VÊTEMENTS DE PROTECTION CONTRE L’ARC ÉLÉCTRIQUE. BOX TEST
Cette partie de la norme indique la procédure à suivre pour tester les matériaux et vêtements résistants à la chaleur et aux flammes lorsqu’il existe un risque d’arc électrique utilisant un arc électrique limité et dirigé pour classer le matériau et les vêtements en 2 classes de protection décrites dans la norme EN 61482-1-1.
-Intensité de l’Arc Iarc : Intensité réelle qui circule dans le circuit pendant la durée de l’arc exprimée en kA effectif.
-Énergie de l’arc Warc : Somme de la tension instantanée de l’arc multipliée par l’intensité instantanée de l’arc multipliée par les incréments de temps de la durée de l’arc exprimés en kJ ou kW·s.
-Intervalle d’arc : distance entre les électrodes d’arc
-protection thermique contre l’arc : pour les vêtements, la performance thermique de l’arc est obtenue en évaluant le temps de combustion, la formation des trous, la fusion et le fonctionnement des éléments de fixation ainsi que des accessoires.
-Tension d’arc : exprimée en V.
-Delta température maximale ΔTp : Différence entre la température maximale et la température initiale du capteur pendant le temps d’exposition exprimée en ºC.
-Énergie incidente d’exposition directe, Ei0 : Énergie thermique ou incidente reçue par un calorimètre et émise par l’arc électrique exprimée en kJ/m2 ou kW·s/m2 (cal/cm2).
-Arc électrique : Conduction gazeuse dans laquelle les électrons constituent la majorité des porteurs de charge produits par émission électronique primaire.
-Flux thermique : C’est la quantité d’énergie transmise par unité de surface et de temps exprimée en kW/m2.
-Énergie incidente, Ei : Chaleur totale reçue par unité de surface suite à un arc électrique exprimée en kJ/m2 ou kW·s/m2 (cal/cm2).
-Courant de court-circuit attendu : Courant attendu qui circulera lorsque les électrodes à arc seront connectées par un conducteur exprimé en kA rms.
-Courbe de Stoll : C’est un modèle empirique permettant de prédire les brûlures cutanées du 2ème degré en mettant en relation la quantité d’énergie thermique transférée aux tissus humides et le temps d’exposition.
-Intensité du test, Iclass : Intensité du court-circuit attendu exprimée en kA rms.
-Temps jusqu’à la température delta maximale, tmax : Temps exprimé en secondes, depuis le début de l’amorçage de l’arc jusqu’à ce que la température delta maximale soit atteinte.
-Énergie transmise, Eit : Énergie incidente qu’un calorimètre reçoit lors du test d’un vêtement ou d’un matériau exprimée en kJ/m2 ou kW·s/m2 (cal/cm2).
La quantité d’énergie thermique transférée par les matériaux plats pendant et après l’exposition à l’arc électrique est mesurée.
Ces données seront utilisées pour évaluer l’incidence des brûlures au deuxième degré à l’aide de la courbe de Stoll.
La distance entre l’électrode et la plaque d’essai doit être de 300 ± 5 mm et l’intervalle entre les électrodes doit être de 30 ± 1 mm.
La plaque d’essai doit être faite d’un matériau non conducteur résistant à la chaleur de 400 x 400 ± 10 mm d’une épaisseur minimale de 10 mm.
L’échantillon à tester aura une longueur de 500 mm ± 10 mm et une coupe de 500 ± 10 mm de large en fonction de la longueur et de la largeur du matériau. 4 échantillons seront analysés. Si l’un d’entre eux ne répond pas aux critères d’acceptation, un cinquième échantillon sera testé. Pas plus de 5 échantillons peuvent être prélevés.
Les échantillons doivent être prétraités par pré-nettoyage selon les instructions du fabricant ou 5 cycles de lavage et de séchage. Ensuite, ils doivent être conditionnés entre 18 et 28 ºC avec une humidité relative de 45 à 75 % au moins 24 h.
Les échantillons seront pliés autour de la plaque d’essai en position plate. Le matériau sera fixé à l’arrière de la plaque en assurant un contact optimal avec la plaque sans la présence d’air entre l’échantillon et le calorimètre.
Dans cet essai, les flux thermiques ne seront pas mesurés.
Un mannequin sera utilisé pour tester les vêtements dont la partie supérieure correspond au torse et doit être positionnée de telle manière que le point médian de la zone du sternum soit aligné horizontalement et verticalement avec l’intervalle des électrodes.
La distance entre le fantôme et l’électrode doit être de 300 ± 5 mm.
Si le test porte sur des vêtements de bas, un mannequin comportant des hanches et des jambes peut être utilisé en utilisant le centre de la plage d’électrodes au niveau de l’entrejambe.
Si d’autres parties des vêtements présentent un intérêt, elles peuvent être testées sur une plaque de test plate.
Le circuit doit avoir la capacité de fournir une source presque constante de tension alternative et de courant de court-circuit. 50 et 60 Hz sont autorisés pour le courant alternatif.
Un fil fusible connecté aux extrémités des électrodes opposées doit être utilisé et sera consommé pendant le test. Ce fil sera en cuivre d’un diamètre maximum de 0,5 mm.
Caractéristiques de l’arc :
-Tension d’essai : 400 V ± 5 % de courant alternatif
-Intensité du test Iclasse : pour la classe 1, 4 kA ± 5% et pour la classe 2, 7 kA ± 5%
-Durée de l’arc : 500 ms ± 5%
-Fréquence : 50 ± 0,1 Hz ou 60 ± 0,12 Hz
La fréquence d’échantillonnage doit être d’au moins 5 kHz
La température doit être prise avec un échantillonnage minimum de 5 ms par canal pendant 30 s avec une résolution de 0,1 ºC.
Le vêtement doit être confectionné avec toutes ses inclusions standards, fermetures éclair et poches. Ce vêtement sera prétraité selon les instructions du fabricant basées sur des procédés standardisés. Si aucune notice n’est précisée, le test sera effectué après 5 cycles de lavage et séchage.
L’échantillon sera conditionné pendant au moins 24 heures à 18-28 ºC avec une humidité relative comprise entre 45 et 75 % et sera testé dans les 5 minutes suivant le conditionnement.
Au moins 1 échantillon de vêtement sera testé. Des échantillons supplémentaires seront nécessaires au cas où l’énergie de l’arc pendant les décharges serait hors de portée.
Le test sera effectué à une température ambiante comprise entre 15 et 35 ºC avec une humidité relative de 25 à 75 %.
Énergie incidente Ei : sera calculée en multipliant la température de pointe delta par la constante du capteur 5,52 kJ/m2 ºC. L’énergie incidente d’exposition directe Ei0 et les 4 valeurs de l’énergie transmise Eit doivent être déterminées, ainsi que la valeur moyenne des 4 valeurs Eit et son intervalle de confiance à 95%.
Réponse du capteur en fonction de la courbe de Stoll : la courbe de Stoll doit être superposée au tracé des 4 couples de valeurs (Eit et temps jusqu’au pic de température delta tmax) et également au tracé des 4 courbes de chaleur Eit (t) de l’énergie incidente transmise.
Une inspection visuelle sera effectuée une fois les échantillons refroidis.
Le test sera considéré comme RÉUSSI lorsque :
-Le matériau du vêtement a réussi le test des matériaux
-Le vêtement est conforme : le temps de combustion est inférieur ou égal à 5 s ; pas de fusion à travers la face intérieure ; il n’y a pas de trous de plus de 5 mm dans la couche la plus interne. Les accessoires n’auront aucune influence négative sur les résultats.
