Lorsque des c\u00e2bles sont utilis\u00e9s \u00e0 proximit\u00e9 de moteurs, de r\u00e9sistances, de fours, de syst\u00e8mes de chauffage, de machines industrielles ou de toute autre source de chaleur, le choix d’un c\u00e2ble simplement en fonction de sa section et du nombre de conducteurs ne suffit pas.<\/p>\n\n
La temp\u00e9rature influe sur l’isolation, les bo\u00eetiers, les joints, les connecteurs, les contacts et m\u00eame sur le comportement m\u00e9canique de l’ensemble. Un composant fonctionnant parfaitement \u00e0 temp\u00e9rature ambiante peut durcir, se d\u00e9former, perdre sa capacit\u00e9 di\u00e9lectrique ou se d\u00e9t\u00e9riorer rapidement en cas de fonctionnement continu au-del\u00e0 de sa plage thermique optimale. <\/p>\n\n
Par cons\u00e9quent, en mati\u00e8re de connecteurs et de c\u00e2blage pour hautes temp\u00e9ratures<\/strong>, il n’existe pas de solution unique adapt\u00e9e \u00e0 tous les cas de figure. Une application fonctionnant \u00e0 120 \u00b0C pr\u00e9sente des exigences tr\u00e8s diff\u00e9rentes de celles d’une application maintenue en permanence \u00e0 200 \u00b0C ou expos\u00e9e occasionnellement \u00e0 des temp\u00e9ratures encore plus \u00e9lev\u00e9es. <\/p>\n\n Dans cet article, nous passons en revue les mat\u00e9riaux et les familles de c\u00e2bles utilis\u00e9s dans ces environnements, les types de connecteurs permettant un fonctionnement \u00e0 haute temp\u00e9rature et, surtout, les sp\u00e9cifications \u00e0 pr\u00e9voir avant la fabrication d’un c\u00e2ble destin\u00e9 \u00e0 des conditions thermiques exigeantes.<\/p>\n\n La temp\u00e9rature indiqu\u00e9e dans la fiche technique d’un c\u00e2ble d\u00e9finit les conditions dans lesquelles le fabricant garantit les propri\u00e9t\u00e9s pr\u00e9vues du produit.<\/p>\n\n Mais il y a un d\u00e9tail important : la r\u00e9sistance thermique de l\u2019ensemble ne d\u00e9pend pas uniquement du conducteur.<\/strong><\/p>\n\n Un c\u00e2ble ou un faisceau de c\u00e2bles comprend diff\u00e9rents \u00e9l\u00e9ments :<\/p>\n\n Ils doivent tous \u00eatre compatibles avec la temp\u00e9rature pr\u00e9vue.<\/p>\n\n Par exemple, l’utilisation d’un c\u00e2ble homologu\u00e9 pour 200 \u00b0C connect\u00e9 \u00e0 travers un bo\u00eetier con\u00e7u pour fonctionner jusqu’\u00e0 105 \u00b0C ne rend pas l’ensemble adapt\u00e9 au c\u00e2blage \u00e0 200 \u00b0C.<\/p>\n\n La limite thermique r\u00e9elle de l’assemblage est normalement d\u00e9termin\u00e9e par l’\u00e9l\u00e9ment ayant la temp\u00e9rature admissible la plus basse.<\/strong><\/p>\n\n Note technique : <\/strong>Pour les faisceaux de c\u00e2bles haute temp\u00e9rature, la simple consultation de la fiche technique du c\u00e2ble est insuffisante. Il est imp\u00e9ratif de v\u00e9rifier la temp\u00e9rature admissible de tous les composants situ\u00e9s dans la zone chaude, notamment les connecteurs, les contacts, les joints, les gaines et les accessoires. <\/p>\n\n Une autre erreur fr\u00e9quente consiste \u00e0 ne travailler qu’avec la temp\u00e9rature maximale indiqu\u00e9e pour une application.<\/p>\n\n Nous devons faire la distinction entre :<\/p>\n\n Temp\u00e9rature de fonctionnement continue :<\/strong> temp\u00e9rature \u00e0 laquelle l’ensemble doit rester pendant des centaines ou des milliers d’heures de service.<\/p>\n\n Pics de temp\u00e9rature :<\/strong> temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es qui surviennent pendant des p\u00e9riodes limit\u00e9es en raison de certaines phases du processus ou du fonctionnement de la machine.<\/p>\n\n Temp\u00e9rature ambiante <\/strong>: la temp\u00e9rature autour du c\u00e2ble.