Recommandation on Cables

R Koordination der Bau- und Liegenschaftsorgane des BundesCoordination des services fédéraux de la construction et de l'immobilierCoordinamento degli organi della costruzione e degli immobili della ConfederazioneCoordination of the Federal Construction and Properties Services

RECOMMANDATIONEdition 1 / octobre 2004

Câbles électriques, utilisation, main-tien de fonctionnement et comporte-ment en cas d'incendie

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Recommandation KBOB / Câbles électriques, utilisation, maintien de fonctionnement et comportement en cas d’incendieEdition 1 / octobre 2004

ImpressumEdition 1 / octobre 2004

Valeur des recommanda- Les recommandations KBOB servent de norme générale applicabletions KBOB au domaine considéré. Les dérogations doivent être motivées.

Recommandations pu-bliées

La KBOB a élaboré et publié à ce jour les recommandations suivantes pour la gestion de bâtiments: Installations du bâtiment Technique MCRG Câblage universel de communication Concept de mesure d’énergie Gestion écologique des projets de construction Matériaux de construction Bâtiments de laboratoires Application du modèle de prestations (SIA)

En outre, la KBOB a publié un grand nombre de recommandations consa-crées aux domaines suivants: Construction durable Changements de prix Prestations de mandataire

Editeur Ces recommandations sont éditées et mises à jour par la KBOB. Le présent document a été élaboré par Hans-Peter Glanzmann (OFCL), direction,Hans-Ulrich Werren (armasuisse), Thomas Herzog (domaine des EPF, ex-ploitation) et Rolf Hunziker (domaine des EPF, services informatiques). Vous voudrez bien envoyer vos remarques, corrections ou compléments à l’adresse suivante:KBOB / CSFCCoordination des services fédéraux de la construction et des immeublesHolzikofenweg 363003 BerneTéléphone: 031 - 325 50 63Fax: 031 - 325 50 09Courriel: [email protected]: www.kbob.ch

Commande de ce docu- OFCLment Office fédéral des constructions et de la logistique

3003 BerneTéléphone: 031 - 325 50 50Fax: 031 - 325 50 58Courriel: [email protected]: www.bundespublikationen.chN° d’art.: 114.027.f


Table des matièresPage

1 INTRODUCTION .............................................................................................................11.1 OBJECTIFS.................................................................................................................................11.2 CHAMP D’APPLICATION ................................................................................................................11.3 DOCUMENTS DÉTERMINANTS .......................................................................................................11.4 DESTINATAIRES ..........................................................................................................................1

2 SITUATION INITIALE......................................................................................................2

3 NOTIONS FONDAMENTALES........................................................................................33.1 DÉFINITIONS ..............................................................................................................................33.2 CRITÈRES D’ESSAI ......................................................................................................................4

3.2.1 Examen de la corrosivité des gaz de combustion ...........................................................43.2.2 Examen de la résistance au feu .....................................................................................43.2.3 Examen de la propagation verticale du feu par les faisceaux de lignes ...........................43.2.4 Examen de la densité des gaz de fumée ........................................................................53.2.5 Maintien de l’isolation (FE 30, FE 90, FE 180) ................................................................53.2.6 Maintien de la fonction (E 30, E 60, E 90).......................................................................5

4 UTILISATION DES CÂBLES ÉLECTRIQUES.................................................................64.1 CHOIX SOMMAIRE .......................................................................................................................64.2 COMPORTEMENT DES CÂBLES D’INSTALLATION EN CAS D’INCENDIE...................................................74.3 CRITÈRES DE DÉCISION POUR LE CHOIX DU CÂBLE ..........................................................................8

4.3.1 Câbles en PVC ..............................................................................................................84.3.2 Câbles exempts d’halogènes et résistant au feu.............................................................84.3.3 Câbles de sécurité (du point de vue de la protection incendie passive)...........................94.3.4 Câbles de sécurité avec maintien de l'isolation (pouvant fonctionner en cas d’incendie).9

5 ABRÉVIATIONS............................................................................................................10

6 COMPARAISON DE NORMES .....................................................................................10

7 SOURCES.....................................................................................................................10

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1 Introduction

1.1 ObjectifsEn relation avec les câbles électriques, la présente recommandation doit, de manière générale: favoriser l'application des conditions assurant la sécurité des personnes et des choses; contribuer à une appréciation globale des mesures à prendre en matière de protection incendie.

