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PERFECTIONNEMENTS AUX CABLES ELECTRIQUES EXPOSES A L'ACTION DES
FLAMMES-
L9invention a pour objet des perfectionnements aux câbles élec- triques pouvant équiper les circuits de sécurité et d'alerte des bâtiments ou locaux recevant du public (salles de spectacle, musées, hôpitaux, écoles, etc...),ou des installations commerciales ou industrielles (bureaux, ate- liers, magasins et entrep6ts, etc.,,.)*.
Ces oâblesg pouvant être appelés à fonctionner en cas d'incen- die, doivent être établis à l'épreuve du feu et, de plus, être spécialement protégés contre les détériorations mécaniques,, Ils doivent pouvoir continuer à fonctionner un certain temps dans un foyer d'incendie, ou à son voisinage immédiat Or, d'une façon courante, les câbles isolés qui alimentent les ins- tallations de secours ou d'alerte sont généralement constitués par un ensemble de conducteurs isolés au caoutchouc, placés dans une gaîne en caoutchouc.
Cet- te gaine est, d'ordinaire, protégée, soit par une tresse en matière textile, enduite d'un produit hydrofuge et ignifuge, soit par une armure en feuillard et une tresse enduiteo Quelquefois, les câbles sous gaine sont installés dans un tube acier rigide ou flexible-, étanche ou non à l'humidité.
Les câbles ainsi établis présentent 19inconvénient d'être rapide- ment mis hors de service lorsqu'ils se trouvent dans les flammes, ou simple- ment portés à -la température élevée d'un foyer d'incendie. La gaîne extérieu- re et l'isolant brûlent9 ce qui provoque immédiatement des contacts entre les conducteurs,,
L'invention a pour objet un nouveau type de câble qui, placé au milieu des flammes, peut continuer à remplir sa fonction sans être exposé à la destruction
Ce câble est constituée selon 1?invention, par un ou un ensemble de conducteurs, chacun de ces conducteurs comportant une âme conductrice mas- sive, rigide ou souple, isolée par une enveloppe constituée d'une matière inerte, incombustible, telle que la magnésie,
agglomérée par une faible pro-
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portion d'une matière élastique ou plastique, telle que les polymères, d'isoprè- ne, chloroprène, isobutylène, employés seuls ou en mélanges avec des produits organiques chlorés, tels que le chloronaphtalène ou le pentachlorodiphényl, puis recouverte d'une ou de plusieurs bandes guipées ou tissées,-constituées par un produit isolant qui nest pas désagrégé par la flamme et qui garde ses propriétés mécaniques à très haute température comme, par exemple, les silica- tes de calcium, de magnésium ou les silico-aluminates. Le ou l'ensemble des conducteurs de base ainsi définis est logé dans une gaine en matière incapable de propager la flamme.
Si des bourrages sont-nécessaires entre les conducteurs isolés, ils peuvent être réalisés : - soit par un assemblage convenable de brins de matériaux incombus- tibles, tels que l'amiante (rendue, éventuellement hydrofuge), de silicates ou silico-aluminates; - soit par un mélange de produits semblables à ceux utilisés pour Insolation des conducteurs ou par tout autre matériau non hygroscopique, tel que les résines polyvinyliques ou les dérivés des organo-polysiloxanes employés seuls ou avec un support minéral constitué par des silicates de calcium, magné- sium, ou silico-aluminates.
Sur cet assemblage, on dispose, de préférence, mais non obligatoire- ment, une armure de protection constituée; - soit par des rubans de cuivre, ou d'acier, enroulés en hélice autour de l'assemblage; - soit par une tresse de cuivre, ou d'acier, éventuellement en- duite ou revêtue de produits ignifuges, et ne propageant pas la flamme, par exemple, des dérivés de résines polyvinyliques.
Enfin, l'armure peut être recouverte par une gaine en matière à base de chlorure de polyvinyle ou de polychloroprène, ne propageant pas la flamme, qui de plus, protège l'armure contre toute corrosion, qu'elle soit d'origine atmosphérique, chimique ou électrolytique.
Au cours d'un incendie, la chaleur dégagée peut atteindre ou dé- passer la température de fusion du cuivre, ce qui rend le câble inutilisable.
Pour palier cet inconvénient, on peut utiliser, au lieu de conducteurs en cui- vre, des conducteurs en fils d'acier ou des torons de fils d'acier, dont la température de fusion est plus élevée que celle du cuivrée
A titre d'exemple, et pour faciliter la compréhension de l'inven- tion, on a représenté une réalisation d'un câble à trois conducteurs sur le dessin annexé, dans lequel :
La figure 1 est une vue en coupe d'un câble conformé à l'inven- tion ;
La figure 2 est une vue en élévation dégradée,
Dans ces deux figures, l'âme conductrice 1 est recouverte d'une enveloppe incombustible 2, constituée par exemple de magnésie agglomérée par une faible proportion d'une matière élastique ou plastique,'comme les polymè- res d'isoprène, chloroprène, isobutylène, employés seuls ou en mélange avec des produits organiques chlorés, tels que le chloronaphtalène ou le pentachlo- rodiphényl. Cette enveloppe est recouverte d'un ruban tissé 3 constitué d'un produit résistant à la flamme, comme, par exemple, les silicates de calcium, de magnésium, ou les silico-aluminates.
