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Les conducteurs et les câbles électriques :
Sommaire :
• 1. Définition
• 2. Constitution
• 3. Choisir un conducteur ou un câble
• 4. Dénomination des câbles
1. Définition :
Ils permettent de réaliser les liaisons électriques, leur rôle est de conduire le courant électrique, transporter l'énergie électrique jusqu'aux récepteurs.
Il existe divers variétés pour toutes les utilisations du domaine électrotechnique (courant fort, courant faible, isolé, unipolaire, multipolaire...).
La partie conductrice appelée âme doit :
• Avoir une résistivité la plus faible possible pour limiter l'échauffement par pertes Joule lors du passage du courant.
• Être suffisamment souple pour faciliter le passage dans un conduit.
Dans l'habitat la norme NF C 15-100 impose l'utilisation de conducteur en cuivre (Cu).
1.1. Conducteur isolé :
Un conducteur isolé est un ensemble formé d’une âme conductrice et de son enveloppe isolante.
Il existe 2 types d'âmes conductrice : l'âme massive et l'âme souple.
Les conducteurs sont conditionnés en bobine de (100 ou 500 mètres).
1.2. Câble unipolaire ou multipolaire :
Un câble regroupe un seul conducteur isolé ou plusieurs conducteurs électriquement isolés placés dans une gaine de protection commune.
a) Câble unipolaire :
Un câble unipolaire est un conducteur unique qui comporte en plus une ou plusieurs gaines de protection.
a) Câble multipolaire :
Un câble multipolaire est regroupe plusieurs conducteurs protégés par une ou plusieurs gaines de protection.
Les câbles sont conditionnés en touret pour les grande longueur (1000 mètres) ou en couronne pour des longueurs inférieures (100 mètres).
2. Constitution :
Un câble sont constitués de deux parties essentielles, chaque partie a sa fonction : conductrice ou isolante.
2.1. Partie conductrice : Âme :
a) Caractéristique électrique :
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).
| Matière conductrice | Résistivité ρ en Ω.m |
|---|---|
| Cuivre | 1,7 × 10-8 |
| Aluminium | 2,6 × 10-8 |
b) Caractéristique mécanique :
Âme massive :
Elle est réalisée à partir d'un seul conducteur (section ≤ 4 mm²) ou formée de plusieurs brins torsadés (section ≥ 4 mm²).
Elle n'est pas très souple est utilisée pour les réalisations dans l'habitat (installations fixes).
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Âme souple ou câblée :
Elle est réalisée à partir d'une multitude de brins. Elle est souple donc plus facile à mettre en forme, elle est destinée aux réalisations industrielles ou mobiles.
Les conducteurs souples sont plus cher que les conducteurs à âme rigide.
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c) Classe de souplesse :
La souplesse d’un conducteur ou d'un câble dépend du nombre de brins pour la même section conductrice.
La souplesse des câbles dépend principalement de la nature des âmes utilisées, la norme NF C 32-013 définit 4 classes de souplesse.
