La charge d'incendie est la quantité d'énergie qui peut être libérée par la combustion. La charge d'incendie des câbles est calculée à partir de la valeur calorifique et de la quantité de matériaux combustibles utilisés et forme le degré des mesures de protection à prendre (par ex. pour la conception des systèmes de sprinklers et l'occupation des systèmes de support de câbles).
Unité de mesure de la capacité de déformation (ductilité) des matériaux. L'élongation à la rupture indique le pourcentage de sa longueur initiale dont un fil émaillé peut être étiré avant de se rompre en deux parties. C'est un déterminant clé de la stabilité dimensionnelle des enroulements. L'allongement à la rupture est réduit par la déformation (par ex. l'arrachement).
Les enamels de fils sont des résines synthétiques liquides dissoutes dans des solvants qui ont des propriétés isolantes lorsqu'elles sont solides et qui assurent également une protection mécanique, thermique et chimique aux fils isolés. Les enamels de fil se composent généralement de 20 à 45% de résine synthétique (teneur solide) et de 55 à 80% de solvants. Ceux-ci s'évaporent après l'application de la solution et forment un film de résine dissoute.
Mesure de la résistance d'isolation des matériaux isolants. Si une tension électrique constamment croissante est appliquée à une isolation - qui est limitée par 2 électrodes - l'isolation est détruite par le champ électrique appliqué lorsque la résistance de l'isolation est atteinte. Avec des fils émaillés, la tension de rupture dépend de l'épaisseur de la couche d'émail, de la centricité de la couche d'émail, de la qualité de la surface du fil nu et du degré d'annexion de l'isolation émaillée. En fonction du diamètre, le test est effectué soit sur deux fils torsadés, soit sur un échantillon de fil sur un cylindre.
Substances étrangères dans le fil de cuivre qui proviennent principalement des étapes technologiques en amont, par exemple les inclusions de céramique et/ou les enrichissements d'oxyde provenant des technologies de fusion, les inclusions d'acier ou de scale provenant du processus de roulage du fil ou les impuretés provenant du processus de dessin.
Les câbles retardateurs de flamme sont des câbles qui peuvent être allumés par une flamme pilote, mais dont le feu ne se propage que légèrement au-delà de la zone d'incendie dans le cas d'un seul câble et s'éteint de lui-même après l'extinction de la flamme pilote. Cependant, avec une disposition verticale des faisceaux, par exemple dans les colonnes de riser, la combustion continue ne peut pas être évitée (effet de cheminée). Pour éviter cela, le câble doit posséder la propriété supplémentaire "Pas de propagation du feu".
Au cours du processus de combustion, il est impossible d'éviter le dégagement de petites quantités de gaz toxiques tels que le CO et le CO2. Toutefois, les gaz de combustion ne doivent pas contenir de composés d'halogénures d'hydrogène (HCl, HF, HBr) ou d'autres gaz hautement toxiques (phosgène, HCN). Il en va de même pour les oxydes de soufre et de nitrogène.
Afin de permettre le traitement des fils émaillés sur les bobinoirs, une fine couche de lubrifiant est appliquée après le processus d'émaillage. Les cires de paraffine ou les cires d'abeille sous forme dissoute ou solide sont utilisées comme lubrifiants. L'application liquide s'effectue au moyen de cire dissoute dans de l'essence avec des fourrures, tandis que l'application solide s'effectue au moyen d'un fil de laine imprégné de lubrifiant.
Graduation de l'épaisseur de la couche d'émail standardisée des fils émaillés en spécifiant l'augmentation minimale de l'isolation par la couche d'émail et la valeur maximale du diamètre extérieur du fil émaillé. Les fils de classe 1 ont la couche d'émail la plus mince, les fils de classe 3 la plus épaisse. Là où le grade 1 se termine, le grade 2 commence, là où le grade 2 se termine, le grade 3 commence. Les fils de grade 3 sont utilisés en particulier lorsqu'une grande fiabilité est requise (p. ex. pour les éoliennes) ou pour éviter les décharges partielles dans les moteurs à convertisseur de fréquence.
