Dossier de projet · Philippines · Circuits de haut-parleurs pour évacuation vocale · Câble PVC blindé 300/500 V

Câble PVC blindé pour haut-parleurs 2×2.5 mm² avec marquage client : demande pour évacuation vocale aux Philippines

Un fournisseur d'équipement et entrepreneur en ingénierie aux Philippines a demandé un câble à deux conducteurs isolés résistant au feu pour haut-parleurs, de 2 mm², de préférence LSZH, destiné au système d'évacuation vocale d'urgence d'un projet immobilier, en donnant Prysmian FP200 GOLD comme produit de référence. La commande a été passée pour un câble blindé pour haut-parleurs 2×2.5 mm² de tension assignée 300/500 V, avec isolation PVC, écran en tresse de fils de cuivre et gaine PVC (CU/PVC/CWB/PVC), imprimé avec le nom de l'entreprise cliente et la spécification, et conditionné en couronnes de 200 m. TEBAOFLEX fabrique les deux constructions : le câble PVC blindé fourni ici et un câble résistant au feu à deux conducteurs isolés CU/MICA/XLPE/OS/LSZH, fabriqué sur commande selon l'essai d'intégrité du circuit précisé dans la demande. Ce dossier explique leur différence et comment la conception d'un système d'évacuation vocale détermine la construction requise pour chaque circuit.

Le projet en bref

Que demandait la consultation et que signifie le câble de référence BS 7629-1?

La demande portait sur un câble résistant au feu à deux conducteurs isolés pour haut-parleurs, de 2 mm², de préférence LSZH, avec FP200 comme type de référence. FP200 GOLD est un câble résistant au feu de Prysmian fabriqué selon BS 7629-1, la spécification britannique des câbles blindés résistants au feu de 300/500 V à faible émission de fumée et de gaz corrosifs. Le client demandait donc trois propriétés à la fois : un câble maintenant le circuit de haut-parleurs en service pendant une durée définie lors d'un incendie, une gaine émettant peu de fumée et aucun gaz acide halogéné, et une construction blindée à deux conducteurs isolés.

BS 7629-1 couvre les câbles blindés de 300/500 V à isolation thermodurcissable dans trois catégories d'intégrité du circuit, Standard 30, Standard 60 et Enhanced 120, évaluées par des essais au feu avec chocs mécaniques et aspersion d'eau; un câble isolé en PVC en est exclu par sa construction. Le code britannique d'alarme incendie, BS 5839-1, recommande qu'un câble résistant au feu « standard » réponde à la classification PH30 de BS EN 50200 et résiste aussi à l'essai de 30 minutes de l'annexe E de BS EN 50200, avec aspersion d'eau pendant les 15 dernières minutes; un câble « enhanced » répond à PH120 et résiste aussi pendant 120 minutes à l'essai BS 8434-2 à 930 °C. Le code d'alarme vocale BS 5839-8 applique les deux mêmes niveaux aux circuits de haut-parleurs. Aux Philippines, un câble de haut-parleurs n'est pas soumis aux codes britanniques, mais la demande en employait le vocabulaire, et ces niveaux permettent de préciser la durée pendant laquelle un circuit doit rester en service.

La section constituait la première différence pratique. 2.0 mm² ne figure pas dans IEC 60228, la norme sur les conducteurs à l'origine de la série 1.0, 1.5, 2.5 et 4 mm² utilisée par BS 7629-1; cette section est proche de 14 AWG (2.08 mm²), souvent indiquée dans les catalogues de fils pour haut-parleurs. 2 × 2.0 mm² n'est pas une configuration courante et peu d'usines disposent de l'outillage requis; la commande a donc été passée en 2 × 2.5 mm², la section normalisée immédiatement supérieure, dont la résistance des conducteurs est plus faible.

La première colonne correspond aux exigences des circuits d'alarme incendie, d'alarme vocale et d'éclairage de secours relevant de BS 5839-1, BS 5839-8 et BS 5266-1. La deuxième présente la construction proposée par TEBAOFLEX pour les circuits spécifiés résistants au feu, selon l'essai nommé dans la commande. La troisième est un câble blindé pour haut-parleurs et commande, destiné aux circuits dont le maintien en service est assuré par la canalisation ou le bâtiment, ou n'est pas requis, et pour lesquels le code d'installation autorise un câble PVC sur ce parcours.