<\/p>\n\n Chauffage par conducteur :<\/strong> augmentation suppl\u00e9mentaire de temp\u00e9rature caus\u00e9e par le courant \u00e9lectrique qui le traverse.<\/p>\n\n Ce dernier point est particuli\u00e8rement important pour les lignes \u00e9lectriques.<\/p>\n\n Si la temp\u00e9rature ambiante d’une machine atteint 120 \u00b0C, le conducteur n’a pas n\u00e9cessairement besoin d’\u00eatre \u00e0 120 \u00b0C. Le courant qu’il transporte peut produire un \u00e9chauffement suppl\u00e9mentaire. <\/p>\n\n Par cons\u00e9quent, les sp\u00e9cifications thermiques doivent prendre en compte la temp\u00e9rature r\u00e9elle que le composant peut atteindre et non pas seulement la temp\u00e9rature ambiante de l’installation.<\/p>\n\n Le fait de d\u00e9passer occasionnellement quelques degr\u00e9s ne signifie pas n\u00e9cessairement que le c\u00e2ble va tomber en panne imm\u00e9diatement.<\/p>\n\n Le probl\u00e8me, c’est le vieillissement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9.<\/p>\n\n Une exposition excessive \u00e0 la chaleur, au-del\u00e0 des pr\u00e9visions, peut entra\u00eener :<\/p>\n\n Dans les applications soumises \u00e0 des vibrations, le probl\u00e8me peut s’aggraver. L’isolation ayant perdu de sa souplesse sous l’effet de la chaleur r\u00e9sistera moins bien aux mouvements r\u00e9p\u00e9titifs, augmentant ainsi le risque de rupture \u00e0 proximit\u00e9 des bornes et des points de fixation. <\/p>\n\n C\u2019est pourquoi la temp\u00e9rature ne doit pas \u00eatre analys\u00e9e isol\u00e9ment : la chaleur, les vibrations, les mouvements, les produits chimiques et l\u2019humidit\u00e9 agissent souvent simultan\u00e9ment dans les environnements industriels les plus exigeants.<\/strong><\/p>\n\n Le PVC est l’un des mat\u00e9riaux d’isolation et de gainage les plus utilis\u00e9s dans le c\u00e2blage industriel en raison de son \u00e9quilibre entre co\u00fbt, performances \u00e9lectriques et facilit\u00e9 de fabrication.<\/p>\n\n Cependant, lorsque la temp\u00e9rature augmente consid\u00e9rablement, elle cesse d’\u00eatre la premi\u00e8re option.<\/p>\n\n Il existe diff\u00e9rentes formulations et performances thermiques ; il est donc toujours conseill\u00e9 de consulter la fiche technique correspondante. \u00c0 mesure que les temp\u00e9ratures de fonctionnement continues atteignent des niveaux \u00e9lev\u00e9s, il est g\u00e9n\u00e9ralement n\u00e9cessaire d\u2019opter pour des familles d\u2019isolants sp\u00e9cialement con\u00e7ues pour r\u00e9sister \u00e0 la chaleur. <\/p>\n\n Cela signifie qu’il ne faut pas remplacer un c\u00e2ble par un autre simplement en conservant la section, le nombre de conducteurs et la tension nominale.<\/p>\n\n Le mat\u00e9riau isolant<\/strong> devient une sp\u00e9cification essentielle.<\/p>\n\n L’isolation en silicone est l’une des solutions les plus courantes lorsqu’il est n\u00e9cessaire de combiner haute temp\u00e9rature et flexibilit\u00e9.<\/p>\n\n Selon leur conception sp\u00e9cifique, il existe des c\u00e2bles en silicone con\u00e7us pour fonctionner \u00e0 environ 150\u2013200 \u00b0C.<\/p>\n\n Parmi ses principaux avantages, on note :<\/strong><\/p>\n\n On le trouve fr\u00e9quemment dans :<\/strong><\/p>\n\n Sa principale limitation est d’ordre m\u00e9canique : certaines formulations de silicone peuvent \u00eatre plus sensibles \u00e0 la coupure ou \u00e0 l’abrasion que d’autres mat\u00e9riaux.<\/p>\n\n En cas de frottement continu avec de la t\u00f4le, des bords m\u00e9talliques ou des pi\u00e8ces mobiles, il peut \u00eatre n\u00e9cessaire d’ajouter une protection externe appropri\u00e9e.