Tecnolec La tenue au feu des câbles

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1 Tecnolec La tenue au feu des câbles La sécurité incendie et les câbles Les câbles représentent moins de 0,5 % du coût d un bâtiment, mais ils n en jouent pas moins un rôle important dans le maintien de la sécurité du public, la protection des infrastructures vitales, l efficacité des opérations d évacuation et la prévention des incendies. En effet un certain nombre d incendies tragiques en Europe ont mis en lumière les effets dévastateurs de la propagation des flammes et de la fumée. 1

2 La sécurité incendie et les câbles Les incendies tragiques ayant frappé l aéroport de Düsseldorf, la gare londonienne de King s Cross, l université de Moscou, le tunnel du Mont-Blanc, ont mis en lumière les effets dévastateurs de la propagation des flammes et de la fumée. Les câbles peuvent constituer parfois un facteur aggravant, en transmettant à grande vitesse les flammes, les fumées et les gaz bien au-delà du foyer d incendie. Réaction au feu La réaction au feu correspond au degré de combustibilité et d inflammabilité d un câble, c est-à-dire à sa contribution à la propagation d un incendie Retardateur de flamme Non propagateur de l incendie Caractéristiques des fumées de combustion 2

3 Résistance au feu En cas d incendie, les câbles résistants au feu permettent aux équipements d urgence (détecteurs de fumée, alarmes, systèmes de sonorisation, éclairage de sécurité, extincteurs automatiques, extracteurs de fumées, ) de fonctionner malgré des conditions extrêmement critiques Résistant au Feu - Fire Resistant Maintien de fonction Durée du maintien de fonction Normes importantes NBN C NBN EN NBN <> IEC EN NBN <> IEC

4 NBN C Catégories d essais Catégorie F Sous catégories o F1 (Non-propagateur de la flamme) o F2 (Non-propagateur de l incendie) Catégorie S Sous catégories o ST (Smoke Toxicity) o SD (Smoke Dencity) o SA (Smoke Acidity) Catégorie FR Sous catégories o FR 1 o FR2 NBN C Catégorie F NBN C F1 > retardateur de la flamme Câble individuel placé verticalement Le câble doit s éteindre de lui-même La partie carbonisée doit s arrêter à plus de 50 mm de la fixation supérieure 4

5 NBN C Catégorie F NBN C F2 > non propagateur de l incendie Câbles placés verticalement en nappe La partie carbonisée ne doit pas s étendre au delà de 2.5m du bord inférieur du brûleur Les particules de matière en fusion ne peuvent propager l incendie NBN C Catégorie F NBN C F3 > résistance au feu Maintien de la fonction de l isolation 3h sous l influence du feu et des chocs mécaniques Depuis la publication des normes NBN EN et NBN EN en juillet 2004, l essai F3 n a plus raison d être. Cette caractéristique n a donc plus de valeur légale en Belgique Retirée de la dernière édition de la norme en

6 NBN C Catégorie S ST - Smoke Toxicity toxicité des fumées Le calcul de l index se fait sur base des mesures durant l essai réalisé selon les normes NF X & 2 SD - Smoke Density densité des fumées La détermination de la densité des fumées se fait selon les normes de la série NBN EN SA - Smoke Acidity acidité des gaz de combustion La détermination du degré d acidité des gaz dégagés se fait à l aide de la mesure du degré de PH et de la conductivité telles que définies par les normes de la série NBN EN NBN C Catégorie FR FR1 Tests réalisés à petite échelle Conditions laboratoire FR2 Tests réalisés à grande échelle Conditions réelles Selon la norme NBN /A3 pendant min 1h 6

7 NBN NBN Add 3 > résistant au feu Cette norme décrit le comportement au feu des éléments de construction en général ; addendum 3 => câbles d énergie, de signalisation et téléphonie La procédure d essai n est pas à confondre avec celle de la norme NBN C F3 qui démontre le maintien de la fonction de l isolation 3h sous l influence du feu et des chocs mécaniques Les épreuves sont faites sur une beaucoup plus grande échelle que pour le test F3 selon NBN C Le critère est la durée pendant laquelle le câble continue à fonctionner : durée 1 heure => RF 1H, etc NBN Rf 1h & Rf 1h ½ Au moins 2 des 3 échantillons de câbles doivent garder leurs fonctions lors du test 7

8 Normes internationales NBN EN <> IEC Retardateur de la flamme Equivalente NBN C F1 NBN EN <> IEC Non propagateur de l incendie Equivalente NBN C F2 Norme sans halogènes Norme traitant des caractéristiques des matériaux d isolation, gaines, qui en cas de combustion dégagent de faibles quantités de fumées opaques, corrosives et irritantes. Les câbles résistants au feu sont toujours sans halogènes. Les câbles sans halogènes ne sont pas toujours résistants au feu. 8