Elle doit, en particulier: faciliter le choix du câble approprié; permettre aux services de la construction et des immeubles (SCI) de planifier de façon prospec-

tive l’emploi des câbles électriques.

1.2 Champ d’applicationCette recommandation s’applique à tous les travaux de construction et de transformation, ainsi qu’aux projets d’entretien et de rénovation des bâtiments visés par l’ordonnance concernant la gestion de l’immobilier et la logistique de la Confédération (OILC), à savoir:

les immeubles civils, les immeubles militaires, les immeubles du domaine des Ecoles polytechniques fédérales (domaine des EPF).

En cas de doute, le SCI compétent décidera dans quelle mesure cette recommandation doit être ap-pliquée.

1.3 Documents déterminantsLa présente recommandation se fonde sur les normes et documents suivants:

Norme sur les installations à basse tension (NIBT) SN SEV 1000:2000 Autres normes et prescriptions selon le chapitre 6, Comparaison de normes.

1.4 DestinatairesCette recommandation s’adresse en premier lieu aux ingénieurs des installations du bâtiment manda-tés, mais aussi aux responsables de projet, aux membres des groupes d’études et aux SCI compé-tents.

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2 Situation initialeSelon la statistique des dommages de l'organe de coordination de l'AEAI, on compte en Suisse quel-que 20'000 incendies par année. Dans un quart des cas, c’est l’électricité qui en est la cause:

défauts des appareils défauts des installations, utilisation incorrecte des appareils.

La norme sur les installations à basse tension (NIBT 2000) prescrit les mesures visant à protéger les personnes et les choses des effets néfastes de la chaleur qui peut provenir du fonctionnement des installations électriques. Ces effets peuvent être dus:

à l’inflammation, au brûlage, à l’accumulation et à la diffusion de chaleur, etc., au mauvais fonctionnement des installations électriques, des moyens d’exploitation et des

consommateurs d’énergie, aux installations de chauffage, telles que systèmes à air chaud, fourneaux, radiateurs, etc.

En revanche, la norme NIBT 2000 ne tient pas compte des effets des installations électriques, en tant que partie inflammable d’un ouvrage.

La présente recommandation vise à combler cette lacune et à assurer ainsi une protection optimale des bâtiments contre l’incendie.

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3 Notions fondamentales

3.1 Définitions

Câbles sans halogè- Les câbles sans halogènes sont entièrement exempts d’éléments réactifs, nes tels que le brome, l’iode, le fluore et le chlore, et ils ne produisent pas de

gaz nocifs ou corrosifs en cas d’incendie. Les câbles en PVC contiennent des halogènes!

Difficilement inflam- voir Résistant au feumable

Gaz corrosifs En cas d’incendie, les matières contenant des halogènes dégagent des gaz corrosifs qui, en relation avec l’humidité, se transforment en acides agres-sifs attaquant les métaux et provoquant des dommages considérables au bâtiment et à ses équipements.

Comme les gaz corrosifs peuvent se propager dans tout le bâtiment ou dans toute l’installation de câbles, p. ex. via le système de ventilation, des dégâts se produisent souvent aux endroits non touchés directement par l’incendie. Les composants électroniques et les contacts électriques, voire les armatures, même noyées dans le béton, sont particulièrement exposés.

Gaz de fumée En cas d’incendie, la fumée dégagée peut restreindre la visibilité dans le bâtiment au point que les voies de secours et d’évacuation ne puissent plus être repérées.

De plus, l’oxyde de carbone (CO) et la suie dégagés par l’incendie repré-sentent un grand danger pour l’être humain. Les incendies de PVC émet-tent en plus du chlorure d’hydrogène qui, lié à l’eau, forme de l’acide chlor-hydrique. L’effet corrosif de cet acide sur les yeux et les poumons empêche les victimes de l’incendie de prendre la fuite.