Les halogènes sont les éléments du groupe 7 dans le tableau périodique : le chlore (Cl), la fluorine (F), la bromine (Br) et l'iodine (I). Les rubans sans halogène sont des rubans qui ne contiennent qu'un très faible pourcentage de ces éléments. Le plastique halogéné le plus répandu est le PVC (chlorure de polyvinyle). En cas d'incendie ou de forte contrainte thermique, le PVC commence à se décomposer. En plus d'autres produits de fission, l'acide chlorhydrique est également libéré, ce qui entraîne une corrosion très agressive. Il y a donc une tendance à remplacer les plastiques contenant des halogènes par des plastiques sans halogènes. Par exemple, le PVC est largement remplacé par des polyoléfines, comme le polyéthylène. Grâce aux câbles sans halogène, la formation de gaz à la fois corrosifs et toxiques est empêchée.
Le nombre de défauts haute tension est déterminé dans un processus de fabrication continu et indique le nombre de défauts d'isolation liés à une certaine longueur de fil émaillé. Pour déterminer le nombre de défauts haute tension, le fil est tiré à une vitesse constante sur une électrode avec une rainure en forme de V. Une tension DC est appliquée entre l'électrode et la terre. S'il y a des points faibles dans l'isolation, un courant de l'ordre du µA se produit. Comme le court-circuit est de l'ordre du µA, il ne laisse aucune trace de courant et le test doit être considéré comme non destructif.
Les gaz corrosifs se combinent avec l'humidité pour former des acides agressifs qui attaquent les pièces métalliques et provoquent des dommages conséquents importants, même avec des dommages directs mineurs par le feu. Ceci s'applique également aux zones qui ne sont pas directement touchées par le feu. Les contacts électriques, les composants et appareils électroniques, les machines et les structures métalliques sont particulièrement menacés. Même le fer de renforcement enfermé dans le béton est attaqué.
Abréviation Cu (lat. Cuprum). Poids spécifique 8.93 g/cm3. Conductivité électrique 58.1-106 S/m (unité SI) ou 58.1 m /Ω mm². Présence estimée dans la croûte terrestre environ 50 kg pour 1000 t. En raison de sa conductivité électrique proche de celle de l'argent, il est le matériau conducteur dominant en ingénierie électrique. Consommation annuelle de fil de fer : environ 10 millions de tonnes dans le monde. Consommation totale de cuivre : environ 16 millions de tonnes. Part du recyclage : environ 40%.
Les exigences de propriété pour les différents types de fils émaillés et la définition des conditions de test requises ont été développées par la CEI (Commission électrotechnique internationale) et confirmées par le Comité européen de normalisation électrotechnique (CENELEC). Les exigences sont standardisées dans la série DIN EN 60317, les méthodes de test dans la série DIN EN 60851.
Pour les fils émaillés, il s'agit du degré d'adhérence de la couche émaillée au fil de cuivre nu ; le test est effectué au moyen de tests de bobines en hélice ou par le biais du "bouclage" lors du test d'étirage. Dans l'essai d'enroulement en boucle, le fil émaillé est enroulé sur un mandrin de manière à obtenir des allongements de la fibre externe allant jusqu'à 60%. L'hélice est ensuite examinée au microscope pour détecter les fissures. Pendant le test de rupture pour déterminer l'allongement à la rupture, le point de rupture est vérifié pour voir jusqu'où l'émail a bouclé, c'est-à-dire jusqu'à quel point le cuivre nu sort de l'isolation de la verni.
Le facteur de pertes diélectriques est une mesure des pertes d'énergie qui se produisent dans le diélectrique (isolation) d'un condensateur. Seules les isolations idéales n'ont pas de pertes ohmiques (pertes actives). Les isolations réelles, telles que l'isolation émaillée des fils de cuivre, ont des pertes diélectriques faibles mais détectables.
Les pièces à imprégner sont généralement immergées dans l'agent d'imprégnation. Afin d'éviter les inclusions d'air, cette opération est souvent réalisée sous vide. Après le processus d'imprégnation, l'agent d'imprégnation est séché et cure dans un four continu. Ce processus est particulièrement utilisé pour les grandes couches. Les procédés modernes utilisent également le procédé UV actuel pour l'imprégnation par immersion. Cela signifie qu'avant l'immersion, l'enroulement est chauffé par un courant électrique (plus grande absorption de l'agent d'imprégnation). Après l'immersion, l'agent d'imprégnation est également cureté à la chaleur du courant. La lumière UV est utilisée pour favoriser le durcissement dans les zones extérieures, plus froides.
