EP0002397B1 - Câble électrique résistant à la propagation de l'incendie, et procédé de fabrication d'un tel câble - Google Patents

Câble électrique résistant à la propagation de l'incendie, et procédé de fabrication d'un tel câble Download PDF

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EP0002397B1
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Jean-Marie Guilhaumou
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    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
    • H01B7/295—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame

Definitions

  • the present invention relates to an electric cable resistant to the propagation of fire, and to a method of manufacturing such a cable.
  • Known electrical cables generally consist of an assembly formed of insulated and assembled conductors, and of an outer sheath of plasticized polyvinyl chloride. These cables are usually flammable and contribute to a fire, the extension of it.
  • the chlorine level of the mixture can also be increased by adding chlorinated compounds such as chlorinated paraffins.
  • a cable comprises a certain number of insulated conductors whose insulation material is flammable, such as crosslinked polyethylene for example, assembled in a bundle and covered with a sheath of polyvinyl chloride or of etastomer, it can happen that the protection provided by this sheath is not sufficient in the event of a fire and the cable is completely destroyed.
  • insulation material such as crosslinked polyethylene for example
  • the present invention aims to avoid these drawbacks, makes it possible to produce an improved electric cable having excellent resistance to fire and to the propagation thereof, and relates to a method of manufacturing such a cable.
  • An electric cable resistant to the spread of fire provided with a set of electrically insulated conductors and assembled, and an outer sheath of protection in plasticized polyvinyl chloride, is characterized in that it comprises, between this set of insulated conductors and the outer protective sheath, at least one layer of anti-ignition product in powder form.
  • a known electrical cable comprises a set of 19 conductors of 1.5 mm 2 insulated by chemically crosslinked polyethylene and assembled. Over this assembly, a polyvinyl chloride sheath was extruded, the composition of which comprises antimony oxide and chlorinated paraffins. In a test, in accordance with the operating mode (2-2) of French Standard NF C 32070 of May 1971 and additive n ° 1, carried out in an electric oven described in this standard, the cable known above is completely destroyed .
  • a cable 1 produced in accordance with the invention illustrated diagrammatically in the drawing comprises, like known cables, a set of one or more conductors 2 insulated by a coating of crosslinked polyethylene, or a material based on ethylene propylene, of natural rubber or synthetic or polyvinyl chloride and an outer sheath 3 of material such as polyvinyl chloride, polychloroprene, chlorinated polyethylene or a material usually used in the production of this sheath.
  • the electric cable 1 comprises, between its set of insulated conductors 2 and its outer sheath 3, at least one layer of pulverulent anti-ignition product 4, that is to say a product in the form a powder which in its decomposition under the action of heat, releases active compounds or elements which do not maintain the flame and prevent its propagation.
  • This pulverulent anti-ignition product is constituted, for example, by a powder of halogenated product or compound, such as polyvinyl chloride, chlorinated polyethylenes, or by that of a brominated compound such as decabromodiphenyl ether, octabromodiphenyl.
  • a method for manufacturing an electric cable 1 resistant to the propagation of the flame above comprises at least one covering of a set of insulated conductors 2 with a layer of silicone emulsion 5, a formation a layer of anti-ignition product powder 4 on this layer of silicone emulsion 5 and a winding of a layer of synthetic tape 6 on this layer of anti-ignition product powder 4, then make by extrusion, an outer protective sheath 3 of the cable.
  • the formation of the silicone emulsion layer 5 on the set of conductors 2 can be carried out by spraying this emulsion by means of a gun, not shown.
  • the establishment of the anti-ignition powder layer 4 is preferably carried out by electrostatic means. For this effect, a voltage of one hundred kilovolts is applied between the set of insulated conductors 2 coated with a layer of silicone emulsion, and a gun (not shown) for spraying the anti-ignition powder.
  • the pulverulent form of the layer of anti-ignition product ensures the cable of the invention by its faster decomposition in the presence of heat, better resistance to the propagation of the flame while contributing to give by its divided form, great mechanical flexibility with this cable.
  • the silicone emulsion layer makes it possible to maintain a homogeneous layer of anti-ignition powder over the entire length of the cable.
  • the layer of tape outside the powder layer of anti-ignition product, contributes to strengthening the retention of this powder layer and protects it during the extrusion of the outer sheath of the cable.
  • the electric cable comprises a set of insulated conductors which are individually coated with a layer of powder of anti-ignition product and between this set and the outer sheath of the cable another layer of powder of product anti-inflammation.
  • an electric cable comprises a set of 19 conductors of 1.5 mm 2 insulated by chemically cross-linked polyethylene, covered, from the inside to the outside, by a layer of silicone emulsion, a layer of polyvinyl chloride powder, a layer of polyester tape, an outer protective sheath of polyvinyl chloride.