Les conducteurs (au nombre de trois dans le cas représenté sur la figure), 4 5 et 6, constitués chacun comme il vient d'être décrit,sont câblés entre eux avec trois bourrages 7, 8, et 9 de brins d'amiante imprégnée d'un produit ignifuge. L'assemblage ainsi constitué est recouvert d'un guipa- ge 10 d'amiante imprégnée d'un produit ignifuge, puis recouvert d'une armure constituée par deux feuillards d'acier 11 et 12, de même pas, enroulés en hé- lice, l'espace entre les deux spires voisines du premier feuillard étant recou- vert par le deuxième feuillard.
Cette armure est enfin recouverte d'une gaine
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13 en produit ne propageant pas la flamme, à base de chlorure de polyvinyle ou de polychloroprèneo
Les câbles établis selon les principes, et moyens exposés ci-des- sus présentent les avantages suivants - en service normal, leurs caractéristiques électriques (isolement, rigidité diélectrique) sont très bonnes et répondent aux normes techniques en vigueur pour les installations courantes; - en cas d'incendie, de tels câbles continuent à fonctionner.
La faible quantité de matière organique incluse dans le mélange isolant entourant les conducteurs se carbonise, et la matière inerte Incombustible reste seule autour des conducteurs, maintenue par la bande guipée ou tissée constituée par un produit isolant qui n'est pas détérioré aux très hautes températures; les armures étant protégées contre la corrosion, les câbles ont une plus grande longévité, ce qui assure aussi une plus grande sécurité d'ex- ploitation; - la possibilité de colorer à la demande la gaine extérieure fa- cilite considérablement le repérage des câbles, suivant leur tension de servi- ce et leur destination;
- les raccordements s'effectuent avec le matériel courant prévu à cet effet, et résistant au feuo
Des essais de résistance au feu ont été effectués sur des câbles à conducteurs en cuivrea de spécification conforme à la présente invention.
Cest ainsi qu'un échantillon de 1,50 m de longueur, alimentant une lampe té- main, a été placé dans un four dressai dont la montée en température a été
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effectuée conformément à la courbe-étalon de gutempérature-temps9l, homologuée internationalement9 permettant dfl.tteindre 5500 au bout de 5 minutes, - 700 C au bout de 10 minutes,
850 C au bout de 30 minutes, - 925 C au bout de 60 minutes, - 1000 C au bout de 120 minutes.
Sur des essais effectués à plusieurs reprises sur plusieurs échan- tillons, il a toujours été constaté que la lampe restait allumée pendant plus de 130 minutes jusqu'à des températures toujours supérieures à 1050 C.
Après les essais, lors de l'examen des câbles ayant séjourné dans le four, il a été constaté que l'isolant de chaque conducteur était parfaite- ment aggloméré et présentait encore une bonne résistance mécaniqueo
De plus,les câbles réalisés conformément audit brevet peuvent supporter, d'uhe façon satisfaisante, les .essais habituels de rigidité diélec-' trique prévus pour les câbles d'installation courante.
Enfin, lorsque les conducteurs sont en fils d'acier, ils peuvent résister sans fondre à une température bien supérieure à celle des conducteurs en cuivrée On peut alors atteindre 1500 C.
La fabrication du type de câble conforme à l'invention ne nécessi- te aucun appareillage spécial, elle peut être effectuée avec les machines con- nues, telles que rubaneuses, boudineuses, tresseuse, armeuses, etc..,,
Les produits constituant la gaine qui enveloppe l'assemblage des conducteurs et son revêtement extérieur peuvent être remplacés par tous autres produits ayant les mêmes propriétés que ceux qui ont été indiqués, ceux-ci de- vant, toutefois, être considérés comme particulièrement avantageuxo
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IMPROVEMENTS IN ELECTRICAL CABLES EXPOSED TO THE ACTION OF
FLAMES-
The object of the invention is to improve the electric cables which can equip the safety and warning circuits of buildings or premises open to the public (performance halls, museums, hospitals, schools, etc.), or commercial or public installations. industrial (offices, workshops, stores and warehouses, etc.,.) *.
These cables, which may be called upon to operate in the event of a fire, must be fireproof and, moreover, be specially protected against mechanical damage. They must be able to continue to operate for a certain time in a fireplace. fire, or in its immediate vicinity Now, in a common way, the insulated cables which supply the emergency or warning installations are generally made up of a set of rubber-insulated conductors, placed in a rubber sheath .
This sheath is usually protected either by a textile braid coated with a water and fire retardant product or by a strip armor and a coated braid. Sometimes the sheathed cables are installed in a tube. rigid or flexible steel-, moisture-proof or not.
The cables thus established have the disadvantage of being quickly put out of service when they are in the flames, or simply brought up to the high temperature of a source of fire. The outer sheath and the insulation burn9 which immediately causes contact between the conductors ,,
The invention relates to a new type of cable which, placed in the middle of the flames, can continue to perform its function without being exposed to destruction.