Produit fourni : câble blindé 2 × 2.5 mm² CU/PVC/CWB/PVC 300/500 V

Le câble commandé par le client est un câble blindé à deux conducteurs isolés : deux conducteurs en cuivre de 2.5 mm² à isolation PVC bleue et brune, des bourrages blancs maintenant la forme ronde de l'assemblage, un ruban séparateur, un écran en tresse de fils de cuivre d'une couverture d'environ 80 % et une gaine noire en PVC, de tension assignée 300/500 V. L'étiquette d'emballage le désigne comme câble de commande blindé; la ligne de haut-parleurs en est l'application. Dans la terminologie chinoise des câbles de commande, cette construction correspond à KVVP, ou KVVRP avec conducteurs souples (tension assignée 450/750 V dans GB/T 9330; cette commande est assignée et marquée 300/500 V). Dans la terminologie IEC, elle est proche des câbles de commande PVC blindés d'IEC 60227-7; le câble a été fabriqué selon la construction de la commande et non selon l'une ou l'autre de ces normes.

Les valeurs relatives aux conducteurs proviennent de la norme IEC 60228, qui fixe la résistance maximale de chaque classe et section de conducteur : 7.41 Ω/km pour un conducteur en cuivre de 2.5 mm² de classe 1 ou 2 et 7.98 Ω/km pour un conducteur souple de classe 5, contre 12.1 Ω/km pour 1.5 mm². Pour une ligne de haut-parleurs, cette résistance, doublée pour la boucle, détermine les pertes sur le parcours; le passage de la section demandée de 2.0 mm² à 2.5 mm² a donc réduit les pertes en ligne au lieu de les augmenter. L'écran est une tresse de fils de cuivre plutôt qu'un feuillard parce qu'une tresse conserve sa couverture lorsque le câble est courbé et tiré dans un conduit, et offre un chemin de faible résistance vers la terre au bâti des amplificateurs.

Un câble de haut-parleurs résistant au feu est-il équivalent à un câble non propagateur de la flamme ou LSZH? Trois propriétés, trois essais

Non. Le câble fourni est une construction PVC d'usage général : il n'est pas résistant au feu et le PVC n'est ni à faible émission de fumée ni sans halogène. Chacune des trois propriétés au feu possibles d'un câble de haut-parleurs correspond à un essai distinct; la spécification doit nommer celles qui sont requises : non-propagation de la flamme (IEC 60332-1-2), faible émission de fumée et absence d'halogène (IEC 61034-2 et IEC 60754), et intégrité du circuit lors d'un incendie (série IEC 60331, ou BS EN 50200 et BS 8434-2 pour les niveaux britanniques).

Pour les circuits devant rester en service pendant un incendie, TEBAOFLEX peut fabriquer sur commande une construction résistante au feu à deux conducteurs isolés : conducteurs en cuivre enrubannés de mica-verre, isolation XLPE, écran général et gaine LSZH, désignée CU/MICA/XLPE/OS/LSZH. Le ruban de mica-verre constitue la barrière coupe-feu. Lorsque le XLPE se consume, la couche de mica maintient les conducteurs isolés entre eux et de l'écran; c'est par ce mécanisme qu'un câble à ruban de mica est conçu pour maintenir le circuit pendant la phase d'exposition à la flamme d'un essai d'intégrité du circuit. L'essai applicable et les justificatifs associés sont convenus pour chaque commande. La méthode IEC 60331-21, retirée par l'IEC au profit des méthodes au feu avec chocs IEC 60331-1 et IEC 60331-2 à 830 °C, maintenait le câble dans une flamme d'au moins 750 °C pendant 90 minutes, puis pendant 15 minutes supplémentaires sans flamme, sous sa tension assignée; le câble réussissait l'essai si aucun fusible de 2 A ne fondait et si la lampe restait allumée. Le même principe de ruban de mica est utilisé sur les câbles marins et offshore résistants au feu de notre gamme, comme le câble résistant au feu NEK 606 BFOU et le câble marin SW4 à ruban de mica; les désignations de résistance au feu et de non-propagation de la flamme sont expliquées dans notre article sur les désignations des câbles RFOU et BFOU.

Aux Philippines, un câble de haut-parleurs pour évacuation vocale doit-il être résistant au feu?

