Pourquoi la fumée et les gaz acides comptent
Dans de nombreux incendies de bâtiments, la fumée menace davantage les personnes que la flamme. Une fumée dense masque les panneaux de sortie et les chemins d'évacuation, et les gaz acides dégagés par la combustion des matériaux halogénés irritent les yeux et les poumons et corrodent les équipements électroniques longtemps après l'extinction. Le PVC contient du chlore ; sa combustion dégage donc du chlorure d'hydrogène et une épaisse fumée noire. Les mélanges LSZH (low smoke zero halogen) sont conçus pour produire moins de fumée et aucun gaz acide halogéné, c'est pourquoi les cahiers des charges de tunnels, hôpitaux, métros, centres de données et bâtiments publics les exigent souvent.
Le terme LSZH est une appellation de l'industrie, pas un résultat d'essai. La qualification d'une gaine donnée est démontrée par deux familles d'essais : l'IEC 61034 pour la densité de fumée et l'IEC 60754 pour les gaz acides halogénés et l'acidité. Notre guide de la gaine LSZH explique les mélanges ; cet article explique les essais.
IEC 61034 : densité de fumée
L'IEC 61034 mesure dans quelle mesure un échantillon de câble en combustion réduit la lumière traversant une chambre d'essai. La chambre est un cube de 3 m, soit un volume de 27 m3, traversé par un faisceau lumineux. Les échantillons de câble y sont brûlés, et la transmission lumineuse est enregistrée au fur et à mesure que la fumée s'accumule. Plus la transmission est faible, plus la fumée est dense.
Une transmission lumineuse minimale de 60% est largement utilisée comme critère de faible fumée, d'après la valeur recommandée dans une annexe de l'EN 61034-2. À titre de comparaison, la combustion du PVC peut réduire la transmission à environ 10%. La valeur exigée sur un projet donné est fixée par la spécification du câble ou par les documents du projet ; vérifiez donc quel chiffre s'applique plutôt que de supposer 60% partout.
L'IEC 61034 est publiée en deux parties, la partie 1 et la partie 2, et les rapports citent généralement les deux. Un rapport doit nommer la construction de câble testée et la disposition des échantillons utilisée, car un résultat de fumée sur un petit câble unipolaire dit peu de chose d'un gros câble multiconducteur à gaine épaisse et bourrages importants.
L'essai de fumée se fait sur le câble fini et non sur le mélange seul ; c'est donc toute la construction qui compte. Les bourrages, rubans de maintien et couches de matelassage s'ajoutent à la fumée, tout comme la gaine. Une usine peut réussir l'essai avec un matériau de bourrage et l'échouer avec un autre moins cher, même avec le même mélange de gaine. C'est pourquoi le bureau compare, couche par couche, la nomenclature de la fiche technique avec la construction décrite dans le rapport avant d'accepter une déclaration de faible fumée pour une commande. Si les deux diffèrent, la déclaration est considérée comme non vérifiée jusqu'à ce que l'usine fournisse un rapport pour la construction réellement fabriquée.
IEC 60754 : gaz acides halogénés et acidité
L'IEC 60754 comporte deux parties qui abordent la même préoccupation sous des angles différents. Toutes deux chauffent un petit échantillon des matériaux du câble dans un four tubulaire, font passer les gaz de combustion dans de l'eau, puis analysent cette eau.
| Essai | Ce qu'il mesure | Méthode en bref | Limite LSZH courante |
|---|---|---|---|
| IEC 61034-1/-2 | Densité de fumée exprimée en transmission lumineuse | Câble brûlé dans une chambre cubique de 3 m | Transmission lumineuse d'au moins 60% |
| IEC 60754-1 | Teneur en gaz acides halogénés | Échantillon de 1 g chauffé à 935 degrés C dans un four tubulaire pendant 30 min | Pas plus de 0.5% (5 mg/g) |
| IEC 60754-2 | Acidité et conductivité des gaz | Gaz absorbés dans l'eau, mesure du pH et de la conductivité | pH d'au moins 4.3, conductivité ne dépassant pas 10 µS/mm |
| Classe additionnelle CPR a1 | Acidité pour la classe de réaction au feu de l'UE | Conductivité et pH selon la méthode d'essai CPR | Conductivité inférieure à 2.5 µS/mm et pH supérieur à 4.3 |
L'IEC 60754-1 mesure la quantité de gaz acides halogénés, principalement du chlorure d'hydrogène, dégagée par gramme de matériau. Une limite de 0.5%, soit 5 mg/g, est couramment utilisée pour qualifier un matériau de sans halogène. L'IEC 60754-2 mesure l'acidité des gaz par le pH et la conductivité de l'eau dans laquelle ils sont absorbés ; un pH d'au moins 4.3 et une conductivité ne dépassant pas 10 µS/mm sont les valeurs couramment utilisées pour le LSZH. Notez que la classe CPR a1 est plus stricte sur la conductivité que le chiffre de l'IEC 60754-2 ; une gaine qui respecte la valeur IEC n'atteint donc pas automatiquement a1. Ces limites proviennent de sources secondaires ; confirmez les valeurs exigées par votre cahier des charges.
Lire les rapports
- Norme et partie : IEC 61034-2, IEC 60754-1 et/ou IEC 60754-2, avec les années d'édition.
- Matériaux testés : pour l'IEC 60754, un résultat pour chaque composant non métallique, nommé comme dans la nomenclature.
- Construction : pour l'IEC 61034, la désignation et le diamètre du câble, qui déterminent le nombre d'échantillons.
- Résultats face aux limites : la valeur mesurée imprimée à côté de l'exigence, et pas seulement la mention conforme.
- Laboratoire et date : un laboratoire identifié et une date compatible avec l'approvisionnement actuel en mélange de l'usine.
Les changements de mélange sont le principal risque sur les commandes répétées. Les mélanges LSZH proviennent de fournisseurs de compounds, et une usine qui change de fournisseur ou de grade pour réduire ses coûts peut produire une gaine d'apparence identique. Le bureau demande si la source du mélange a changé depuis la date du rapport et consigne le lot de mélange avec les documents du touret. Lorsqu'un cahier des charges l'exige, un échantillon de la production est envoyé à un laboratoire indépendant avant expédition ; la page essais et inspection décrit l'organisation de cette démarche.
Comment ces essais s'articulent avec les autres déclarations au feu
Les essais de fumée et de gaz acides ne couvrent ni la propagation de la flamme ni l'intégrité du circuit. Une spécification feu complète pour un circuit de sécurité des personnes se lit souvent ainsi : retardateur de flamme selon IEC 60332-1-2 ou 60332-3 d'après rapport d'essai, intégrité du circuit selon IEC 60331 d'après rapport d'essai, faible fumée selon IEC 61034 et sans halogène selon IEC 60754 d'après rapport d'essai, et pour les bâtiments de l'UE une classe CPR déclarée sur la DoP. La page des classes de performance au feu présente l'ensemble en une seule vue.
Notre construction résistante au feu de référence, 0.6/1 kV Cu/Mica/XLPE/LSZH 4x25 mm2 sur la page des câbles résistants au feu, est proposée avec chacune de ces lignes séparément, et les câbles à fibre optique d'intérieur LSZH de la page des câbles fibre d'intérieur suivent la même logique. Pour demander des constructions LSZH, envoyez les essais et limites exigés via le formulaire de devis ; les formulations de MOQ et de délai figurent sur la page MOQ et délais et sont confirmées par écrit pour chaque commande.