Installations de sécu- Installations qui, en cas d’incendie, doivent continuer à fonctionner pendant rité un temps déterminé, p. ex. éclairage de secours, ascenseur pour les pom-

piers, système d'extinction à eau (Sprinkler), dispositif d’aspiration de la fumée ou de la chaleur, etc.

Maintien de fonction Le maintien de fonction indique la durée pendant laquelle une installation (E) doit continuer à fonctionner en cas d’incendie. Cette caractéristique

s’applique non seulement aux câbles, mais à toute l’installation, donc aussiau matériel de fixation.

Le maintien de fonction est désigné par la lettre "E" (E 90 = maintien de fonctionnement pendant 90 minutes, p. ex.). Pendant cette durée, aucun court-circuit et aucune coupure ne doivent se produire.

Maintien de Maintien de l’isolation = résistance au feul’isolation (FE) Durée pendant laquelle l’isolation du câble se maintient en cas d'incendie.

Les critères d'essai appliqués sont le court-circuit et la coupure. Ne sont pas pris en considération les modifications de résistance et le comporte-ment de l’installation de câble.

Le maintien de l’isolation est caractérisé par les lettres "FE" (pour Flamm-ou Feuer-Einwirkung); par exemple FE180 correspond à un maintien de l’isolation de 180 minutes.

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Propagation du feu Propagation spatiale et verticale (sur plusieurs étages) de l’incendie par l’intermédiaire des câbles.

Les câbles non propagateurs du feu peuvent être allumés par une flamme, mais ne propagent pas le feu, même s’ils constituent des faisceaux dispo-sés verticalement. Ils s’éteignent d’eux-mêmes lorsqu’on retire la flamme ou qu’on éteint le foyer d’incendie.

Résistant au feu (au-to-extinguible, inin-flammable)

Le câble résistant au feu est un câble qui, placé sur une flamme, peut s’enflammer, mais qui, dans le cas du câble individuel, ne propage le feu que peu au-delà de la zone enflammée et s’éteint de lui-même lorsqu’on retire la flamme.

En cas de disposition verticale du faisceau de câbles, p. ex. dans un puits, la propagation du feu se poursuit néanmoins à cause de l’"effet de chemi-née". Pour éviter cet inconvénient, on recourra aux câbles présentant en plus la caractéristique "non propagateurs du feu".

3.2 Critères d’essai

3.2.1 Examen de la corrosivité des gaz de combustion

Normes d’essai: IEC 60754-2, EN 50267-2-2/3, HD 602

Description: Les matériaux combustibles sont décomposés ou brûlés à plus de 900 °C. Les gaz qui se dégagent de cette opération sont lavés dans des épurateurs de gaz et la corrosivité des solutions est mesurée à partir de la valeur pH et de sa conductance. On peut aussi déterminer de façon indirecte si le câble est exempt d’halogènes.

Signification: Les produits exempts d’halogènes ne contiennent pratiquement pas d’éléments tels que le fluore, le chlore, le bromure ou le iode. En cas d‘incendie, les produits en contenant peuvent émet-tre des quantités considérables de gaz corrosifs qui, en relation avec l’eau, se transforment en solu-tions acides. Les gaz d’incendie corrosifs provoquent non seulement des dégâts matériels très impor-tants, mais en plus sont irritants et peuvent entraîner des oedèmes pulmonaires ou attaquer les voies respiratoires.

3.2.2 Examen de la résistance au feu

Normes d’essai: IEC 60332-1, IEC 60332-2 pour section <0.5mm2, EN 50265-1, EN 50265-2-1, EN 50265-2-2 (remplacent HD 405.1 et HD 405.2)

Description: Un seul fil ou un câble est exposé à la flamme d’un brûleur à propane pendant une durée déterminée. La hauteur de la détérioration due au feu est ensuite examinée; elle ne doit pas atteindre la fixation supérieure (longueur: 60 cm en montage vertical).

Signification: Cette norme décrit la méthode d’essai servant à déterminer l’inflammabilité d’un fil oud’un câble et définit les exigences auxquelles doivent répondre les câbles ininflammables.