9 Euroclass La Directive Produits de Construction «DPC/ CPD» - vise à assurer la libre circulation de l ensemble des produits de construction dans l Union. Ceci est obtenu par l établissement d un langage technique commun, constitué par les normes harmonisées et les agréments techniques européens, dans lequel les fabricants peuvent exprimer les performances des produits qu ils mettent sur le marché. Le tableau Euroclass relatif au comportement au feu des câbles a été publié en Octobre 2006 mais sa mise en application prend du temps consultations de nombreuses instances des états membres. Aucune obligation à ce jour d utilisation de ces Euroclass Informations : FAQ on CPD for cables Calcul de section cables de sécurité Notions de bases La résistance électrique d un conducteur augmente avec la température - R(Cu 10 mm² à 20 C) = 1.83 Ohm/km - R(Cu 10 mm² à 900 C) = 8.11 Ohm/km La chute de tension en ligne est portionnelle à la résistance électrique du conducteur : Le calcul de section doit tenir compte de la valeur d exposition au feu estimée lors de la conception de l installation. Compartimentage «Un compartiment est une partie d un bâtiment, éventuellement divisée en locaux, délimitée par des parois dont la fonction est d empêcher pendant une durée déterminée, la propagation d un incendie au(x) compartiment(s) contigu(s)». PREVI asbl 9

10 Calcul de section cables de sécurité Zone froide < > Zone chaude Rapport d exposition zone froide <> zone chaude Courbe des facteurs de correction Facteur de correction 3,4 3,2 2,8 3 2,6 2,4 2,2 1,8 2 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1,9 2,4 1,7 1,57 1,42 1,4 1,38 1,3 1, Rapport zone froide / zone chaude RF 1H Exemple o 80 % de la longueur non exposés o 20 % de la longueur exposés au feu o Rapport : 80/20 = 4 o Facteur de correction par graphique : 1.57 Calcul de section - Exemple Alimentation de pompes pour système d extinction automatisé 20 kw Cos phi 0.8 L 100 m U 400 V Chute tension 5% max Intensité conditions standard : 36 Amp Section conditions standard : 6 mm² 10

11 Calcul de section - Hypothèse 1 Bâtiment comportant 5 compartiments «identiques» dont 1 est potentiellement exposé au feu Rapport d exposition : 4/1 = 4 Facteur de correction : 1.57 Facteur de correction 3,4 3,2 2,8 3 2,6 2,4 2,2 1,8 2 1,6 1,4 1,2 0,8 1 0,6 0,4 0,2 0 2,4 1,9 1,7 1,57 1,42 1,4 1,38 1,3 1, Rapport zone froide / zone chaude RF 1H Section minimale pour RF 1H : 6 mm² x 1.57 = 9.42 mm² Section en conditions RF 1H : 10 mm² Section conditions standard : 6 mm² Calcul de section - Hypothèse 2 Cas extrême Tout le bâtiment est potentiellement exposé au feu La longueur totale du câble est exposée au feu (900 C) Variation de la résistance électrique <> température R(Cu 6 mm² à 20 C) = 3.08 Ohm/km R(Cu 6 mm² à 900 C) = Ohm/km R900 = R20 (( X delta T )) = 3.08 X( ( x 880)) = 13.6 Ohm/km ratio R900 /R20 = 4.43 constante Choisir une section offrant 4.43 x moins de R à 20 valeur de R à 900 acceptable pour éviter chute de tension > 5% Un 11

12 Calcul de section - Hypothèse 2 Cas extrême Résistance à 20 du conducteur adapté o 3.08 / 4.43 = 0.70 Ohm/km Choix d une section o 25² Ohm/km o 35² Ohm/km Section en conditions RF 1H : 35 mm²!!! Section conditions standard : 6 mm² Catalogue câbles de sécurité 12

13 CHAPITRE 1 Câbles résistant au feu Câbles résistants au feu RF FR2 = Résistant au Feu Fire resistant NBN Alsecure Plus (Pyrosigna), Alsecure Plus Tel (Pyrolyon), Pyrocontrol, Euro 300, Pyrobelca, Isosafe,.. DIN-VDE NHXCHX FE 180 E30 à E90, NHXH FE 180 E30 à E90, JE-H(St)H E30 à E90 IEC FP200 Gold 13

14 CHAPITRE 2 Câbles sans halogènes Câbles sans halogènes LS0H ou LSZH = Low Smoke Zero Halogen NBN XGB-F2, XFGB-F2, DIN-VDE NHXMH, N2XH, J-H(St)H, LiHH, LiHCH, HAR H07Z-K, H07Z-R, IEC &2 RZ1-K 0.6/1 kv, H07ZZ-F, 14

15 Câbles de sécurité? Quel type choisir? OUI Maintien de la fonction électrique? NON Energie Signalisation Téléphonie RF 1h Isosafe Euro 300 <> n cond. EmXGB RF 1h30 Pyrosigna 1-5 Euro 300 <> n cond. EmGGB FP 200 Gold NHXH et NHXCHX E90 RF 1h Alsecure Plus 7-19 Pyrocontrol SmXGB RF 1h30 Alsecure Plus 1-5 SmGGB RF 1h Armés Non armés Alsecure Plus Tel. Pyrocontrol. RF 1h30 JE-H(St)HRH E90. XFGB GFGB XGB GGB H07Z-K, H07Z-R N2XH NHXMH LIHH LIHCH J-H(St)H H07ZZ-F Accessoires, produits coupe-feu Produits coupe-feu (tome 6) Mastic intumescent (3M) - RF 3h Pâte maléable intumescente (3M) - RF 3h Enduit à base d eau (3M) - RF 3h Mortier (3M) - RF 3h Plaque de laine de roche pré-enduite (3M) Mastic endothermique d étanchéité (3M) Manchon coupe-feu (3M) Collier coupe-feu (3M) 15

16 Accessoires, produits LSOH Tubes LS0H Composants LSOH Catalogues Câbles Tome 1 à 6 data et accessoires data et accessoires Merci de votre attention 16