This cable is constituted according to the invention by one or a set of conductors, each of these conductors comprising a solid, rigid or flexible conductive core, insulated by a casing made of an inert, incombustible material, such as magnesia. ,
agglomerated by a low pro-
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portion of an elastic or plastic material, such as polymers, of isoprene, chloroprene, isobutylene, used alone or in mixtures with chlorinated organic products, such as chloronaphthalene or pentachlorodiphenyl, then covered with one or more several wrapped or woven bands, -constituted by an insulating product which is not broken down by the flame and which retains its mechanical properties at very high temperature, such as, for example, calcium silica, magnesium silica, or silico-aluminates. The one or all of the basic conductors thus defined is housed in a sheath made of material incapable of propagating the flame.
If jams are necessary between the insulated conductors, they can be produced: - either by a suitable assembly of strands of non-combustible materials, such as asbestos (rendered, optionally water-repellent), silicates or silico-aluminates; - either by a mixture of products similar to those used for Insulation of conductors or by any other non-hygroscopic material, such as polyvinyl resins or organopolysiloxane derivatives used alone or with a mineral support consisting of calcium silicates, magnesium - sium, or silico-aluminates.
On this assembly, there is preferably, but not necessarily, constituted protective armor; - either by copper or steel ribbons wound in a helix around the assembly; - or by a braid of copper or of steel, optionally coated or coated with flame retardants, and not propagating the flame, for example, derivatives of polyvinyl resins.
Finally, the armor can be covered by a sheath made of polyvinyl chloride or polychloroprene-based material, which does not propagate the flame, which moreover protects the armor against any corrosion, whether of atmospheric origin, chemical or electrolytic.
During a fire, the heat given off can reach or exceed the melting temperature of copper, rendering the cable unusable.
To overcome this drawback, it is possible to use, instead of copper conductors, conductors made of steel wires or strands of steel wires, the melting point of which is higher than that of copper.
By way of example, and to facilitate understanding of the invention, an embodiment of a three-conductor cable has been shown in the accompanying drawing, in which:
Figure 1 is a sectional view of a cable according to the invention;
Figure 2 is a degraded elevation view,
In these two figures, the conductive core 1 is covered with an incombustible envelope 2, constituted for example of magnesia agglomerated by a small proportion of an elastic or plastic material, such as the polymers of isoprene, chloroprene, isobutylene. , used alone or in mixture with chlorinated organic products, such as chloronaphthalene or pentachlorodiphenyl. This envelope is covered with a woven tape 3 made of a flame-resistant product, such as, for example, calcium or magnesium silicates or silico-aluminates.
The conductors (three in number in the case shown in the figure), 4, 5 and 6, each formed as it has just been described, are wired together with three fillings 7, 8, and 9 of strands of impregnated asbestos of a flame retardant. The assembly thus formed is covered with an asbestos wrap 10 impregnated with a fire retardant, then covered with an armor consisting of two steel strips 11 and 12, of the same pitch, wound in a helix. , the space between the two adjacent turns of the first strip being covered by the second strip.
This armor is finally covered with a sheath
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13 as a non-flame propagating product based on polyvinyl chloride or polychloroprene
Cables established according to the principles and means set out above have the following advantages - in normal service, their electrical characteristics (insulation, dielectric strength) are very good and meet the technical standards in force for current installations; - in the event of fire, such cables continue to operate.
The small amount of organic matter included in the insulating mixture surrounding the conductors carbonizes, and the inert Incombustible material remains alone around the conductors, held by the wrapped or woven strip consisting of an insulating product which is not deteriorated at very high temperatures. ; since the armor is protected against corrosion, the cables have a longer life, which also ensures greater operational safety; - the possibility of coloring the outer sheath on demand considerably facilitates the identification of cables, according to their operating voltage and their destination;
- the connections are made with the usual material provided for this purpose, and fire resistant.
Fire resistance tests were carried out on cables with copper conductors of specification according to the present invention.
This is how a sample 1.50 m long, supplying a remote lamp, was placed in a dressing oven whose temperature rise was
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carried out in accordance with the standard temperature-time curve9l, internationally approved9 allowing 5500 to be reached after 5 minutes, - 700 C after 10 minutes,
850 C after 30 minutes, - 925 C after 60 minutes, - 1000 C after 120 minutes.
On tests carried out on several occasions on several samples, it has always been observed that the lamp remained on for more than 130 minutes up to temperatures always above 1050 C.
After the tests, during the examination of the cables which had remained in the furnace, it was found that the insulation of each conductor was perfectly agglomerated and still had good mechanical resistance.
In addition, cables made in accordance with said patent can withstand, satisfactorily, the usual dielectric stiffness tests provided for cables of ordinary installation.
Finally, when the conductors are made of steel wires, they can withstand a temperature much higher than that of copper conductors without melting. We can then reach 1500 C.
The manufacture of the type of cable according to the invention does not require any special equipment, it can be carried out with known machines, such as banding machines, extruders, braiding machines, winding machines, etc.
The products constituting the sheath which envelops the assembly of the conductors and its external coating may be replaced by any other products having the same properties as those which have been indicated, these must, however, be considered as particularly advantageous.