Ce que le soleil fait à une gaine
Le rayonnement ultraviolet rompt les liaisons chimiques des polymères. Combiné à la chaleur, à l'oxygène et à l'ozone, il fragilise lentement la surface d'une gaine de câble : la couleur passe ou farine, de fines fissures superficielles apparaissent, et la gaine finit par se fendre lorsque le câble bouge ou est manipulé. Une fois la gaine ouverte, l'eau atteint l'isolant et la protection mécanique et électrique du câble est compromise. Le processus est progressif et dépend du lieu, de l'orientation, de la température et du mélange ; aucune fiche technique honnête ne peut donc traduire la résistance aux UV en un nombre fixe d'années.
La résistance d'une gaine à ce phénomène dépend presque entièrement de sa formulation. Le type de polymère compte, mais aussi les stabilisants et pigments du mélange. Deux câbles portant le même nom de matériau de gaine peuvent se comporter très différemment en extérieur.
Gaines extérieures courantes comparées
| Gaine | Câbles types | Comportement aux UV | Ce qu'il faut vérifier |
|---|---|---|---|
| Mélange réticulé sans halogène (type XLPO) | Câble solaire DC selon EN 50618 / IEC 62930 (H1Z2Z2-K) | Formulé pour l'exposition aux UV et à l'ozone dans les constructions de référence | Essais UV et de vieillissement climatique dans le rapport d'essai de type selon la norme |
| Polyéthylène (PE) noir | Câble fibre extérieur, ADSS, câble d'énergie enterré | Bon lorsque le noir de carbone est bien dispersé | Grade du mélange et teneur en noir de carbone selon fiche technique |
| Gaine anti-cheminement (AT) | ADSS sur lignes haute tension | Stabilisée UV et résistante au cheminement électrique | Exigée selon l'intensité du champ de la ligne, calculée par projet |
| PVC (usage général) | Fil de bâtiment, cordons, câble d'énergie d'intérieur | Variable ; de nombreux grades ne sont pas prévus pour le plein soleil | Déclaration ou non d'un grade extérieur ou résistant aux UV |
| Gaines colorées (tout polymère) | Couleurs de phase ou de projet | Généralement moins stables que le noir ; dépend des pigments | Résultat d'essai UV pour la couleur réelle |
Câble photovoltaïque
Le câble solaire DC est le câble le plus exposé que manipulent la plupart des acheteurs. Il court le long des rangées de modules, sous les trackers et sur les toitures, souvent en plein soleil pendant toute sa durée de service. L'EN 50618 et l'IEC 62930 définissent le type H1Z2Z2-K pour cet usage : conducteur cuivre étamé classe 5, isolant réticulé sans halogène et gaine réticulée sans halogène, assigné DC 1,5 kV. La construction de référence de notre page câbles photovoltaïques est un câble 1x4 mm2 avec un isolant de 0,7 mm, une gaine de 0,8 mm et un diamètre hors tout d'environ 5,7 mm, livré avec une gaine rouge ou noire. Les fiches techniques publiques décrivent la gaine comme résistante aux UV et à l'ozone.
Deux remarques pratiques en découlent. D'abord, l'ancien type PV1-F a été remplacé par le H1Z2Z2-K dans la pratique européenne, et les États-Unis utilisent à la place le PV Wire selon UL 4703 ; voir l'article EN 50618. Ensuite, les gaines rouges sont courantes pour le repérage de polarité ; le bureau demande donc des preuves d'essai UV sur la couleur réellement commandée, et pas seulement sur le noir. Les valeurs de température comme une température maximale de conducteur de 120 C sont des valeurs typiques de fabricant, non une exigence normative, et sont confirmées sur la fiche technique.
Le câble n'est qu'une partie du système extérieur. Sur les sites solaires, les dommages UV apparaissent souvent d'abord sur les accessoires plutôt que sur le câble lui-même : colliers, attaches et conduits non stabilisés UV deviennent cassants, se rompent et laissent le câble pendre contre des cadres de modules tranchants ou frotter sur la structure. Des boucles lâches qui bougent au vent usent la gaine aux points de contact. Une spécification de projet qui demande un câble résistant aux UV doit aussi couvrir les fixations, et l'installateur doit suivre les consignes de courbure et de fixation de la fiche technique du câble. Les propriétaires de marques qui vendent des rallonges solaires ou des câbles à connecteurs aux installateurs peuvent ajouter ces points à la documentation produit, car l'utilisateur final lit rarement la norme du câble.
Câbles fibre extérieurs et aériens
Les câbles fibre extérieurs comme la référence GYTS de notre page câbles fibre extérieurs utilisent une gaine extérieure en PE noir sur le ruban d'armure. Le noir de carbone est le stabilisant UV courant le plus efficace pour le polyéthylène, à condition d'être bien dispersé, ce qui explique en partie pourquoi les câbles fibre extérieurs et aériens sont presque toujours noirs. Le câble ADSS est suspendu en plein soleil toute sa vie ; le mélange de sa gaine est donc choisi pour les UV comme pour le cheminement. Sur les lignes haute tension, une gaine AT (anti-cheminement) est retenue en calculant le potentiel d'espace à la position du câble ; la décision revient au concepteur de la ligne, comme le décrit la page câbles aériens ADSS.
Câbles d'énergie et de bâtiment en extérieur
Le câble d'énergie basse tension à gaine PVC est souvent posé en extérieur sur des chemins de câbles, le long des murs ou sur des poteaux, et de nombreux grades de PVC se dégradent avec le temps sous un fort ensoleillement. Lorsque le câble est exposé, les spécifications exigent généralement l'une de trois choses : un mélange de gaine déclaré résistant aux UV par l'usine, une gaine noire avec un stabilisant adapté, ou une protection par conduit, chemin de câbles couvert ou enfouissement. Un câble destiné à être enterré peut utiliser une gaine standard, à condition que les tourets ne restent pas des mois découverts au soleil avant la pose ; le stockage fait partie du plan. La page câbles d'énergie BT présente les options de gaine.
Aux États-Unis, le câble destiné à l'exposition extérieure se choisit d'après son listing et ses marquages plutôt que d'après une description générique. Vérifiez ce qu'autorise le listing détenu par l'usine partenaire pour cette construction, dans la base publique de l'organisme, et laissez les exigences de l'autorité compétente trancher.
Comment vérifier une allégation UV
- Décrivez l'exposition : plein soleil, mi-ombre ou couvert ; toiture, tracker, poteau ou mur ; et la zone climatique.
- Demandez l'essai : le résultat d'essai UV ou de vieillissement climatique du rapport d'essai de type selon la norme applicable, pour le même mélange et la même couleur.
- Vérifiez le mélange : le grade de gaine cité sur la fiche technique doit correspondre au mélange utilisé en production. Un changement de fournisseur de mélange justifie de redemander.
- Vérifiez le marquage : les câbles extérieurs et solaires portent généralement la norme et le type dans le marquage de gaine ; contrôlez-le lors de l'inspection avant expédition.
- Planifiez le stockage : housses de tourets et stockage à l'ombre sur site, en particulier pour les gaines colorées.
La résistance aux UV ne se voit jamais d'un coup d'œil sur un câble neuf ; les documents sont donc la seule preuve réelle à l'achat. Envoyez la liste de câbles avec les conditions d'exposition via le formulaire de devis ; le MOQ du câble solaire va généralement de 100 m à 500 à 2 000 m selon l'usine, confirmé par écrit pour chaque commande.