3.2.3 Examen de la propagation verticale du feu par les faisceaux de lignes

Normes d’essai: IEC 60332-3, VDE 0482, partie 266-2-4

Description: Un faisceau de câbles est attaché sur une échelle de 3.5 m et placée sur une flamme durant 20 ou 40 minutes, compte tenu du volume de matériel inflammable. La détérioration due au feu ne doit pas dépasser 2.5 m.

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Signification: Ce dispositif d’essai reconstitue de façon simplifiée l’effet de cheminée dans un caniveauvertical de câbles. Les lignes qui réussissent cet essai présentent des propriétés améliorées en ce qui concerne la propagation du feu et se voient attribuer la propriété "propagation réduite du feu".

3.2.4 Examen de la densité des gaz de fumée

Normes d’essai: IEC 61034, EN 50268-1, EN-50268-2 (remplace le document HD 606)

Description: dans une chambre d’essai cubique de 3 m d’arête, un nombre défini de câbles est en-flammé au-dessus d’une flamme d’alcool ouverte. La densité des gaz de fumée produits est alors dé-terminée par une mesure de détection optique.

Signification: Cet essai permet de disposer d’indications sommaires sur l’empêchement de la visibilité en cas d’incendie.

3.2.5 Maintien de l’isolation (FE 30, FE 90, FE 180)

Norme d’essai: IEC 60331

Description: Une ligne sous tension nominale est suspendue horizontalement à environ 60 cm au dessus d’une flamme pendant une durée déterminée. On examine alors s’il y a un court-circuit ou une interruption des conducteurs. L’essai est réussi lorsqu’il n’y a ni court-circuit ni interruption pendant l’essai et les 12 heures qui le suivent. Ainsi, les câbles FE 30 ont réussi le test pendant au moins 30 minutes et les câbles FE 180, pendant 3 heures ("FE" correspond à la durée d’exposition à la flamme).

Signification: L’essai du maintien de l’isolation (FE 30, FE 90 ou FE 180) indique combien de minutes une ligne électrique non soumise à une contrainte mécanique, exposée à une flamme d’au moins 750° C, conserve ses propriétés isolantes minimales dans un milieu sec. Toutefois, cet essai ne per-met pas nécessairement de déterminer de façon exacte la durée de fonctionnement intégrale du câble en cas d’incendie; il sert plutôt à obtenir des valeurs comparatives pour le choix du câble.

3.2.6 Maintien de la fonction (E 30, E 60, E 90)

Norme d’essai: DIN VDE 4102-12 (document non normalisé sur le plan international)

Description: Une "installation de câbles complète", y compris ses dispositifs de fixation, est soumise à une flamme dans un grand four pendant une durée déterminée selon une courbe de température normalisée. De plus, les systèmes sont soumis au poids maximal admissible et aux charges prescri-tes. Les conducteurs sous tension de service ne doivent ni se rompre, ni donner lieu à des courts-circuits.

Signification: Ce type d’essai très complexe et proche de la pratique porte non seulement sur le câble, mais aussi sur ses éléments de fixation. Par conséquent, il constitue plutôt un essai de système et non de câble. Le maintien de fonctionnement obtenu (E 30, E 60 ou E 90) ne saurait être comparé directement avec les valeurs de l’essai de maintien de l’isolation.

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4 Utilisation des câbles électriques

4.1 Choix sommaireLe diagramme ci-après permet de procéder à un premier choix des câbles à utiliser et des matériaux d’installation appropriés:

En cas d’incendie, lesgaz de fumée peuvent-ils

mettre en danger les personnes ouprovoquer des dégâts

matériels?

Y a-t’il un risque de propagationdu feu par des éléments

d’installation?

Le matérield’installation ne joue

aucun rôle *Non

Non

Oui

Y a-t-il desinstallations

de sécurité qui, en casd’incendie, doivent continuer à

fonctionner pendant unepériode prolongée?