Uniquement lorsque la conception du système place le circuit de haut-parleurs sur un cheminement devant rester en service pendant un incendie; il s'agit d'un choix de conception, pas d'un choix de câble. Les règles et règlements d'application révisés du Code de protection incendie des Philippines (Republic Act 9514) renvoient à NFPA 72, le National Fire Alarm and Signaling Code, pour les systèmes de détection et d'alarme incendie. NFPA 72 n'impose pas un câble particulier : elle exige un niveau de maintien en service du cheminement pour chaque circuit, du niveau 0 (aucune exigence) au niveau 3, avec un palier de 1 heure, le niveau 4, ajouté dans l'édition 2022. Le concepteur et l'autorité compétente déterminent le niveau des circuits de haut-parleurs; le fournisseur fabrique ensuite le câble en conséquence.

Les règles philippines, administrées par le Bureau of Fire Protection, acceptent soit NFPA 72, soit les dernières éditions du Philippine Electronics Code et du Philippine Electrical Code pour ces systèmes et ne précisent elles-mêmes rien sur les câbles à intégrité de circuit. Le niveau 2 peut être atteint par un câble à intégrité de circuit résistant au feu pendant 2 heures, un système de câbles résistant au feu pendant 2 heures, une enceinte résistante au feu pendant 2 heures ou une solution de remplacement de 2 heures acceptée par l'autorité; le niveau 3 exige les mêmes mesures dans un bâtiment entièrement protégé par des gicleurs automatiques. Le niveau 1 est atteint dans un bâtiment entièrement protégé par des gicleurs automatiques avec les conducteurs dans une canalisation métallique ou un câble à armure métallique. Pour un système de communication vocale/d'alarme d'urgence à l'intérieur d'un bâtiment, exigé par les règles philippines dans les immeubles de dix étages ou plus, NFPA 72 exige le niveau 2 ou 3 de maintien en service des cheminements des circuits de haut-parleurs lorsque le système sert à l'évacuation partielle ou au déplacement des occupants. Des assouplissements sont prévus lorsque les zones de notification sont séparées par une construction de résistance au feu inférieure à 2 heures ou que les cheminements sont redondants et séparés; un système évacuant tout le bâtiment en même temps peut utiliser n'importe quel niveau. Les codes britanniques prennent la même décision par les niveaux standard et enhanced de BS 5839-1 et BS 5839-8.

Pour le fournisseur, la règle est simple. Lorsque le câble lui-même doit assurer le maintien en service, la demande doit nommer l'essai de résistance au feu accepté par l'autorité, et le câble doit être accompagné des justificatifs correspondants, qu'il s'agisse d'une homologation ou d'un rapport d'essai; TEBAOFLEX ne propose sa construction LSZH à ruban de mica que selon un essai précisé dans la demande. Lorsque le maintien en service est assuré par la canalisation, l'enceinte ou le bâtiment protégé par gicleurs, ou que le circuit n'emprunte pas un cheminement soumis à cette exigence, un câble blindé pour haut-parleurs en PVC ou LSZH constitue le choix habituel, sous réserve du type de câble et du mode de pose prescrits par le code d'installation pour ce parcours. La certification obligatoire des fils et câbles aux Philippines (marques DTI PS et ICC) couvre les fils de bâtiment thermoplastiques et les cordons souples, pas les câbles d'alarme ou de haut-parleurs; l'acceptation du câble relève donc de l'autorité. Le LSZH reste pertinent lorsque le parcours traverse les plafonds de chemins d'évacuation occupés : un fil isolé en PVC dégage environ 0.3 g de chlorure d'hydrogène par gramme lors de sa combustion (étude de combustion NIH PMC).

Le câble fourni pour cette commande est la construction PVC blindée et n'est pas résistant au feu. Son emplacement dans le projet et la nécessité éventuelle d'un câble résistant au feu sur certains cheminements ont été déterminés par la conception du système du client et par l'autorité compétente; TEBAOFLEX a fourni la construction précisée dans la commande.

La section 2.5 mm² fait-elle une différence sur une ligne de haut-parleurs 100 V?

Oui, lorsque le parcours est long et que la charge dépasse quelques haut-parleurs. Une ligne 100 V avec P watts de puissance sélectionnée aux haut-parleurs consomme P ÷ 100 ampères; la chute de tension est ce courant multiplié par la résistance de boucle du parcours. Avec 300 W au bout d'un parcours de 200 m, le cuivre 2 × 2.5 mm² entraîne une chute de 8.9 % de la tension de ligne, soit environ 0.8 dB aux haut-parleurs, et le 2 × 1.5 mm² une chute de 14.5 %, soit environ 1.4 dB (résistance maximale IEC 60228 à 20 °C, classe 1 ou 2). Le code britannique d'alarme vocale BS 5839-8 recommande que la chute de tension de tout circuit de haut-parleurs ne dépasse pas 10 %.