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  • Insulated Conductors (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un câble électrique résistant à la propagation de l'incendie, et un procédé de fabrication d'un tel câble.
  • Les câble électriques connus sont généralement constitués d'un ensemble formé de conducteurs isolés et assemblés, et d'une gaine extérieure en polychlorure de vinyle plastifié. Ces câbles sont habituellement inflammables et contribuent dans un incendie, à l'extension de celui-ci.
  • Pour améliorer la tenue au feu des câbles, il est connu d'ajouter, dans la composition du mélange formant la gaine du câble, des additifs retardant la propagation de la flamme, tels que, en se décomposant dans le feu et en se combinant entre eux éventuellement, ils donnent des produits qui n'entretiennent pas la flamme et l'empêchent de se développer. L'oxyde d'antimoine est un composé de ce type, qui se combine avec le chlore du polychlorure de vinyle.
  • On peut aussi augmenter le taux de chlore du mélange par adjonction de composés chlorés tels que les paraffines chlorées.
  • Néanmoins on ne peut introduire ces additifs dans la composition de la gaine en polychlorure de vinyle sans risquer de diminuer, à partir d'un certain taux, les propriétés mécaniques et électriques de celle-ci.
  • Il en est de même pour des mélanges utilisés dans l'isolation des éléments.
  • Fréquemment lorsqu'un câble comprend un certain nombre de conducteurs isolés dont le matériau d'isolation est inflammable, comme du polyethylène réticulé par exemple, assemblés en un faisceau et recouvert d'une gaine en polychlorure de vinyle ou en étastomère, il peut arriver que la protection apportée par cette gaine ne soit pas suffisante en cas d'incendie et que le câble soit détruit entièrement.
  • La présente invention, a pour but d'éviter ces inconvénients, permet de réaliser un câble électrique perfectionné ayant une excellente résistance au feu et à la propagation de celui-ci et a pour objet un procédé de fabrication d'un tel câble.
  • Un câble électrique résistant à la propagation de l'incendie, pourvu d'un ensemble de conducteurs isolés électriquement et assemblés, et d'une gaine extérieure de protection en polychlorure de vinyle plastifié, est caractérisé en ce qu'il comprend, entre cet ensemble de conducteurs isolés et la gaine extérieure de protection, au moins une couche de produit anti-inflammation sous forme pulvérulente.
  • Pour mieux faire comprendre l'invention, on décrit ci-après un câble connu et un certain nombre d'exemples de réalisation dont l'un est illustré dans le dessin unique ci-annexé, représentant une vue d'une section transversale d'un câble de l'invention.
  • Un câble électrique connu comprend un ensemble de 19 conducteurs de 1,5 mm2 isolés par du polyéthylène réticulé chimiquement et assemblés. Par dessus cet ensemble, on a extrudé une gaine en polychlorure de vinyle dont la composition comprend de l'oxyde d'antimoine et des parafines chlorées. Dans un essai, conforme au mode opératoire (2-2) de la Norme Française NF C 32070 de Mai 1971 et additif n° 1, réalisé dans un four électrique décrit dans cette norme, le câble connu ci-dessus est détruit dans sa totalité.
  • Un câble 1 réalisé conformément à l'invention illustré schématiquement dans le dessin comprend, comme des câbles connus, un ensemble de un ou plusieurs conducteurs 2 isolés par un revêtement en polyéthylène réticulé, ou une matière à base d'éthylène propylène, de caoutchouc naturel ou synthétique ou de polychlorure de vinyle et une gaine extérieure 3 en matière telle que du polychlorure de vinyle, du polychloroprène, du polyéthylène chloré ou une matière habituellement utilisée dans la réalisation de cette gaine.
  • Selon une caractéristique importante de l'invention, le câble électrique 1 comprend, entre son ensemble de conducteurs isolés 2 et sa gaine extérieure 3, au moins une couche de produit anti-inflammation pulvérulent 4 c'est-à-dire un produit sous forme d'une poudre qui dans sa décomposition sous l'action de la chaleur, libère des composés ou éléments actifs qui n'entretiennent pas la flamme et empêchent sa propagation. Ce produit anti-inflammation pulvérulent est constitué par exemple, par une poudre de produit ou composé halogèné, tel que du polychlorure de vinyle, des polyéthylènes chlorés, ou par celle d'un composé bromé tel que du décabromodiphényléther, l'octabromodiphényle.
  • Un procédé conforme à l'invention de fabrication d'un câble électrique 1 résistant à la propagation de la flamme ci-dessus comprend au moins un recouvrement d'un ensemble de conducteurs isolés 2 par une couche d'émulsion de silicone 5, une formation d'une couche de poudre de produit anti-inflammation 4 sur cette couche d'émulsion de silicone 5 et d'un enroulement d'une couche de ruban en matière synthétique 6 sur cette couche de poudre de produit anti-inflammation 4, puis réaliser par extrusion, une gaine de protection extérieure 3 du câble.
  • Selon ce procédé, la formation de la couche d'émulsion de silicone 5 sur l'ensemble de conducteurs 2 peut être réalisée par une projection de cette émulsion au moyen d'un pistolet non représenté. La mise en place de la couche de poudre anti-inflammation 4 est de préférence effectuée par voie électrostatique. Pour cet effet, une tension d'une centaine de kilovolts est appliquée entre l'ensemble de conducteurs isolés 2 revêtus d'une couche d'émulsion de silicone, et un pistolet non représenté de projection de la poudre anti-inflammation.
  • On peut concevoir dans un câble de l'invention un remplacement de la couche pulvérulente de produit anti-inflammation 4 par un revêtement plastifié comprenant le même produit anti-inflammation. Cependant on se réalise que non seulement la concentration par unité de volume en produit anti-inflammation qui détermine l'efficacité de la résistance du câble à la propagation de la flamme est nettement inférieure dans le revêtement plastifié qu'à celle dans cette couche de poudre de produit anti-inflammation pur 4 mais également la présence dans la composition du revêtement plastifié, de plastifiants habituellement inflammables qui contre-carrent l'action de la poudre anti-inflàmmation, entraîne une plus grande diminution du pouvoir d'empêchement de la propagation de l'incendie de ce revêtement.
  • En outre la forme pulvérulente de la couche de produit anti-inflammation assure au câble de l'invention par sa décomposition plus rapide en présence de la chaleur, une meilleure résistance à la propagation de la flamme tout en contribuant à donner par sa forme divisée, à ce câble, une grande souplesse mécanique. On a déjà vu dans un paragraphe précédent que l'introduction des additifs anti-inflammation dans la composition d'un revêtement au-delà d'un certain taux risque de compromettre sérieusement les propriétés mécaniques et électriques du câble.
  • Dans le câble électrique de l'invention, la couche d'émulsion de silicone permet d'assurer un maintien en place d'une couche homogène de poudre anti-inflammation sur toute la longueur du câble.
  • Un tassement éventuel de la poudre qui crée dans le câble des intervalles sans produit anti-inflammation entraînant une forte diminution de l'efficacité de la résistance du câble à la propagation de la flamme peut être ainsi évité. La couche de ruban, extérieure à la couche de poudre de produit anti-inflammation, contribue à renforcer le maintien en place de cette couche de poudre et la protège lors de l'extrusion de la gaine extérieure du câble.
  • Selon une variante de réalisation de l'invention le câble électrique comprend un ensemble de conducteurs isolés qui sont individuellement revêtus d'une couche de poudre de produit anti-inflammation et entre cet ensemble et la gaine extérieure du câble une autre couche de poudre de produit anti-inflammation.
  • Dans une réalisation conforme à l'invention, un câble électrique comprend un ensemble de 19 conducteurs de 1,5 mm2 isolés par du polyéthylène réticulé chimiquement, recouvert, de l'intérieur vers l'extérieur, par une couche d'émulsion de silicone, une couche de poudre de polychlorure de vinyle, une couche de ruban de polyester, une gaine de protection extérieure en polychlorure de vinyle.
  • Dans un essai conforme à la Norme Française NF C 32070 de mai 1971 et additif n° 1, ce câble a été soumis au rayonnement d'un four électrique n'est pas détruit dans sa totalité mais seulement dans sa partie placée dans le four et sur quelques centimètres au-dessus de celui-ci. Le câble de l'invention a ainsi une excellente résistance à la propagation de l'incendie.