Oui

Non

OuiProtection supplémentaire

contre l’interruption immédiatede fonctionnement

Protection contre lesconséquences et la

propagation de l’incendie(limitation des dommages pardes compartiments coupe-feu)

Pas d’utilisation envisagéedans les bâtiments visés par

cette recommandation(voir 4.3.1 et 4.3.2)

Protection contre lesconséquences de l’incendie

Installations générales(comportement amélioré en cas

d’incendie)

Installations de sécurité(avec propagation réduite du feu)

Installations de sécurité(avec maintien de l’isolation garanti)

651 2 3 4détails: voir légende

4 5 61 2 3

651 2 3 4détails: voir légende

Câbles de sécurité( FE 5)

détails: voir légende

Câbles sans halogèneset résistant au feu

(FE 0)

Câbles de sécurité avecmaintien de fonction

(FE 180 / E 30 ... E 90)

Légende:1 = sans halogène, pas de gaz corrosifs 3 = dégagement minimal de fumée 5 = maintien de l’isolation (FE)2 = difficilement inflammable, autoextinguible 4 = propagation réduite de l’incendie 6 = maintien de fonction selon DIN 4102-12

Figure 1: choix sommaire

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4.2 Comportement des câbles d’installation en cas d’incendieLe tableau ci-après montre les différences, les domaines d’application et les propriétés des différents câbles d’installation:

Câbles sans halogènes et résistant à l’incendie

(FE 0) *

Câbles de sécurité

(≥ FE 5) *

Câbles de sécurité avec maintien de fonction(FE 180 / E 30...E 90)

Protection contre les conséquences de

l’incendie

Protection contre les conséquences et la pro-pagation de l’incendie

Protection contre les conséquences et la pro-pagation du feu ainsi que l’interruption immédiate

de fonction due à l’incendie

Propriétés et normes Sans halogènesIEC 60754-1

Absence de gaz corrosifsIEC 60754-2

Faible émission de fuméeIEC 61034-1

Résistant à la flammeIEC 60332-1

Pas de propagation du feuIEC 60332-3

Non

Maintien de l’isolationIEC 60331-11

Non Non

Maintien de fonctionDIN 4102-12

Non Non

Utilisation

De façon générale, à la place des câbles PVCSolution générale pour

les installations

Empêche la propagation de l’incendie en cas de pose „ouverte“ ou de

grand nombre de câbles

Garantit le fonctionne-ment de secours en cas d’incendie pendant une

durée définie

* désignation pouvant varier suivant le fabricant

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4.3 Critères de décision pour le choix du câbleLe câble électrique à utiliser doit être choisi suffisamment tôt dans une optique globale. Les critères déterminants pour ce choix peuvent être, par exemple, la grandeur et l’affectation du bâtiment.

Les aides à la décision ci-après doivent être appliquées pour les installations électriques ≤ 1000 V.

4.3.1 Câbles en PVC Les câbles en PVC contiennent une grande quantité de chlore. En cas de température élevée (> 200 °C), le chlore et l'hydrogène se scindent et, en relation avec l’humidité, se transforment en acide chlorhydrique et en gaz acides qui ont des effets toxiques et corrosifs élevés.

Après un incendie, la corrosion attaquant l’ossature du bâtiment ne peut être arrêtée que par des tra-vaux d’assainissement complexes.

Pour les installations visées par la présente recommandation, seuls les câbles exempts d’halogènes doivent être utilisés!

4.3.2 Câbles exempts d’halogènes et résistant au feuL’utilisation de câbles exempts d’halogènes et résistant au feu est considérée comme une exigence minimale. Ces câbles permettent de prévenir les conséquences néfastes habituelles des incendies de câbles. Leur emploi doit être envisagé partout où, en cas d’incendie de câbles, une seule règle s’impose: "Pas de mise en danger les personnes, ni de risques résultant des gaz d’incendie".

Les câbles exempts d’halogènes et résistant au feu sont utilisés lorsque:

les bâtiments disposent d’une bonne protection incendie, le volume de câbles est restreint, il n'y pas de locaux volumineux, réunissant un grand nombre de personnes, les câbles sont posés de façon fixe dans des tuyaux noyés ou apparents et dans des cani-

veaux d’installation fermés, posés également dans les locaux humides ou mouillés ou à l’extérieur,

En revanche, ils ne doivent pas être posés directement dans la terre ou le béton

Etablir un schéma général de protection contre l’incendie en fonction des besoins!