<\/p>\n\n D\u00e9cision de conception <\/strong>: La r\u00e9sistance aux hautes temp\u00e9ratures ne se limite pas au choix d\u2019un isolant capable de supporter des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es. Si le c\u00e2ble traverse une zone soumise \u00e0 l\u2019abrasion, aux vibrations ou \u00e0 des produits chimiques, ces exigences doivent \u00eatre \u00e9valu\u00e9es au m\u00eame titre que la temp\u00e9rature. <\/p>\n\n Le FEP est un fluoropolym\u00e8re utilis\u00e9 dans des applications o\u00f9, en plus de r\u00e9sister aux hautes temp\u00e9ratures, une bonne r\u00e9sistance aux huiles, aux produits chimiques ou aux environnements industriels exigeants est n\u00e9cessaire.<\/p>\n\n Il existe des c\u00e2bles en FEP con\u00e7us pour fonctionner \u00e0 environ 200 \u00b0C<\/strong>, bien que la valeur exacte d\u00e9pende toujours de la r\u00e9f\u00e9rence sp\u00e9cifique et des sp\u00e9cifications du fabricant.<\/p>\n\n Un autre avantage r\u00e9side dans la possibilit\u00e9 de fabriquer des c\u00e2bles relativement fins tout en conservant de bonnes propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques. Ceci s’av\u00e8re particuli\u00e8rement utile lorsque l’espace est limit\u00e9 \u00e0 l’int\u00e9rieur des machines, des panneaux de commande ou des \u00e9quipements. <\/p>\n\n De par ses caract\u00e9ristiques, on le retrouve souvent dans l’instrumentation, l’automatisation, les \u00e9quipements industriels et les applications o\u00f9 se conjuguent temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es et exposition \u00e0 des produits chimiques.<\/p>\n\n Le PTFE est l’un des mat\u00e9riaux les plus utilis\u00e9s lorsque les exigences thermiques sont \u00e9lev\u00e9es. Il se distingue par sa r\u00e9sistance \u00e0 la chaleur, ses bonnes propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques et sa r\u00e9sistance \u00e0 de nombreux agents chimiques. <\/p>\n\n Selon leur conception, il existe des c\u00e2bles et des composants en PTFE con\u00e7us pour fonctionner dans des plages proches de 250\u2013260 \u00b0C.<\/strong><\/p>\n\n C\u2019est pourquoi ce type d\u2019isolation se retrouve fr\u00e9quemment dans des applications industrielles exigeantes, l\u2019instrumentation, les syst\u00e8mes de test, les \u00e9quipements situ\u00e9s \u00e0 proximit\u00e9 des moteurs et certains projets dans les secteurs de l\u2019a\u00e9rospatiale ou de l\u2019\u00e9nergie.<\/p>\n\n Toutefois, la simple mention \u00ab c\u00e2ble PTFE \u00bb dans un cahier des charges ne suffit pas. Il est \u00e9galement n\u00e9cessaire de pr\u00e9ciser des aspects tels que la section, le type de conducteur, la tension, la flexibilit\u00e9 requise et les conditions m\u00e9caniques environnementales. <\/p>\n\n Au-del\u00e0 d’un certain seuil de temp\u00e9rature, les solutions conventionnelles ne suffisent plus et il devient n\u00e9cessaire de recourir \u00e0 des constructions sp\u00e9cifiquement d\u00e9velopp\u00e9es pour les temp\u00e9ratures extr\u00eames.<\/p>\n\n Il existe des c\u00e2bles sp\u00e9ciaux con\u00e7us pour fonctionner \u00e0 environ 300 \u00b0C<\/strong>, voire plus dans des applications tr\u00e8s sp\u00e9cifiques. Dans ces cas, on utilise g\u00e9n\u00e9ralement des combinaisons de fluoropolym\u00e8res, de fibre de verre, de mat\u00e9riaux min\u00e9raux ou de conducteurs ayant subi des traitements sp\u00e9cifiques. <\/p>\n\n Dans ce cas, la conception du c\u00e2blage doit \u00eatre envisag\u00e9e comme un syst\u00e8me complet. Il ne s’agit pas seulement de remplacer l’isolant par un autre capable de r\u00e9sister \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es, mais aussi de v\u00e9rifier que les connecteurs, les bornes, les dispositifs de protection et les composants auxiliaires conservent leurs performances. <\/p>\n\n Ces valeurs sont donn\u00e9es \u00e0 titre indicatif uniquement. La temp\u00e9rature maximale doit toujours \u00eatre v\u00e9rifi\u00e9e dans la fiche technique de chaque produit. <\/p>\n\n Dans de nombreuses applications \u00e0 haute temp\u00e9rature, la v\u00e9ritable limite de l’assemblage ne r\u00e9side pas dans le c\u00e2ble, mais dans le connecteur.