de catégorie 3 à 930 °C pendant 120 minutes avec impact et une pulvérisation d'eau finale.
IEC 60702-1, câbles à isolation minérale et leurs terminaisons avec une tension nominale ne dépassant pas 750 V, Partie 1, pour la cote du câble.
IEC 60702-2, la même série, Partie 2, pour les terminaisons en tant que produit spécifié séparément.
GB/T 34926, la norme chinoise pour les câbles à isolation minérale avec une tension nominale de 750 V et moins, comme document parallèle utilisé dans les spécifications nationales.
Constantes physiques publiées du cuivre et de l'oxyde de magnésium, pour les points de fusion de 1 083 °C et 2 852 °C, et valeurs de fiche technique pour la cote continue de 250 °C de la construction standard.
Les chiffres cités ici sont les valeurs publiées des documents et matériaux nommés, et ne constituent pas un certificat pour un lot livré. Les normes de test d'incendie sont révisées, et l'édition et le code de pratique nommés dans la spécification du projet font foi. Le chiffre de 250 °C décrit la construction standard avec des terminaisons adaptées, et une terminaison différente ou une surgaine peut le réduire. La résistance d'isolement dépend de l'état de la poudre au moment du test et n'est pas une constante matérielle. Lorsqu'une revendication de performance est faite pour un câble, elle est faite pour le câble et la terminaison en tant qu'ensemble testé. Les spécifications produit sont révisées, et l'édition nommée sur la commande fait foi. Rien ici ne remplace une approbation technique ou les tests convenus entre l'acheteur et le fournisseur.