• Classe 1 : âmes massives pour les installations fixes
• Classe 2 : âmes rigides câblées pour les installations fixes
• Classe 5 : âmes souples pour les installations mobiles
• Classe 6 : âmes extra-souples pour les installations mobiles
| Âme des câbles = Nombre de brin(s) × diamètre d'un brin (en mm) |
|---|
| Section nominale (mm²) |
Âme des câbles Nbre de brin(s) × diamètre d'un brin (en mm) |
Section nominale (mm²) |
Âme des câbles Nbre de brin(s) × diamètre d'un brin (en mm) |
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|---|---|---|---|---|---|
| Classe 1 | Classe 2 | Classe 5 | Classe 6 | ||
| Informations | Âme massive | Âme rigide câblée | Informations | Âme souple | Âme extra souple |
| Installations fixes | Installations mobiles | ||||
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| 1,5 | 1 × 1,38 | 7 × 0,50 | 0,5 | 16 × 0,20 | 28 × 0,15 |
| 2,5 | 1 × 1,78 | 7 × 0,67 | 0,75 | 24 × 0,20 | 42 × 0,15 |
| 4 | 1 × 2,25 | 7 × 0,85 | 1 | 32 × 0,20 | 56 × 0,15 |
| 6 | 1 × 2,76 | 7 × 1,04 | 1,5 | 30 × 0,25 | 85 × 0,15 |
| 10 | 1 × 3,57 | 7 × 1,35 | 2,5 | 50 × 0,25 | 140 × 0,15 |
| 16 | 1 × 4,50 | 7 × 1,70 | 4 | 56 × 0,30 | 228 × 0,15 |
| 25 | 1 × 5,65 | 7 × 2,140 | 6 | 84 × 0,30 | 189 × 0,20 |
| 35 | 1 × 6,60 | 7 × 2,52 | 10 | 80 × 0,40 | 324 × 0,20 |
| 50 | 7 × 2,93 | 19 × 1,78 | 16 | 126 × 0,40 | 513 × 0,20 |
| 70 | - | 19 × 2,1437 | 20 | 196 × 0,40 | 783 × 0,20 |
| 95 | 19 × 2,52 | 37 × 1,78 | 35 | 276 × 0,40 | 1107 × 0,20 |
| 120 | 19 × 2,85 | 37 × 2,25 | 50 | 396 × 0,40 | 702 × 0,30 |
| 150 | 19 × 3,20 | 37 × 2,25 | 70 | 475 × 0,40 | 909 × 0,30 |
| 185 | - | 37 × 2,52 | 95 | 360 × 0,50 | - |
| 240 | - | 37 × 2,85 | 120 | 475 × 0,50 | 1702 × 0,30 |
| 300 | - | 37 × 3,20 | 150 | 608 × 0,50 | 2109 × 0,30 |
| 400 | - | 61 × 2,85 | 185 | 756 × 0,50 | 2590 × 0,30 |
| 500 | - | 61 × 3,20 | 240 | 925 × 0,50 | 3360 × 0,30 |
| 630 | - | 127 × 2,52 | 300 | 1221 × 0,50 | 4270 × 0,30 |
| 800 | - | 127 × 2,85 | 400 | 1525 × 0,50 | - |
| 1000 | - | 127 × 3,20 | 500 | 1769 × 0,55 | - |
d) Enveloppe Isolante :
L’enveloppe isolante c’est la matière qui entoure l’âme, elle permet :
• d'isoler les conducteurs.
• de protéger contre les contacts directs et les défauts d'isolement.
Elle doit posséder des propriétés bien précises.
L’isolant assurant l’isolement entre les conducteurs à des potentiels différents et avec la terre ou les masses, il doit présenter une très forte résistivité (ρ) et une bonne tenue en température.
| Matière isolante | Résistivité ρ en Ω.m |
|---|---|
| Polyéthylène | 1 × 1016 |
| Papier | 1 × 1015 |
| Caoutchouc | 1 × 1013 à 1 × 1016 |
De nos jours les matières synthétiques ont remplacé les produits tels que les papiers imprégnés ou les caoutchoucs naturels.
Actuellement on utilise principalement :• Le PVC : Polychlorure de Vinyle ou le Polyéthylène.
• Le PRC : Polyéthylène Réticulé Chimiquement.
• Le PR : Caoutchouc butyle vulcanisé.
Les isolants utilisés sont caractérisés pour leur tension nominale d’isolement.
La tension nominale d’isolement d'un câble doit être au moins égale à la tension nominale de l’installation électrique : 250V, 300V, 500V, 750V, 1000V.
e) 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).
| Couleur | Type de conducteurs | |
|---|---|---|
| Rouge | Conducteur de Phase | |
| Bleu | Conducteur de Neutre | |
| Vert/ | Jaune | Conducteur de Protection Equipotentielle (PE) |
Le tableau ci-après indique le repérage des conducteurs dans les câbles :
| Modèle | Couleurs repérage | Type de conducteurs | Photos |
|---|---|---|---|
| 2 |  |
Monophasé L+N |
 |
| 3 |  |
Triphasé L1+L2+L3 |
 |
| 3G |  |
Monophasé + PE L1+N+PE |
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| 4 |  |
Triphasé + Neutre L1+L2+L3+N |
 |
| 4G |  |
Triphasé + PE L1+L2+L3+PE |
 |
| 5G |  |
Triphasé + Neutre + PE L1+L2+L3+N+PE |
 |
f) Gaine de protection :
La gaine de protection protège le câble de son environnement.