<\/p>\n\n Un c\u00e2ble peut \u00eatre con\u00e7u pour fonctionner \u00e0 200 \u00b0C et \u00eatre raccord\u00e9 \u00e0 un bo\u00eetier, un joint ou un dispositif de retenue dont la temp\u00e9rature maximale est nettement inf\u00e9rieure. Dans ce cas, le connecteur d\u00e9terminera les conditions de fonctionnement maximales de l’ensemble. <\/p>\n\n Dans les applications industrielles, on trouve des familles de connecteurs sp\u00e9cifiques pour des plages de temp\u00e9rature d’environ 125 \u00e0 150 \u00b0C<\/strong>. Lorsque les temp\u00e9ratures augmentent, on utilise g\u00e9n\u00e9ralement des connecteurs haute performance, notamment des familles circulaires avec des bo\u00eetiers m\u00e9talliques et des mat\u00e9riaux internes con\u00e7us pour mieux r\u00e9sister \u00e0 la chaleur. <\/p>\n\n Pour les temp\u00e9ratures sup\u00e9rieures \u00e0 200 \u00b0C, il existe des solutions beaucoup plus sp\u00e9cialis\u00e9es destin\u00e9es \u00e0 des secteurs tels que l’\u00e9nergie, l’a\u00e9rospatiale, les fours industriels, les essais ou les machines soumises \u00e0 des conditions extr\u00eames.<\/p>\n\n L’important n’est pas simplement de rechercher le connecteur qui supporte le plus grand nombre de degr\u00e9s de libert\u00e9, mais de s\u00e9lectionner une famille compatible avec les conditions r\u00e9elles du projet.<\/p>\n\n Les contacts \u00e9lectriques peuvent \u00e9galement devenir un point faible lorsque la temp\u00e9rature augmente.<\/p>\n\n La chaleur peut alt\u00e9rer le rev\u00eatement, la r\u00e9sistance de contact et la stabilit\u00e9 m\u00e9canique de la connexion. Par cons\u00e9quent, selon l’application, on peut utiliser des conducteurs et des bornes ayant subi des traitements sp\u00e9cifiques, comme le cuivre \u00e9tam\u00e9 ou nickel\u00e9. <\/p>\n\n La qualit\u00e9 du sertissage est \u00e9galement primordiale. Une mauvaise connexion peut augmenter la r\u00e9sistance \u00e9lectrique et g\u00e9n\u00e9rer une chaleur excessive pr\u00e9cis\u00e9ment au niveau de la borne. <\/p>\n\n Note technique :<\/strong> Dans une application \u00e0 haute temp\u00e9rature, une mauvaise connexion peut non seulement provoquer une chute de tension, mais aussi g\u00e9n\u00e9rer davantage de chaleur et acc\u00e9l\u00e9rer la d\u00e9gradation de l\u2019ensemble. <\/p>\n\n Une autre erreur fr\u00e9quente consiste \u00e0 choisir correctement le c\u00e2ble et le connecteur, mais \u00e0 utiliser ensuite des \u00e9l\u00e9ments auxiliaires qui ne peuvent pas supporter la m\u00eame temp\u00e9rature.<\/p>\n\n Les gaines thermor\u00e9tractables, les manchons, les \u00e9tiquettes, les attaches de c\u00e2bles, les joints ou les syst\u00e8mes de fixation font \u00e9galement partie du faisceau et doivent \u00eatre compatibles avec l’environnement de travail.<\/p>\n\n Par exemple, un assemblage pr\u00e9par\u00e9 pour 200 \u00b0C peut ne plus r\u00e9pondre \u00e0 ses sp\u00e9cifications si le tube thermor\u00e9tractable utilis\u00e9 n’est con\u00e7u que pour des temp\u00e9ratures beaucoup plus basses.<\/p>\n\n C\u2019est pourquoi, dans le c\u00e2blage haute temp\u00e9rature<\/strong>, tous les mat\u00e9riaux situ\u00e9s dans la zone chaude doivent \u00eatre contr\u00f4l\u00e9s.<\/p>\n\n Dans de nombreuses machines, la temp\u00e9rature n’est pas uniforme dans l’ensemble du faisceau.