Chapitre 06 · Sujet 3 sur 4
Les câbles et les classes de réaction au feu
La constitution d'un câble, la lecture de son marquage et la différence entre réaction au feu (classes européennes) et résistance au feu (maintien de fonction).
Niveau 1
L'essentiel
- Un câble se compose d'âmes conductrices (cuivre ou aluminium), d'isolants, d'une gaine et parfois d'une armure.
- Le marquage imprimé sur la gaine indique notamment le fabricant, le nombre et la section des conducteurs, la tension et la classe de réaction au feu.
- Depuis le RGIE 2020, les câbles installés dans les bâtiments doivent répondre aux classes européennes de réaction au feu (sauf processus industriels).
- La réaction au feu dit comment le câble participe à un incendie. La résistance au feu dit combien de temps il continue à fonctionner dans un incendie : elle peut être exigée pour les circuits de sécurité.
- Classes minimales du RGIE : Eca pour un câble posé seul, Cca pour des câbles posés en nappe ou en faisceau (cas d'un chemin de câbles). Dans les voies d'évacuation d'un bâtiment non domestique, il faut en plus s1 et a1.
Comprendre
De quoi est fait un câble ?
- L'âme : le conducteur, en cuivre ou en aluminium, rigide pour les installations fixes, souple pour les raccordements mobiles.
- L'isolant : il entoure chaque âme. Les plus courants sont le PVC et le polyéthylène réticulé (XLPE, aussi appelé PRC), qui supporte une température plus élevée.
- La gaine : elle protège l'ensemble ; une armure d'acier s'y ajoute pour les câbles enterrés ou exposés aux chocs.
Lire le marquage
Sur la gaine, on lit par exemple « 5G6 » (cinq conducteurs de 6 mm², dont un vert-jaune), la tension assignée et la classe de réaction au feu. Le « G » indique la présence d'un conducteur vert-jaune ; « X » indique qu'il n'y en a pas.
Les classes de réaction au feu
Le règlement européen sur les produits de construction (souvent appelé CPR) classe les câbles de Aca (ne brûle pas) à Fca (performance non déterminée) : Aca, B1ca, B2ca, Cca, Dca, Eca, Fca. Des critères complémentaires précisent :
- s : la production de fumée (s1 = faible, s3 = élevée) ;
- d : les gouttelettes enflammées (d0 = aucune, d2 = beaucoup) ;
- a : l'acidité des fumées (a1 = faible, a3 = élevée).
Exemple de marquage : « Cca-s1,d1,a1 ». Plus la lettre est proche de A et plus les chiffres sont petits, meilleur est le comportement du câble.
Ce que le RGIE impose
- Câble posé seul : au moins Eca.
- Câbles posés ensemble, en nappe ou en faisceau (sur un chemin de câbles, par exemple) : au moins Cca.
- Voies d'évacuation (couloirs, cages d'escalier) d'un bâtiment non domestique et locaux accessibles au public pouvant accueillir au moins 50 personnes : câbles s1 et a1 (peu de fumée, fumées peu acides).
- Exception utile : un câble encastré sous au moins 3 cm de matériau non combustible (plâtre, béton) n'est pas visé par ces exigences.
Sur le terrain
Dans un immeuble de bureaux à Bruxelles, les câbles posés en nappe sur les chemins de câbles des bureaux doivent être au moins Cca. Ceux qui passent en apparent dans les couloirs d'évacuation doivent en plus être s1 et a1 : on choisit par exemple « Cca-s1,d1,a1 » partout pour éviter les erreurs. À la livraison, l'électricien vérifie le marquage sur les tourets et conserve la déclaration des performances du fabricant pour le dossier. Lors du contrôle, l'organisme agréé demande aussi le plan d'évacuation sur lequel figurent les voies d'évacuation.
Erreurs fréquentes
- Confondre « non propagateur de flamme » et « résistant au feu » : ce ne sont pas les mêmes propriétés.
- Utiliser un reste de touret sans regarder sa classe de réaction au feu (un câble Eca ne convient pas en nappe sur un chemin de câbles).
- Oublier de conserver les déclarations des performances des câbles pour le dossier de l'installation.
- Prendre un câble souple de rallonge pour une installation fixe.
Niveau supérieur
L'essentiel
- Le choix d'un câble combine critères électriques (section, tension, Iz), thermiques (isolant), mécaniques (armure, pose) et feu (réaction et résistance).
- Les classes Aca à Fca et les critères s, d, a sont définis par une norme européenne de classement et attestés par une déclaration des performances ; le RGIE impose au minimum Eca (pose isolée) ou Cca (nappe, faisceau), et s1 + a1 dans les lieux du tableau 4.10.
- La résistance au feu (maintien de fonction, caractéristiques FR1 et FR2 du RGIE) se démontre par des essais spécifiques ; FR2 concerne le système complet : câble, fixations, supports.
- L'aluminium, moins conducteur, demande une section environ 1,64 fois plus grande que le cuivre pour une même résistance.