La résistance de boucle est égale à deux fois la longueur du parcours multipliée par la résistance du conducteur par mètre; un conducteur de plus grande section permet donc des parcours plus longs ou plus de haut-parleurs par circuit. Le tableau place toute la charge de 300 W en bout de ligne et utilise la résistance maximale des conducteurs d'IEC 60228 à 20 °C pour le cuivre de classe 1 ou 2; un vide de plafond chaud augmente la résistance d'environ 0.4 % par kelvin, tandis qu'une charge répartie le long du parcours produit une chute inférieure aux valeurs du tableau. Avec 500 W sur la ligne, les chutes sont 1.7 fois celles indiquées. Si le conducteur est de classe 5 (à brins fins, 7.98 Ω/km), les valeurs du 2 × 2.5 mm² augmentent de 8 % : 4.8 % à 100 m, 9.6 % à 200 m et 14.4 % à 300 m. Sur une ligne 70 V, la même puissance sélectionnée consomme 1.43 fois le courant; le pourcentage de chute est donc environ le double de celui d'une ligne 100 V pour le même câble et le même parcours. Les installateurs visent couramment une perte de niveau de 0.5 dB ou 1 dB aux haut-parleurs, soit environ 5.6 % ou 10.9 % de chute de tension; chaque fabricant de système d'alarme vocale précise les pertes admissibles pour ses amplificateurs et sa surveillance de ligne. La demande doit donc indiquer le parcours le plus long et la somme des puissances sélectionnées par circuit; la section du conducteur dépend de ces deux données, et non seulement de la puissance nominale de l'amplificateur.

Pourquoi un câble pour haut-parleurs blindé par tresse sur les lignes d'alarme vocale?

Les lignes de haut-parleurs d'un système d'alarme vocale parcourent des vides de plafond et des chemins de câbles qu'elles partagent avec l'éclairage, l'alimentation secteur et les entraînements; dans un système d'alarme vocale, la ligne est aussi surveillée. Un écran en tresse réduit les perturbations captées par la paire depuis les câbles voisins sur un long parcours, ainsi que celles rayonnées par la ligne de haut-parleurs vers les câbles de microphone, de données et de détecteurs adjacents. Une tresse de fils de cuivre d'une couverture d'environ 80 % maintient ce blindage lorsque le câble est courbé et tiré, et fournit un chemin de drainage de faible résistance.

L'écran n'agit que s'il est raccordé : reliez-le à la terre au bâti des amplificateurs, laissez l'extrémité éloignée isolée sauf indication contraire du fabricant du système, et assurez sa continuité à chaque jonction. Cette paire blindée repose sur le même principe que les paires à écran général d'un câble d'instrumentation BS 5308 Part 1 Type 1, qui utilise un ruban d'aluminium et un fil de drainage plutôt qu'une tresse; la version PVC non blindée de 300/500 V est le câble souple H05VV-F.

Peut-on imprimer le nom de votre entreprise sur un câble de haut-parleurs à deux conducteurs isolés? Marquage, couronnes et étiquette

Oui, après un essai préalable. Le client a demandé si le nom de son entreprise et la spécification pouvaient être imprimés sur le câble. TEBAOFLEX imprime sur demande les noms d'entreprise et les spécifications, mais un câble à deux conducteurs isolés de 2.5 mm² est plus mince que les câbles pour lesquels l'imprimante de gaine est habituellement réglée. La production a donc effectué un essai avant de confirmer le marquage. L'essai a réussi, le client a approuvé le texte et le câble a été imprimé avec le nom de son entreprise, 2×2.5mm² 300/500V CU/PVC/CWB/PVC et des repères métriques séquentiels; la photo de la couronne montre le compteur de production continu, par exemple 5291 m.

Les câbles ont été conditionnés en couronnes de 200 m, chacune sous enveloppe en polypropylène tissé avec une étiquette TEBAOFLEX indiquant la désignation, la configuration, la longueur conditionnée et le poids (24.35 kg par couronne, environ 120 kg/km). L'installateur peut ainsi vérifier chaque couronne par rapport au bon de livraison sans la déballer. La longueur des couronnes est fixée pour chaque commande : les couronnes de 100 m ou 200 m conviennent aux installateurs qui tirent les câbles dans des conduits, tandis que les longueurs supérieures sont livrées sur tourets.

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Questions sur les câbles de haut-parleurs blindés et résistants au feu