EuroWire November 2017

Article technique

Un produit optimisé a été ensuite sélectionné pour reproduire à l’échelle 1:1 le processus de mélange complet et pour effectuer les essais de production industriels des câbles. Le produit a été par la suite commercialisé. Comme indiqué, les données du calorimètre à cône concernant la sélection finale, indiquent que le produit offrira des performances satisfaisantes sur une vaste gamme de tests d’inflammabilité de câbles qui sont actuellement satisfaits par des systèmes commercialement disponibles sous forme de paquets de retardeurs de flamme bromés. La sélection du système avec de la résine et du système avec du matériau de remplissage s’est révélée essentielle pour équilibrer les propriétés électriques, ignifuges, mécaniques et rhéologiques requises afin qu’un composé puisse satisfaire les exigences. 2.2 Essais de mélange et d’extrusion industrielle Les essais de mélange ont été réalisés avec succès sur un malaxeur Buss à l’échelle industrielle, en produisant la formulation finale pour les essais sur des câbles industriels à l’échelle 1:1. Plusieurs conducteurs isolés ont été produits sur des lignes de câbles indus- trielles afin d’évaluer et d’approuver la possibilité de traitement et de produire une gamme significative de dimensions de conducteurs de 14 AWG à 350kcmil. Alors que les vis «droites» à faible compression sont recommandées pour les systèmes LSZH caractérisée par un remplissage élevé, la production à l’échelle industrielle indique que le composé choisi a également la souplesse de production sur certaines vis typiques PVC/PE avec des rapports de compression supérieurs (3:1). La durée de conservation est parti- culièrement problématique pour les composés durcissables à l’humidité dans un environnement industriel. Des travaux sont en cours pour évaluer la performance de la durée de conservation, mais les résultats indiquent déjà une performance largement supérieure à six mois. 2.3 Performances finales Le composé final a été approuvé pour les types SIS, XHH, XHHW, XHHW-2, RHH, RHW, RHW-2 classés à 600V dans toutes les couleurs et il est indiqué pour les exigences optionnelles à -40ºC et à la résistance à l’huile (Oil Res I & II), ainsi qu’à la résistance à l’essence et à l’huile (Gasoline and Oil Resistance II). Les propriétés typiques des échantillons de noyaux de câbles sont illustrées au Tableau 3.

PHRR (Kw/m 2 )

T ig (Secondes)

Échantillon

XHHW-2 FT2 bromé

1104

69

XHHW-2 VWI bromé

385

84

Sans halogènes expérimental

449

78

PHHR - Taux de dégagement de chaleur maximum T ig - Temps de combustion

▲ ▲ Tableau 2 : Résumé des données concernant le calorimètre à cône pour la formulation finale exempte d’halogènes par rapport aux systèmes XHHW-2 bromés disponibles sur le marché. Échantillons de 3mm d’épaisseur, flux de chaleur de 40kW/m 2

surface utilisé, allant de l’absence totale de revêtement au revêtement complet avec différents types de revêtement chimique. Des différences significatives ont été observées dans les performances électriques dans des conditions humides, comme le montre la Figure 3 . Comme indiqué dans l’introduction, alors que l’exigence minimale du test d’inflammabilité pour les isolements classés XHHW-2 est le test d’inflammabilité horizontal FT2, il est entendu que des performances supérieures sont hautement souhaitables à la fois dans les conducteurs simples et dans les produits multi-conducteurs. Dans la sélection des formulations possibles, on a utilisé un calorimètre à cône et des plaques de référence moulées par compression de 3mm des formul- ations d’essai en les comparant aux systèmes d’isolement bromés résistant aux flammes (FR) disponibles sur le marché, dont un avec des performances FT2 et un avec des performances VW-1. Les données du calorimètre à cône présentées à la Figure 4 se réfèrent au système final sélectionné sans halogènes. Ces données démontrent le haut niveau de performances par rapport à celles typiques d’un système FT2 bromé et presque correspondant au système VW-1 bromé en ce qui concerne le taux maximal de dégagement de chaleur et le laps de temps avant la combustion. Les données sont également résumées dans le Tableau 2 . La formulation finale a répondu aux exigences de VW-1 pour les circuits de dimensions supérieures. Au total, 14 séries de mélanges multiples ont été progressivement améliorées au cours du développement. À partir de ce travail, deux formules ont été sélectionnées pour les performances électriques dans des conditions d’humidité à long terme à 600V.

des environnements humides à 90°C ont été effectués initialement dans nos laboratoires internes sans aucune tension. L’inspection de la Figure 2 révèle que même la sélection de la résine a eu un effet déterminant sur les propriétés électriques dans des environnements humides. été sélectionnées à partir de ce travail et elles ont été soumises à des essais à l’humidité à long terme en appliquant 600V conformément aux spécifications. Les matériaux de remplissage hydratés, principalement à base de Mg(OH) 2 , variaient en fonction des dimensions des particules et du type de revêtement de Les formules optimales ont

▼ ▼ Tableau 3 : Résumé des propriétés typiques du fil

Propriétés

Résistance à la traction/psi

2200

Allongement%

400

Résistance à l’écrasement

>1400

Déformation à haute température (%) (131ºC)

<15

Mélange à froid ºC

-40

Impact à froid ºC

-40

Oil Resistance I&II

Passé

Gasoline and Oil Resistance II

Passé

Exigence minimale de résistance de l’isolement dans des environnements humides à 90°C à long terme MΩ/ 1 000 pieds

180

67

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