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CONDUCTEURS ET CÂBLES Conducteurs et câbles Les conducteurs et câbles permetten

CONDUCTEURS ET CÂBLES Conducteurs et câbles Les conducteurs et câbles permettent de conduire le courant électrique. Ils représentent les éléments actifs des liaisons électriques. Il existe une très grande variété de conducteurs et de câbles électriques, pour satisfaire à toutes les utilisations. On appelle câble électrique un ensemble constitué d’un ou plusieurs éléments conducteurs, isolés individuellement et rassemblés sous une gaine de protection mécanique commune. Lorsque le câble comprend plusieurs conducteurs, on parle de câble multiconducteurs. Lorsque le câble ne comprend qu’un seul conducteur, on parle de câble unipolaire. Conducteurs et câbles Conducteur isolé Un conducteur isolé est un ensemble formé d’une âme conductrice et de son enveloppe isolante. Câble unipolaire Un câble unipolaire est un conducteur unique qui comporte en plus une ou plusieurs gaines de protection. Câble multipolaire (multiconducteur) Un câble multipolaire est un ensemble regroupant plusieurs conducteurs électriquement séparés mais protégés par une ou plusieurs gaines de protection commune. Définitions Conducteurs et câbles Constitution : Un câble est constitué de deux parties essentielles, Partie conductrice et Partie isolante. Partie conductrice : Âme L’âme a pour rôle de conduire le courant électrique, elle doit présenter une résistivité (ρ en Ω.m) très faible pour réduire les pertes par effet Joules (Perte en chaleur : Thermique). Elle est soit en cuivre, soit en aluminium. La résistivité varie en fonction de la température • Massive (un seul brin de section < 35 mm²), on parle alors de conducteur rigide. • Câblée ou divisée (plusieurs brins torsadés), selon la classe, on parle alors de conducteur rigide ou souple. Conducteurs et câbles Partie conductrice : Âme L’âme doit présenter une résistance mécanique suffisante pour éviter la rupture du conducteur sous les efforts au moment de la pose, des fixations, du serrage des connexions. Elle peut être : Constitution La section d’un conducteur est la surface correspondant au plan de coupe transversal de son âme ce qui correspond, généralement, à la surface d’un cercle. Elle se calcule donc avec les formules ci-contre. Conducteurs et câbles Partie conductrice : Âme La souplesse du conducteur dépend principalement du nombre de brins utilisés pour réaliser son âme (pour la même section conductrice). La norme internationale CEI 228 et la norme française NFC 32 103 ont défini quatre classes de souplesse : • Classe 1 : âmes rigides (massives) • Classe 2 : âmes rigides câblées • Classe 5 : âmes souples • Classe 6 : âmes extra-souples Constitution Ces deux classes d’âmes conviennent pour les installations fixes. Ces deux classes d’âmes conviennent pour les installations mobiles. Conducteurs et câbles Partie conductrice : Âme Tableau : Section nominale / Constitution des âmes conductrices Constitution Conducteurs et câbles Partie isolante (Enveloppe isolante) Constitution La partie isolante doit en plus résister aux contraintes d’environnement et notamment à la température. Elle doit donc être réalisée avec des matériaux possédant une bonne tenue en température ainsi qu'une bonne rigidité diélectrique. Cette dernière correspond au champ électrique maximal en V/m que le matériau en question est capable de supporter sans être perforé (claquage). On peut noter que les conducteurs des lignes HT n'ont pas de gaine. En effet, l'isolation est, dans ce cas, simplement assurée par l'air environnant. La rigidité diélectrique de l'air saturé d'humidité valant environ 1 MV/m, on en déduit que deux conducteurs voisins présentant une d.d.p. de 400 000 V devrait théoriquement être éloignés l’un de l’autre d’au moins 40 cm. Dans la pratique, cette distance est plus grande. Isoler les parties actives entre elles pour éviter l’apparition d’un court-circuit. Isoler les parties actives par rapport aux masses métalliques reliées à la terre pour éviter l’apparition d’un défaut d’isolement. L’enveloppe isolante entoure l’âme conductrice et assure l’isolation électrique, son rôle consiste à : Conducteurs et câbles Partie isolante (Enveloppe isolante) Constitution Principaux isolants utilisés pour l’isolation des conducteurs électriques Ce sont la nature et l'épaisseur de la gaine isolante qui fixent la valeur de la tension de service, valeur limite qu’il ne faut jamais dépasser pour que l’isolement du conducteur soit toujours assurée. Elle doit donc toujours être supérieure à la tension nominale de l’installation. Les tensions de service usuelles pour les conducteurs et câbles en BT sont : 250V, 500V, 750V, 1000V. Conducteurs et câbles Partie isolante (Enveloppe isolante) Constitution Généralement, l’enveloppe isolante n'est pas suffisante pour protéger le conducteur contre les contraintes d'environnement. Ces contraintes sont de plusieurs types : contraintes mécaniques : chocs, traction, torsion, flexion. contraintes physiques : chaleur, froid, humidité, feu, UV. contraintes