<\/p>\n\n Il peut exister une zone tr\u00e8s proche du moteur, de l’\u00e9l\u00e9ment chauffant ou du four o\u00f9 la temp\u00e9rature est \u00e9lev\u00e9e et une autre partie du c\u00e2blage situ\u00e9e \u00e0 quelques m\u00e8tres de l\u00e0 o\u00f9 les conditions sont beaucoup moins exigeantes.<\/p>\n\n L’identification de ces zones permet de n’utiliser des mat\u00e9riaux sp\u00e9ciaux que l\u00e0 o\u00f9 c’est n\u00e9cessaire. Cela r\u00e9duit le co\u00fbt, le poids et la rigidit\u00e9 de l’assemblage sans compromettre ses performances. <\/p>\n\n Surdimensionner l’ensemble du harnais \u00ab pour des raisons de s\u00e9curit\u00e9 \u00bb n’est pas toujours la meilleure solution. L’important est de comprendre les conditions de chaque section et de choisir les mat\u00e9riaux appropri\u00e9s. <\/p>\n\n Avant de fabriquer des c\u00e2bles destin\u00e9s aux hautes temp\u00e9ratures, il est essentiel de conna\u00eetre au minimum la temp\u00e9rature maximale admissible en continu et l’existence \u00e9ventuelle de pics de temp\u00e9rature. Le courant traversant les conducteurs doit \u00e9galement \u00eatre pris en compte, car il peut engendrer un \u00e9chauffement suppl\u00e9mentaire. <\/p>\n\n De plus, il est important de tenir compte de la pr\u00e9sence \u00e9ventuelle de vibrations, de mouvements, d’humidit\u00e9, de produits chimiques ou d’abrasion. Ces conditions peuvent compl\u00e8tement modifier le choix du c\u00e2ble, du connecteur ou de la protection les plus adapt\u00e9s. <\/p>\n\n Enfin, il faut v\u00e9rifier que tous les \u00e9l\u00e9ments de l’assemblage \u2014 c\u00e2ble, connecteur, bornes, joints et protections \u2014 sont compatibles entre eux.<\/p>\n\nQue signifie concr\u00e8tement la r\u00e9sistance aux hautes temp\u00e9ratures d’un c\u00e2ble ?<\/h2>\n\n
\n
La temp\u00e9rature continue et la temp\u00e9rature ponctuelle ne sont pas identiques.<\/h2>\n\n
Que se passe-t-il lorsque l’isolation fonctionne au-dessus de sa temp\u00e9rature nominale ?<\/h2>\n\n
\n
PVC : convient \u00e0 de nombreuses applications, mais pas aux temp\u00e9ratures extr\u00eames.<\/h2>\n\n
Silicone : haute temp\u00e9rature et grande flexibilit\u00e9<\/h2>\n\n
\n
\n
FEP : r\u00e9sistance \u00e0 la temp\u00e9rature et aux produits chimiques, et dimensions int\u00e9rieures<\/h2>\n\n
PTFE : une r\u00e9f\u00e9rence pour les applications \u00e0 haute temp\u00e9rature<\/h2>\n\n
Lorsque la temp\u00e9rature d\u00e9passe 250 \u00b0C<\/h2>\n\n
Comparaison indicative des mat\u00e9riaux<\/h3>\n\n
Materiaux<\/strong><\/td> Temp\u00e9rature indicative*<\/strong><\/td> Caract\u00e9ristiques<\/strong><\/td><\/tr> PVC<\/td> Temp\u00e9ratures mod\u00e9r\u00e9es<\/td> \u00c9conomique et courant dans le c\u00e2blage industriel<\/td><\/tr> Silicone<\/td> Jusqu’\u00e0 environ 150\u2013200 \u00b0C <\/td> Tr\u00e8s flexible et r\u00e9sistant \u00e0 la chaleur<\/td><\/tr> FEP<\/td> Jusqu’\u00e0 environ 200 \u00b0C <\/td> Bonne r\u00e9sistance thermique, chimique et \u00e9lectrique<\/td><\/tr> PTFE<\/td> Jusqu’\u00e0 environ 250\u2013260 \u00b0C <\/td> Haute r\u00e9sistance thermique et chimique<\/td><\/tr> Mat\u00e9riaux sp\u00e9ciaux<\/td> 300 \u00b0C ou plus<\/td> Pour les applications et les processus extr\u00eames<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n Et les connecteurs ?<\/h2>\n\n
Terminaux et contacts : un autre point critique<\/h2>\n\n
N’oubliez pas les housses, les gaines thermor\u00e9tractables et les \u00e9tuis de protection.<\/h2>\n\n
Tous les c\u00e2bles n’ont pas \u00e0 r\u00e9sister \u00e0 la m\u00eame temp\u00e9rature.<\/h2>\n\n
Que faut-il d\u00e9finir avant la fabrication ?<\/h2>\n\n
Liste de contr\u00f4le rapide<\/h3>\n\n