Conducteurs et câbles

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Conducteurs et câbles
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I) Définition
Les conducteurs et les câbles assurent la transmission de l’énergie électrique et
sa distribution.
Il en existe une très grande variété pour satisfaire à toutes les utilisations de
l’électricité.
Il faut distinguer trois termes différents employés souvent indistinctement :
•
•
•
Le conducteur isolé : ensemble formé par une âme conductrice
entourée d’une enveloppe isolante (fig.1) ;
Le câble unipolaire : conducteur isolé comportant une ou plusieurs
gaines de protection (fig.2) ;
Le câble : ensemble de conducteurs, électriquement distincts, mais
comportant une ou plusieurs gaines de protection communes (fig.3).
II) Constitution générale
Un conducteur électrique est composé essentiellement de deux éléments :
Une âme conductrice ;
Une enveloppe isolante.
2.1 L’âme conductrice
2.1.1 Caractéristiques électriques
L’âme conductrice, en cuivre ou en aluminium, doit présenter une très faible
résistivité (ρ
ρ) afin d’avoir le minimum de pertes par effet Joule : PJ
(échauffement du câble) et le minimum de chute de tension (∆
∆U) dans le câble.
•
ρ×L
.
S
Calcul de la réactance : X=χ × L.
•
Calcul de l’impédance : Z= R² + X² .
•
Calcul de la chute de tension : ∆U = Z × I . Elle s’exprime généralement en %.
•
Calcul des pertes Joule : PJ= R × I² .
•
Calcul de la résistance : R=
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La souplesse d’un conducteur dépend de la
constitution de l’âme massive ou multi-brins. On
répartit ces âmes en 6 classes :
âmes rigides classe 1,
âmes les plus souples classe 6.
Conducteur à âme câblée de section 50mm²
2.1.2 Caractéristiques mécaniques
L’âme conductrice est caractérisée par sa section en
mm², et par sa structure qui est massive ou câblée.
Ame conductrice massive
L’âme est massive lorsqu’elle est constituée d’un
conducteur unique.
Elle est dite câblée lorsqu’elle est formée de
plusieurs brins torsadés.
Ame conductrice câblée
2.2 Enveloppe isolante
L’enveloppe isolante est la matière entourant l’âme et qui est destinée à assurer
son isolation. Elle doit posséder des propriétés bien précises :
Propriété électrique
Propriétés physiques et chimiques
Propriétés mécaniques
Tenue au feu
•
Propriété électrique : très forte résistivité (bonne isolation électrique).
•
Propriétés
-
•
Propriétés mécaniques : des essais de résistance à la traction, à la
torsion, à la flexion permettent de contrôler les qualités mécaniques.
•
Tenue au feu : la résistance au feu est l’aptitude du câble à assurer son
service pendant une durée déterminée, malgré l’action d’un incendie :
-
physiques et chimiques :
Bonne résistance à la chaleur et au froid ;
Tenue au vieillissement ;
Résistance à l’humidité, à la corrosion et au feu.
CR2 : câbles ordinaires, pas de résistance au feu particulière ;
CR1 : câbles dits résistants au feu.
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Les principaux isolants sont :
ISOLANTS
Polychlorure de vinyle
Polyéthylène
Polyéthylène réticulé
Caoutchouc d’éthylène propylène
Symbole
courant
PVC
PE
PRC
EPR
Symbole
UTE
V
E
R
L
Symbole
GENELEC
V
E
R
L
2.3 Repérage des conducteurs
Les conducteurs d’un câble sont repérés :
♦ soit par une coloration,
♦ soit par une numérotation.
Signification des différentes couleurs :
Double coloration vert/jaune exclusivement réservée au conducteur de
protection PE,
Couleur bleu-clair ou la numérotation 1 est réservé au neutre si celui-ci est
distribué.
III) Constitutions des câbles
Il existe différentes constitutions de câbles dont les plus utilisés sont
constitués de conducteurs assemblés par bourrage, le tout se trouvant dans une
gaine. (Fig 4)
Dans des milieux hostiles on est amené à ajouter des protections supplémentaire.
(Fig 5)
(Fig 5) Câble armé avec feuillard d’acier et
étanche avec une gaine de plomb
(Fig 4) H 07 RN-F 2G25
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IV) Désignation des conducteurs et câbles
Comme nous venons de le voir, la constitution d’un câble peut être complexe ;
pour en faire une identification rapide, on utilise une codification.
Deux codes sont actuellement en vigueur :
♦ le code UTE, le plus ancien de l’Union Technique de l’Electricité,
♦ le code CENELEC qui doit progressivement remplacer le précédent, à
partir d’un objectif d’harmonisation européenne du Comité Européen
de Normalisation de l’ELECtrotechnique.
•
Exemple code UTE : U 1000 RGVPF 3G35 mm²
U 1000 RGVPF 3G35
U
1000
: Câble faisant l’objet d’une norme UTE
: Tension nominale : 1000V
Pas de lettre: Ame rigide.
Pas de lettre: Ame en cuivre.
R
G
V
P
F
: Enveloppe isolante : PR Polyéthylène réticulé
: Gaine de bourrage
: Gaine de protection non métallique : PVC
: Revêtement métallique : Gaine de plomb
: Feuillard en acier
3 conducteurs
en cuivre âme
35 mm²
R
G
V
P
Pas de lettre: Câble rond
3G35
•
: 3 conducteurs en cuivre de section 35 mm²
Exemple code CENELEC : H 07VV-F 3G1.5 mm²
H
07
V
V
: Série harmonisée
: Tension nominale : 450/750V
: Enveloppe isolante en PVC (Polychlorure de vinyle)
: Gaine de protection non métallique en PVC.
Pas de lettre : câble rond.
Pas de lettre : âme en cuivre.
-F
: Ame souple, classe 5.
3G1.5
: 3 conducteurs en cuivre âme souple 1,5 mm²
(G : Câble avec conducteur vert/jaune dans le câble)
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H05 VV-F 3x2.5
3 conducteurs
en cuivre âme
souple 2.5 mm²
V
V
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F