chimiques : corrosion, solvants, acides et bases. Il est alors nécessaire de compléter le dispositif avec une gaine de protection. Celle-ci peut être réalisée en polychlorure de vinyle (PVC), en caoutchouc vulcanisé (NR), en polyéthylène réticulé (PRG) ou en polychloroprène (PCP). Lorsque les risques encourus sont élevés, on trouve d'autres constituants tels que : du feuillard d’acier ou d'aluminium (armure), un revêtement de plomb (étanchéité). Câble armé et étanche Câble armé et étanche Conducteurs et câbles Les canalisations électriques Une canalisation électrique est un conduit dans lequel des fils ou des câbles vont pouvoir être mis , de façon à assurer leur protection et leur mise en place dans l’environnement prévu et selon la manière prévue : industrie, bâtiment, encastré, apparent…On distingue principalement deux grandes familles : les conduits et les moulures pour l’électricité bâtiment et les chemins de câbles et goulottes pour l’électricité industrielle. Conducteurs et câbles Les conduits cylindriques On appelle conduit (gaine) l'élément qui assure aux conducteurs et câbles une protection continue contre les chocs mécaniques, l'eau, les risques d'incendie, etc. La désignation des conduits cylindriques est constituée de 2 chiffres, suivis de 3 lettres suivies de 4 chiffres. Codification des conduits 2 chiffres : 3 lettres : Les canalisations électriques Conducteurs et câbles Les conduits cylindriques Codification des conduits (suite) 4 chiffres : Les canalisations électriques Conducteurs et câbles Les conduits cylindriques Les canalisations électriques Conducteurs et câbles Dénomination La dénomination (désignation) est un code qui précise les caractéristiques d'un câble. L'information est inscrite sur la gaine de protection du câble. La dénomination des conducteurs et câbles est définie dans deux normes qui coexistent encore à l’heure actuelle : Norme européenne ou CENELEC (Comité Européen de Normalisation pour l’électrotechnique), C'est un organisme qui vise à regrouper et à harmoniser les normes des différents pays de l'Union Européenne. Norme française : UTE (Union technique de l’électricité), est l'organisme français de normalisation électrotechnique, pour les types de câbles non harmonisé. Conducteurs et câbles Dénomination Désignation d’un câble électrique : Norme européenne CENELEC Conducteurs et câbles Dénomination Désignation d’un câble électrique : Norme française UTE Conducteurs et câbles Dénomination Les normes marocaines Conducteurs et câbles Dénomination Les normes marocaines Conducteurs et câbles Dénomination Exemple 1 : H 07 V-U H : Système harmonisé 07 : Tension nominale 700 V V : Isolant polychlorure de vinyle (PVC) U : âme rigide, massive, ronde en cuivre Exemple 2 : U-1000 R2V 4G2,5 U : câble faisant l’objet d’une norme UTE 1 000 : tension nominale = 1 000 V R : isolant des conducteurs en polyéthylène réticulé (PR) 2V : gaine de protection épaisse en PVC 4G : 4 conducteurs dont le vert-et-jaune 2,5 : section en mm² Conducteurs et câbles Dénomination Application Expliquer la désignation des deux câbles ci-contre : Conducteurs et câbles Repérage des conducteurs Le repérage par la couleur des isolants des conducteurs permet de savoir l'utilité du conducteur : Phase, Neutre ou Protection Equipotentielle (PE). Remarque 1 : Les conducteurs de phases sont repérés par une couleur quelconque (Rouge, noir, marron, gris…) sauf le bleu clair et la double coloration vert-et-jaune. Remarque 2 : Le repérage des conducteurs ne doit être considéré que comme une présomption et il est toujours nécessaire de vérifier les polarités des conducteurs avant toute intervention. Conducteurs et câbles Repérage des conducteurs Exemple : Dans une distribution triphasée + neutre, on utilisera un câble 5 conducteurs et le conducteur vert/jaune ne sera pas utilisé. En aucun cas, on n’a le droit d’utiliser un câble 4 conducteurs, et de se servir du câble vert/jaune comme neutre. X X Conducteurs et câbles Classification et choix des câbles Classification : Les fabricants proposent plusieurs sortes de câbles répondant aux facteurs d’influence propres à différents domaines d’utilisation. On distingue ainsi : a) Les câbles pour applications industrielles, BT ; b) Les câbles à usage domestiques pour canalisation fixes et mobiles ; c) Les câbles basse et moyenne tension de branchement et de distribution ; d) Les câbles courants faibles : téléphone, réseaux locaux, télévision, ect... e) Les câbles spéciaux : mines, ascenseur, pétrochimie, sidérurgies, marine, ONCF, etc... Choix : Il suffit bien souvent de déterminer le domaine d’application pour avoir directement le câble qui convient. Il reste alors à déterminer d’autres critères de choix (le nombre de conducteurs, section…) Conducteurs et câbles Classification et choix des câbles Le choix s'effectue en fonction de plusieurs critères : • La section normalisée de l'âme conductrice en mm² • Le nombre de conducteurs nécessaires. • La matière de l'âme conductrice. • Le type d'utilisation : Fixe ou Mobile. • L'influence externe. • uploads/S4/ conducteurs-et-cables-copie.pdf