Approfondir
Isolants et température
L'isolant fixe la température maximale de l'âme en service permanent : environ 70 °C pour le PVC courant, 90 °C pour le XLPE. C'est pourquoi, à section égale et mode de pose égal, un câble XLPE a un courant admissible plus élevé. Le courant admissible dépend aussi du mode de pose (voir les cheminements) et se vérifie selon Ib ≤ In ≤ Iz.
Réaction au feu : cadre européen et exigences belges
- Le règlement (UE) n° 305/2011 sur les produits de construction s'applique aux câbles installés de façon permanente ; les classes des câbles sont fixées par le règlement délégué (UE) 2016/364, que cite le RGIE (Livre 1, 4.3.3.4 b).
- La norme harmonisée produit est l'EN 50575 ; le classement se fait selon l'EN 13501-6. Le fabricant établit une déclaration des performances (DoP).
| Classe | Contribution à l'incendie (RGIE, tableau 4.6) |
|---|---|
| Aca | Aucune (incombustible) |
| B1ca | Minime |
| B2ca | Très limitée |
| Cca | Limitée |
| Dca | Moyenne |
| Eca | Élevée |
| Fca | Très élevée (sans performance au feu) |
Exigences minimales du RGIE (Livre 1) :
- câble installé séparément : au moins Eca (5.2.7.2) ;
- câbles en faisceau ou en nappe : au moins Cca, quelle que soit la longueur de pose groupée (5.2.7.3) ;
- voies d'évacuation (non domestique) et locaux accessibles au public d'au moins 50 personnes : s1 et a1 (4.3.3.7 a, tableau 4.10). L'exploitant établit la liste de ces lieux ; il peut l'étendre sur base d'une analyse des risques.
Ne sont pas visés notamment : les câbles encastrés sous au moins 3 cm de revêtement non combustible, les câbles souterrains ou en caniveau rempli de sable (5.2.7.1). Les anciennes caractéristiques belges F1, F2, SA, SD (tableau 4.7) ne restent admises qu'hors bâtiments et ouvrages de génie civil, pour les procédés industriels, ou pour un câble qui entre dans le bâtiment sur au plus 10 m sans dépasser le premier compartiment (4.3.3.4 b) ; un circuit d'éclairage, de HVAC ou d'informatique n'est pas un procédé industriel. Le propriétaire ou l'exploitant doit pouvoir démontrer ces choix (fiches techniques, DoP) dans le dossier de l'installation (4.3.3.1).
Résistance au feu (maintien de fonction)
Le RGIE distingue FR1 (câble testé seul) et FR2 (câble testé avec support et fixation, durée de maintien de la fonction) (tableau 4.8). Les essais suivent des normes comme l'EN 50200 (classes PH) ou l'EN 50577 (classes P). Pour un circuit de sécurité non redondant alimenté par une source centrale, la canalisation est FR2 ou équivalente, ou posée dans un système, un encastrement résistant au feu, ou enterrée (5.5.6.4 b). Un ensemble support + câble + fixation dont chaque élément a la résistance requise équivaut à FR2 ; tout câble ajouté sur ce support doit être FR1 ou FR2. La durée n'est pas fixée par le RGIE : elle vient d'un référentiel légal ou normatif, ou de l'analyse des risques, et figure dans la liste des installations de sécurité (5.5.4). Voir les installations de sécurité.
Cuivre ou aluminium
À résistance égale : S_Al = S_Cu × ρ_Al / ρ_Cu = S_Cu × 0,0282 / 0,0172 ≈ 1,64 × S_Cu. L'aluminium est plus léger et moins cher, mais exige des cosses et des bornes adaptées, un serrage contrôlé et une attention particulière aux connexions.
Exemple chiffré
On compare une colonne de 100 m en cuivre 35 mm² et sa variante aluminium (valeurs à 20 °C, calculateur résistance d'un conducteur).
- Cuivre 35 mm² : R = ρ × L / S = 0,0172 × 100 / 35 ≈ 0,0491 Ω par conducteur.
- Section aluminium équivalente : 35 × 0,0282 / 0,0172 ≈ 57,4 mm², donc section normalisée supérieure : 70 mm².
- Aluminium 70 mm² : R = 0,0282 × 100 / 70 ≈ 0,0403 Ω par conducteur, inférieure à la variante cuivre.
- Aluminium 50 mm² : R = 0,0282 × 100 / 50 = 0,0564 Ω, supérieure au cuivre 35 mm² : insuffisant pour une chute de tension équivalente.
Conclusion : remplacer du cuivre 35 mm² par de l'aluminium demande ici du 70 mm². Il reste à vérifier le courant admissible du câble aluminium dans son mode de pose, sa classe de réaction au feu et la compatibilité des bornes de l'appareillage.
Erreurs fréquentes
- Poser en nappe sur chemin de câbles des câbles Eca : le RGIE exige au moins Cca.
- Oublier s1 et a1 pour les câbles apparents d'une voie d'évacuation.
- Poser un câble à maintien de fonction sur des supports ordinaires : l'ensemble ne tient pas au feu.
- Remplacer du cuivre par de l'aluminium à section égale.
- Raccorder de l'aluminium sur des bornes prévues uniquement pour le cuivre.