Claims (8)

1. Câble électrique résistant à la propagation de l'incendie, pourvu d'un ensemble de conducteurs isolés électriquement (2) et assemblés, et d'une gaine extérieure de protection (3) en polychlorure de vinyle plastifié, caractérisé en ce qu'il comprend, entre cet ensemble de conducteurs isolés (2) et la gaine extérieure de protection (3), au moins une couche de produit anti-inflammation sous forme pulvérulente (4).
2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de produit anti-inflammation (4) est réalisée avec une poudre de produit choisi parmi les composés halogénés et les composés bromés.
3. Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la poudre formant la couche de produit anti-inflammation (4) est constituée par du polychlorure de vinyle sous forme pulvérulente.
4. Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la poudre formant la couche de produit anti-inflammation (4) est constituée par du polyéthylène chloré.
5. Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la poudre formant la couche de produit anti-inflammation (4) est constituée par du décabromodiphényléther.
6. Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la poudre formant la couche de produit anti-inflammation (4) est constituée par du octabromodiphényle.
7. Procédé de fabrication d'un câble électrique de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins, un recouvrement d'un ensemble de conducteurs isolés (2) ou câble par une couche d'émulsion de silicone (5), une formation d'une couche de poudre de produit anti-inflammation (4) sur cette couche d'émulsion de silicone, et un enroulement d'un ruban en matière synthétique (6) sur cette couche de poudre, puis réaliser par extrusion, une gaine extérieure de protection (3) du câble.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend dans la mise en place de la couche de poudre de produit anti-inflammation (4) sur l'ensemble de conducteurs isolés (2) du câble, une application d'une tension électrique de l'ordre d'une centaine de kilovolts entre cet ensemble de conducteurs (2) et un pistolet de projection de cette poudre.
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