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4.3.3 Câbles de sécurité (du point de vue de la protection incendie passive)Les câbles de sécurité empêchent en plus la propagation du feu. Ce point fait également abstraction des fonctions électriques du câble, seul son comportement passif en cas d’incendie étant pris en considération. Contrairement aux câbles simples exempts d’halogènes, les câbles de sécurité ne brû-lent qu’à proximité de la flamme. Dans toutes les situations où les risques d’incendie doivent être limi-tés par des compartiments coupe-feu et qu'un grand nombre de câbles est posé, il est impératif de recourir à des câbles de sécurité.

Les câbles de sécurité exempts d’halogènes (FE 5 au minimum selon IEC 60332-3) doivent être utilisés lorsque les dégâts d’incendie doivent être limités par des compartiments coupe-feu, p. ex.:

dans les bâtiments présentant un risque élevé d’incendie, dans les bâtiments comptant un grand nombre d’étages, dans les locaux où se trouvent un grand nombre de personnes, en cas de nombre élevé de câbles, en cas de pose des câbles sur des systèmes porteurs.

Etablir un schéma général de protection contre l’incendie!

4.3.4 Câbles de sécurité avec maintien de l'isolation (pouvant fonctionner en cas d’incendie)

Ces câbles sont intéressants du point de vue de leur fonction électrique car ils conservent leurs pro-priétés pendant une durée définie malgré l’incendie.

Les câbles de sécurité exempts d’halogènes FE 180 / E 30 ou FE 180 / E 90, montés sur des sys-tèmes porteurs testés (selon DIN 4102, partie 12), doivent être utilisés pour:

les installations d’aspiration de fumée et de chaleur, les ascenseurs destinés au service du feu, les systèmes d’augmentation de la pression d’eau, les éclairages de secours et de sécurité des voies d’évacuation, les installations d’annonce, de signalisation et d’information en cas d’évacuation, la commande et l’alimentation des systèmes de secours, les ascenseurs dotés d’un commutateur d’évacuation.

Etablir impérativement un schéma général de protection contre l’incendie!

Choisir également le matériel d’installation en fonction du type de câble utilisé!

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5 Abréviations

OFCL Office fédéral des constructions et de la logistique

SCI Services de la construction et des immeubles de la Confédération

KBOB (CFSC) Coordination des services fédéraux de la construction et des immeubles

NIBT 2000 Norme sur les installations à basse tension (NIBT), SN SEV 1000:2000

OILC Ordonnance concernant la gestion de l’immobilier et la logistique de la Confédé-ration

AEAI Association des établissements cantonaux d'assurance incendie

6 Comparaison de normes

Exigence International IEC

CENELECEurope

AllemagneVDE

SuisseSEV

Autres nor-mes

Preuve de présence d'halogènes

IEC 60754-1 EN 50267 VDE 0482partie 267

TP 20B/3C 3.4.5

NF C20-454

Corrosivité des gaz de combustion

IEC 60754-2 EN 50267(HD 602)

VDE 0482partie 267

TP 20B/3C 3.4.4/3.4.5

BS 6425 Part 2 NF C20-454

Toxicité des gaz d’incendie

IEC 60754-1 --- --- --- NES 713NF C20-454

Densité des fumées d'incendie

IEC 61034-1 EN 50268(HD 606)

VDE 0482partie 268

TP 20B/3C 3.4.3

BS 7622Part 1

Maintien de l’isolation (FE)

IEC 60331-11 EN 50266-2-4 (HD 405.3)

VDE 0472partie 814

TP 20B/3C 3.4.2

BS 6387(CWZ)

Ininflammabilité ou propagation réduite de la flamme

IEC 60332-1 EN 50265(HD 405.1/2)

VDE 0482partie 265-2-1

TP 20B/3C 3.4.1.1

BS 4066Part 1

Comportement au feu des faisceaux de câbles

IEC 60332-3 EN 50265-2-1(HD 405.3)

VDE 0482partie 266-2-4

TP 20B/3C 3.4.1.3

BS 4066Part 3

Maintien de la fonc-tion (E) des installa-tions de câbles

--- --- DIN 4102partie 12

--- ---

7 Sources

Information dans le bulletin SEV/VSE 15/99: "Das TK 20B informiert" (en allemand)

Divers documents et brochures des fournisseurs de câbles

AEAI, prescriptions de protection incendie et statistiques