Conducteurs et cables CAP Prof 2007

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CONDUCTEURS ET CABLES
CAP PROELEC (CJ)
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 doit être très bonne conductrice de l'électricité pour limiter au maximum les pertes par
effet Joule lors du transport de l'énergie, d'où l'utilisation du cuivre ou de l'aluminium qui ont
une résistivité (ρ
ρ) très faible.
Rappel du calcul de la résistance du conducteur
ρ×L
R=
S
R :Résistance du conducteur (en Ω)
L:longueur du conducteur (en km)
S :section du conducteur (en mm²)
ρ : résistivité du conducteur (en Ω. mm²/ km)
Pour le cuivre : r = 17,24 W. mm²/ km à 20 °C
Pour l'aluminium : r = 28,26 W. mm²/ km à 20 °C
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CONDUCTEURS ET CABLES
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.
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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.
L’âme est massive lorsqu’elle est constituée d’un conducteur unique.
Elle est dite câblée lorsqu’elle est formée de plusieurs conducteurs
torsadés.
Dans le nom du conducteur H07VU, le « U » devient « R » lorsque la
section est supérieure à 4mm² : c'est le H07VR.
Ame conductrice massive (U)
Ame conductrice câblée (R)
2.2) Enveloppe isolante
Propriétés mécaniques
Propriétés
physiques
Propriété électrique :
Propriétés chimiques
Tenue au feu
Les caractéristiques mécaniques de l'enveloppe isolante ne sont pas toujours suffisantes
pour protéger le câble des influences externes. On est conduit à recouvrir l'enveloppe isolante
par une gaine de protection qui doit présenter des caractéristiques :
* Mécaniques ( résistance à la traction, à la torsion, la flexion et aux chocs) ;
* Physiques (résistance à la chaleur, au froid, à l'humidité, au feu) ;
* Chimiques (résistance à la corrosion au vieillissement).
On emploie des enveloppes en matériaux synthétiques (PVC…) ou métalliques (feuillard d'acier, d'aluminium ou
plomb).
La température maximale de fonctionnement pour les isolants est donnée par la norme NFC15-100 :
- Polychlorure de vinyle (PVC): 70 °C
- Polyéthylène réticulé (PRC) : 90 °C
Nota :
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 :
-
CR2 : câbles ordinaires, pas de résistance au feu particulière ;
CR1 : câbles dits résistants au feu.
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CONDUCTEURS ET CABLES
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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 4) H 07 RN-F 2G25
(Fig 5) Câble armé avec feuillard d’acier
et étanche avec une gaine de plomb
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.
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•
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Exemple code UTE : U 1000 RGVPF 3G35 mm²
U 1000 RGVPF 3G35
♦U
: Câble faisant l’objet d’une norme UTE
♦ 1000: Tension nominale : 1000V
♦ Pas de lettre: Ame rigide.
♦ Pas de lettre: Ame en cuivre.
♦R
: Enveloppe isolante : PR Polyéthylène réticulé
♦G
: Gaine de bourrage
3 conducteurs
3 conducteurs
en
♦V
: Gaine de protection non métallique : PVC
cuivre
de section
en cuivre
âme
35mm²,âme
rigide
♦P
: Revêtement métallique : Gaine de plomb
35 mm²
♦F
: Feuillard en acier
♦ Pas de lettre: Câble rond
♦ 3G35
: 3 conducteurs en cuivre de section 35 mm²
(G : Câble avec conducteur vert/jaune dans le câble)
•
R
G
V
P
Exemple code CENELEC : H 07VV-F 3X1.5 mm²
♦H
: Série harmonisée
♦ 07 : Tension nominale : 450/750V
♦V
: Enveloppe isolante en PVC (Polychlorure de vinyle)
♦V
: Gaine de protection non métallique en PVC.
♦ Pas de lettre : câble rond.
♦ Pas de lettre : âme en cuivre.
♦ -F : Ame souple, classe 5.
♦ 3X1.5
: 3 conducteurs en cuivre âme souple 1,5 mm²
(X : Câble sans conducteur vert/jaune dans le câble)
H05 VV-F 3X2.5
33 conducteurs
conducteurs
en
cuivre
de section
en
cuivre
âme
2,5m²,âme souple
souple 2.5 mm²
V
V
« Zoom » sur un conducteur souple : H07VK
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F
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V) Choix des conducteurs et câbles
Il suffit bien souvent de déterminer le domaine d'application pour avoir directement le câble qui
convient. Il reste alors à déterminer le nombre de conducteurs nécessaires et leur section.
Les tableaux ci-dessous donnent les câbles couramment utilisés pour les canalisations fixes et
mobiles :
5.1) Canalisations fixes
5.2) Canalisations mobiles
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Donnez la désignation complète des câbles et des conducteurs suivants :
Désignation : H 07V-U 1.5 mm²
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
H
: Série harmonisée
07 : Tension nominale : 450/750V
V
: Enveloppe isolante en PVC (Polychlorure de vinyle)
Pas de lettre : câble rond.
Pas de lettre : âme en cuivre.
-U : Ame Rigide, massive,ronde
1.5mm²
: section du conducteur
Désignation : U 1000 AR02Z 3X25 mm²
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
U
: Câble faisant l’objet d’une norme UTE
1000: Tension nominale : 1000V
Pas de lettre: Ame rigide.
A
: Ame en aluminium.
R
: Enveloppe isolante : PR Polyéthylène réticulé
0
: Aucun bourrage ou bourrage ne formant pas de gaine
2
: Gaine de protection non métallique : gaine épaisse
P
: Revêtement métallique : Zinc ou autre métal
F
: Feuillard en acier
Pas de lettre: Câble rond
3X25 : 3 conducteurs en aluminium de section 25 mm² / câble sans vert/jaune
Désignation : U 500 SC 1C 3G2,5 mm²
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
U
: Câble faisant l’objet d’une norme UTE
500 : Tension nominale : 300/500V
S
: Ame souple.
Pas de lettre : Ame en aluminium.
C
: Enveloppe isolante : Caoutchouc vulcanisé
1
: Gaine d’assemblage et de protection formant un bourrage
C
: Gaine de protection non métallique : caoutchouc vulcanisé
Pas de lettre: Câble rond
3G2,5 : 3 conducteurs de section 2,5 mm² / câble avec conducteur vert/jaune
Quelle est la désignation de câble que l’on peut utiliser pour alimenter un aspirateur, alimenté par 3 conducteurs ?
H05VV-F
Donner la désignation complète de ce câble
♦H
: Série harmonisée
♦ 05 : Tension nominale : 300/500V
♦V
: Enveloppe isolante en PVC (Polychlorure de vinyle)
♦V
: Gaine de protection non métallique en PVC.
♦ Pas de lettre : câble rond.
♦ Pas de lettre : âme en cuivre.
♦ -F : Ame souple, classe 5.
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