Le rôle de l'isolant
L'isolant maintient la tension sur le conducteur et fixe la température maximale à laquelle le conducteur peut fonctionner. Cette température, combinée aux conditions de pose, détermine le courant qu'une section peut transporter ; c'est pourquoi le matériau isolant compte autant que le cuivre. Les deux matériaux courants pour le câble d'énergie sont le XLPE (polyéthylène réticulé) et le PVC. Le XLPE fonctionne à 90 C en continu et supporte 250 C pendant un court-circuit ; le PVC est assigné à 70 C. L'IEC 60227 couvre les câbles isolés PVC jusqu'à 450/750 V et l'IEC 60245 leurs équivalents isolés caoutchouc ; l'IEC 60502-1 et -2 couvrent l'isolation extrudée des câbles d'énergie 0,6/1 kV et moyenne tension.
L'épaisseur est fixée par la norme pour chaque tension et chaque section. Comme le montrent les constructions de référence du catalogue de l'usine partenaire, un câble cuivre 0,6/1 kV 4x25 mm2 utilise 0,9 mm de XLPE, un câble aluminium 4x95 mm2 1,1 mm, et un câble 8,7/15 kV 3x95 mm2 4,5 mm entre écrans semi-conducteurs. Un fil de bâtiment 450/750 V de 2,5 mm2 porte 0,8 mm de PVC.
Le rôle de la gaine
La gaine extérieure protège contre l'abrasion, l'humidité, le soleil et les dommages de pose, et elle porte le marquage. Son mélange détermine aussi l'essentiel du comportement du câble au feu. Le PVC est le standard pour l'usage général. Le LSZH (faible dégagement de fumées, sans halogène) est spécifié pour les établissements recevant du public, les tunnels et les centres de données, où fumées et gaz corrosifs comptent. Les mélanges réticulés sans halogène sont utilisés sur le câble solaire comme le H1Z2Z2-K. Le fil de bâtiment THHN ajoute une fine gaine nylon sur l'isolant PVC selon UL 83.
| Construction de référence | Isolant | Gaine |
|---|---|---|
| 0,6/1 kV Cu/XLPE/PVC 4x25 mm2 | XLPE 0,9 mm | PVC 1,8 mm |
| 0,6/1 kV Al/XLPE/PVC 4x95 mm2 | XLPE 1,1 mm | PVC 2,1 mm |
| 8,7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 | XLPE 4,5 mm | PVC 2,8 mm |
| Contrôle 450/750 V Cu/PVC/PVC 7x1,5 mm2 | PVC 0,7 mm | PVC 1,2 mm |
| Cordon souple 300/500 V 3x1,5 mm2 | PVC 0,7 mm | PVC 0,9 mm |
| Câble solaire H1Z2Z2-K 1x4 mm2 | Réticulé, sans halogène, 0,7 mm | Réticulé, sans halogène, 0,8 mm |
LSZH : ce que mesurent réellement les essais
LSZH est un terme du secteur, et non l'assurance qu'un câble ne dégage pas de fumée. Il est prouvé par trois essais, d'après rapport. L'IEC 61034 mesure la densité des fumées, avec comme critère usuel une transmittance lumineuse d'au moins 60 %. L'IEC 60754-1 mesure les gaz acides halogénés, à 0,5 % au plus. L'IEC 60754-2 mesure l'acidité et la conductivité des gaz de combustion, avec un pH d'au moins 4,3 et une conductivité de 10 uS/mm au plus. La propagation de la flamme est une question distincte, traitée sur la page classes de comportement au feu. Demandez les trois rapports pour la construction exacte, et non pour un autre câble de la même usine ; plus de détails dans les gaines LSZH expliquées.
Systèmes d'isolation moyenne tension
À partir de 3,6/6 kV, le XLPE est extrudé entre un écran sur conducteur et un écran sur isolant, tous deux semi-conducteurs, pour que le champ électrique soit uniforme et sans lame d'air. Le câble de référence 8,7/15 kV ajoute un écran en ruban de cuivre sur l'écran d'isolant. Chaque touret MT reçoit un essai de tension, que l'IEC 60502-2 fixe à 3,5 U0 pendant 5 minutes comme essai individuel, et une mesure de décharges partielles selon IEC 60885-3, avec une sensibilité de 10 pC ou moins à 1,73 U0. Voir câbles d'énergie MT.
Comment l'isolant se dégrade et comment il est essayé
Les problèmes d'isolant se manifestent rarement dès le premier jour. En Australie, un rappel de 2013-2014 portant sur environ 4 000 km de câble de bâtiment et quelque 40 000 logements et entreprises a été causé par un isolant PVC ne satisfaisant pas aux exigences de vieillissement, selon l'ACCC ; les conducteurs n'étaient pas en cause. C'est pourquoi les rapports de vieillissement thermique comptent autant que les essais individuels. Sur chaque touret, l'usine réalise un essai au spark de l'isolant pendant l'extrusion, un essai de tension sur le câble fini, et mesure l'épaisseur d'isolant et le diamètre extérieur. Vieillissement thermique, pliage à froid et essais de mélange figurent dans les rapports d'essais sur prélèvement et de type.
Ce qui fait varier prix, poids et délai
- Isolant XLPE ou PVC : le XLPE nécessite une réticulation et constitue le standard du câble d'énergie ; le PVC convient au fil de bâtiment et au câble de contrôle.
- Gaine LSZH : demande un mélange plus coûteux au mètre et elle est fabriquée par moins d'usines, ce qui peut influer sur le délai.
- Qualités anti-UV et résistantes aux huiles : exigent le bon mélange et un rapport ; posez la question avant la production, pas après.
- Épaisseur : une épaisseur inférieure à la norme économise de la matière et échoue au contrôle dimensionnel ; le bureau la mesure à l'inspection.
Envoyez le marché, la norme et l'exigence de gaine via le formulaire de devis ; MOQ et calendrier typiques figurent sur la page MOQ et délais.