Elle doit satisfaire à des conditions liées à l'environnement du câble :
• La température.
• Le vieillissement.
• La présence d'eau.
• La présence de poussières.
• La possibilité de chocs mécaniques.
Les matériaux isolants utilisés sont :
• Le PVC : Polychlorure de Vinyle ou le Polyéthylène.
• Le PRC : Polyéthylène Réticulé Chimiquement.
• Le PR : Caoutchouc butyle vulcanisé.
Les matériaux de protection mécanique utilisés sont :
• Le plomb (Pb).
• L'aluminium (Al).
• Un feuillard en acier.
La tenue en température est décrite dans le tableau ci-dessous :
| Isolant | Températures max en °C |
|---|---|
| PVC | 70°C |
| Caoutchouc | 60°C |
| Polyéthylène réticulé EPR | 90°C |
| Caoutchouc siliconé | 180°C |
3. Choisir un conducteur ou un câble :
Le choix s'effectue en fonction de plusieurs critères :
• La section normalisée de l'âme conductrice en mm² : Sections utilisées dans l'habitat
S = 0,75 ; 1,5 ; 2,5 ; 4 ; 6 ; 10 ; 16 ; 25 ; 35 ; 50 ; 70 ; 95 ; 120 ; 150 ; 185 ; 240 ; etc. (en mm²)
• Le nombre de conducteurs nécessaires.
• La matière de l'âme conductrice.
• Le type d'utilisation : Fixe ou Mobile.
• L'influence externe.
• Le type de mode de pose : sous conduit encastré ou en apparent.
• Le coût.
| Utilisation dans une canalisation fixe | ||||
|---|---|---|---|---|
| Dénomination | Utilisation | Illustration | Nombre de conducteurs | Section en mm² |
| H 07 V-U | Dans l'habitat sous moulure ou sous conduit |  |
1 | 1,5 à 4 |
| H 07 V-R |  |
1 | 3 à 35 | |
| H 07 V-K | Dans l'industrie, équipement d'armoires électriques et câblage interne d'appareillage |  |
1 | 0,75 à 240 |
A 05 VV-U A 05 VV-R |
Canalisations apparentes sans risque mécanique |  |
2 à 5 | 1,5 à 35 |
| Utilisation dans une canalisation mobile | ||||
|---|---|---|---|---|
| Dénomination | Utilisation | Illustration | Nombre de conducteurs | Section en mm² |
H 03 VV-F H 03 VVH2-F |
Lampes portatives, lampadaires, machines de bureau, poste radio |  |
2 à 3 | 0,5 à 0,75 |
H 03 VH-H |
Radios, couvertures, rasoirs électriques, téléviseur |  |
2 | 0,5 à 0,75 |
H 03 RT-F |
Bouilloire, fer à repasser |  |
2 à 3 | 0,75 à 1,5 |
H 05 VV-F H A 05 VV-F |
Aspirateurs, réfrigérateurs, machines à laver |  |
2 à 5 | 0,75 à 4 |
H 05 RN-F A 05 RN-F |
Fours électriques, réchauds, radiateurs, lampes, baladeuses |  |
2 à 3 | 0,75 à 6 |
H 05 RR-F A 05 RR-F |
Machines à laver, cuisinières, radiateurs |  |
2 à 5 | 0,75 à 6 |
H 07 RN-F A 07 RN-F |
Raccordement des appareils en milieux soumis à des contraintes : pompe, cuisinière, friteuse à l'extérieur |  |
1 à 5 | 1,5 à 500 |
U 1000 R2V |
Câble d'alimentation des installations domestiques ou des immeubles |  |
2 à 5 | 1,5 à 630 |
Cuivre nu |
Connexion à la terre d'une installation électrique |  |
1 | 25 à 240 |
4. Dénomination des câbles :
La désignation est un code qui précise les caractéristiques d'un câble. L'information est inscrite sur la gaine de protection du câble.
