EuroWire March 2016

Article technique

épaisseur d’isolation de 30 mil. Pour les deux compositions évaluées au moyen de la combustion verticale, la flamme s’éteint beaucoup plus tôt pour le conducteur solide que pour le conducteur toronné, ce qui indique que l’utilisation d’un conducteur solide offre une meilleure résistance à la flamme pour les fils. Une raison possible pouvant justifier la performance supérieure du système avec un conducteur solide peut être due au contact étroit avec l’isolement, en agissant ainsi comme un meilleur dissipateur de chaleur du polymère. D’autre part, pour les conducteurs toronnés, les vides entre la couche polymérique et le cuivre solide font office d’isolant thermique et ils retiennent donc plus de chaleur à l’intérieur du polymère. La différence est significative puisque la réussite de l’essai de combustion VW-1 exige une durée de combustion inférieure à 60 secondes pour les échantillons. Pour les deux formulations classées avec combustion verticale, lorsqu’un conducteur toronné est utilisé, les échantillons dépassent la limite maximale de la durée de combustion, en faisant ainsi échouer l’essai. En fait, pour l’échantillon VB-2 la longueur entière du fil est consommée sans laisser aucune couche non carbonisée (voir la Figure 5 ). D’autre part, les structures avec des conducteurs solides passent l’essai VW-1 avec des marges confortables. Les données relatives à la durée de la combustion illustrées à la Figure 3 pour les échantillons HB-1 pourraient également être plutôt trompeuses sans tenir compte du fait que, pour les deux cas (conducteur solide et toronné), les fils brûlent à travers l’indicateur, en ne laissant aucun échantillon non carbonisé. Il est intéressant de noter que, bien que l’échantillon toronné VB-1 brûle pendant une longue période (>60s), il laisse toutefois une couche non carbonisée importante après l’extinction de la flamme. L’effet du conducteur solide par rapport au conducteur toronné pour les épaisseurs isolantes de 60mil est illustré à la Figure 4 . Comme on l’a vu pour les épaisseurs de 30mil, les deux échantillons de conducteurs solides et toronnés HB-1 brûlent complètement sur la totalité de leur longueur. Il en est de même pour l’échantillon VB-2 avec conducteur toronné. Les résultats montrent encore une fois qu’avec une formulation et une géométrie identiques, les conducteurs toronnés présentent une performance ignifuge inférieure. Pour les mêmes essais de combustion VW-1 effectués pour comparer l’effet du

Conducteur solide - 30 mil Conducteur toronné - 30 mil Conducteur solide - 60 mil Conducteur toronné - 60 mil

Couche non carbonisée (mm)

▲ ▲ Figure 5 : Effet du type de conducteur sur la couche non carbonisée pour différentes formulations

Formulation

LOI, %

HB-1 VB-1 VB-2

24 27 27

▲ ▲ Tableau 2 : Indice Limite d’oxygène des formulations ignifuges étudiées

ce qui indique une meilleure résistance à la flamme avec l’augmentation de l’épaisseur. Les données suggèrent également que l’échantillon VB-1 soit meilleur que l’échantillon VB-2 quant à la résistance à la flamme comme le témoigne la longueur supérieure non carbonisée et la durée de la combustion inférieure. 3.2 Effet du type de conducteur (solide par rapport à toronné) Même si une étude systématique de l’effet de l’épaisseur d’isolation sur les propriétés de combustion pour les fils de basse tension ne sont pas disponibles dans la littérature, des études similaires ont été menées pour d’autres articles ignifuges, un exemple est représenté par les tissus de tapisserie ou des vêtements pour les enfants [3] . La comparaison de ces études avec les fils ignifuges doit être effectuée avec une certaine prudence, car la présence d’un conducteur métallique avec une conductivité thermique élevée fournit une dissipation thermique pour l’isolement chaud et complique davantage la compréhension des effets de différentes structures et des paramètres géométriques de la couche polymérique. Cette étude analyse un autre aspect du conducteur, à savoir, la comparaison entre le conducteur solide par rapport au conducteur en cuivre toronné, en ce qui concerne son effet sur le comportement de combustion du fil. La Figure 3 montre l’effet du type de conducteur sur la durée de combustion pour la totalité des formulations dans un essai de combustion VW-1 pour une

Ces résultats sont en ligne avec l’attente selon laquelle il est plus difficile d’allumer un feu durable dans le cas d’un isolement ou d’articles fabriqués avec des matériaux ignifuges. En outre, les données montrent que pour les matériaux moins ignifuges, à savoir, pour l’échantillon HB-1 dans ce cas, la situation réciproque est également vraie. Cette observation peut être facilement expliquée par le fait qu’en dessous d’un niveau minimum de résistance à la flamme, lorsque des matériaux plus épais s’enflamment et alimentent une flamme durable, ils vont tout simplement brûler plus longtemps en raison de la plus grande masse de matière inflammable disponible. Pour les deux cas avec la formulation HB-1, les échantillons de fil brûlent tout au long de l’indicateur ne laissant aucune longueur non carbonisée. L’effet de l’épaisseur d’isolation sur le comportement au feu peut également être exprimé par la longueur non carbonisée des échantillons comme illustré à la Figure 2 . Les résultats ne sont présentés que pour les échantillons évalués conformément à la spécification VW-1 puisque l’échantillon évalué au moyen de la combustion horizontale brûle sur toute la longueur du fil en ne laissant aucune partie non carbonisée. On a vu que pour les deux formulations, la longueur non carbonisée est supérieure pour l’échantillon plus épais,

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