L'indice de température décrit le comportement à long terme d'un plastique. L'indice de température définit la température de vieillissement (en °C) à laquelle le matériau présente encore une élongation absolue à la rupture de 50 % après 20,000 heures. Une augmentation de +10 °C de l'indice de température double approximativement la durée de vie d'un plastique. Afin de déterminer la résistance thermique à long terme d'une isolation, les temps de vieillissement mesurés à différentes températures sont saisis dans un diagramme d'Arrhenius (ordonnée : temps log ; abscisse : température absolue réciproque). Les points enregistrés sont reliés par une ligne droite. Dans l'extension de cette ligne droite jusqu'à l'axe des 20 000 heures, la durée de vie ou l'indice de température peuvent être déterminés.
Les thermoplastiques sont constitués de macromolécules filamenteuses qui peuvent être présentes à la fois dans l'état désordonné (amorphe) et dans l'état ordonné (cristallin). La température de transformation de la phase amorphe (Tg = température de transformation du verre) limite la température d'application à froid, la température de transformation de la phase cristalline (Tm = température de fusion) limite la température d'application à chaud. Au-dessus de la température de fusion, la phase cristalline disparaît, les molécules filamenteuses peuvent se déplacer librement, le matériau commence à s'écouler. Le polymère peut être traité de manière thermoplastique.
Les bobines de fil (moteur, transformateur, etc.) sont souvent imprégnées de vernis ou de résines d'imprégnation afin d'augmenter leur durée de vie. Deux processus sont aujourd'hui courants : l'imprégnation par trempage et l'imprégnation par trickle. L'imprégnation a les fonctions suivantes :
- Protection mécanique par solidification et collage des composants de bobinage, en particulier les bobines de fil émaillées les unes avec les autres et avec les autres isolations.
- Protection contre la corrosion en empêchant la pénétration de l'humidité, de la poussière, de la saleté et des substances chimiquement agressives.
- Protection thermique en améliorant la conduction de la température. L'agent d'imprégnation permet de mieux transférer la chaleur générée dans le conducteur à l'environnement et/ou à la pile de feuilles.
Contrairement à l'imprégnation par immersion, dans l'imprégnation par trickle, l'enroulement rotatif préchauffé est "dripé" par le haut avec de la résine d'imprégnation (généralement des résines polyester non saturées) via des buses. Grâce à l'effet de capillarité, la résine d'imprégnation est aspirée dans le bobinage. Une fois le processus d'enroulement terminé, la résine d'imprégnation est durcie par l'application d'un courant à travers les conducteurs de l'enroulement. Dans les procédés les plus récents, ce curing à chaud est également soutenu par un rayonnement UV supplémentaire. Le procédé de bobinage est utilisé en particulier pour les bobinages de petite taille.
Grâce à la liaison croisée par faisceau d'électrons, les câbles de connexion résistants à la chaleur conservent leur résistance mécanique même à des températures élevées (> 100 °C) et sont infusibles. Les matériaux à liaison croisée ne gouttent pas et garantissent donc un haut niveau de sécurité opérationnelle et de sécurité contre les courts-circuits.
Les molécules de type filament (dans la phase amorphe) sont liées chimiquement les unes aux autres par des liaisons croisées. Cela crée un réseau tridimensionnel. Les molécules filamenteuses ne peuvent plus se déplacer librement (quelle que soit la température). Au-delà de la température de fusion, le matériau ne peut plus s'écouler, mais se transforme en un état élastique de type caoutchouc.
Avantages des matériaux d'isolation à liaisons croisées :
- Augmentation de la résistance à la pression thermique et de la résistance à la traction.
- Sécurité en cas de court-circuit grâce à la résistance sécurisée à la formation de température
- Résistance chimique améliorée -Infusible, résistance au fer à souder
- Résistance accrue aux impacts et aux fissures
- Meilleure résistance à l'abrasion et aux intempéries.
Test également de la température d'adoucissement. Elle donne une indication de la stabilité de la température des couches de vernis sous charge. Avec un chauffage continu, c'est la température à laquelle deux spécimens de fils émaillés croisés chargés au point de croisement sont juste court-circuités lorsqu'une tension électrique est appliquée entre les deux fils (le point de croisement s'adoucit sous l'effet de la pression et de la température).
Utilisé pour tester l'adhérence de la couche de vernis au cuivre sous une charge thermique. Une bobine de fil ("bobine en hélice", produite en enroulant le fil émaillé à tester autour d'un mandrin) est stockée à une température élevée pendant un certain temps standardisé dans un cabinet chauffant, puis examinée sous le microscope pour détecter les fissures.