Il existe 2 types de désignations :
• CENELEC (Comité Européen de Normalisation pour l’ELECtricité) qui vise à regrouper et à harmoniser les normes des différents pays de l'Union Européenne.
• UTE (Union Technique de l'Electrotechnique) existe en France pour les types de câbles non harmonisé.
4.1. Désignation CENELEC :
| Désignation | Symbole | Signification du symbole |
|---|---|---|
| Type de câble | H | Harmonisé CENELEC |
| A | National reconnu par CENELEC | |
| N, FRN | National non reconnu par CENELEC | |
Tension U0/U U0 : Tension entre phase et terre U : Tension entre phases |
00 | < 100/100V |
| 01 | ≥ 100/100V et ≤ 300/300V | |
| 03 | 300/300V | |
| 05 | 300/500V | |
| 07 | 450/750V | |
| Isolant | R | Caoutchouc |
| S | Caoutchouc silicone | |
| V | Polychlorure de vinyle | |
| X | Polyétdylène réticulé (PRC) | |
| Gaine | J | Tresse de fibres de verre |
| N | Polychloroprène | |
| R | Caoutchouc | |
| T | Tresse textile | |
| V | Polychlorure de vinyle (PVC) | |
| Forme du câble | Rien | Câble rond |
| H | Câble méplat, conducteurs séparables | |
| H2 | Câble méplat, conducteurs inséparables | |
| Nature de l'âme | ||
| Rien | Conducteur en Cuivre | |
| A | Conducteur en Aluminium | |
| F | Âme souple classe 5 | |
| H | Âme souple Classe 6 (extra souple) | |
| K | Âme souple installation fixe | |
| R | Conducteur fixe à fils torsadés cylindriques | |
| S | Conducteur fixe à fils torsadés et contour sectoriel | |
| U | Conducteur fixe à fils massifs et cylindriques | |
| W | Conducteur fixe à fils massifs et contour sectoriel | |
| Y | Âme à fil rosette | |
| Constitution | n | Chiffre indiquant le nombre de conducteurs |
| X | Absence du conducteur Vert/Jaune | |
| G | Présence du conducteur Vert/Jaune | |
| m | Nombre indiquant la section en mm² |
4.2. Désignation UTE :
| Désignation | Symbole | Signification du symbole |
|---|---|---|
| Type de câble | U | Câble normalisé UTE |
| Tension nominale | 250 | 250V |
| 500 | 500V | |
| 1000 | 1000V | |
| Nature de l'âme | Rien | Âme rigide en cuivre |
| A | Âme rigide en Aluminium | |
| S | Âme souple en Cuivre | |
| Nature de l'enveloppe isolante | B | Caoutchouc butyle vulcanisé |
| C | Caoutchouc vulcanisé | |
| J | Papier imprégné | |
| K | Caoutchouc silicone | |
| E | Polyéthylène | |
| N | Polychloroprène réticulé | |
| R | Polyéthylène réticulé | |
| V | Polychlorure de vinyle | |
| X | Isolant minéral | |
| 2 | Avant symbole gaine = gaine épaisse | |
| 3 | Avant symbole gaine = gaine très épaisse | |
| Bourrage pour les câbles multiconducteurs | G | Plastique formant la gaine de bourrage |
| U | Aucun bourrage ou pas de gaine | |
| 1 | Gaine d'assemblage formant gaine de bourrage | |
| 2 | Avant symbole gaine : gaine épaisse | |
| 3 | Avant symbole gaine : gaine très épaisse | |
| Rien | Conducteur ou torsade de conducteurs | |
| Gaine de protection non métallique | C | Caoutchouc vulcanisé |
| N | Polychloroprène ou équivalent | |
| V | Polychlorure de vinyle | |
| Protection et revêtement métalliques | P | Plomb |
| F | Feuillard ou fil d'acier | |
| Z | Zinc ou autre | |
| Gaine extérieure | V | Polychlorure de vinyle |
| Forme du câble | Rien | Câble rond |
| M | Câble plat |
