Comment choisir le bon câble électrique ?
Quels critères utiliser pour bien choisir un câble ou un fil électrique ?
En plus des deux outils d'aide que nous proposons :
- abaque de choix de section disponible via ce lien
- sélecteur de câble disponible via ce lien
nous vous proposons une méthode permettant une approche fine du besoin et ainsi sélectionner la solution idéale ou une alternative pertinente.
Sont donc abordés ici les sujets suivants :
#1 - caractéristiques électriques des fils et câbles électriques
#2 - caractéristiques mécaniques des fils et câbles électriques
#3 - caractéristiques chimiques des fils et câbles électriques
Détaillons donc ces différents points !
#1 - Caractéristiques électriques
Bien entendu, le but premier d'un fil ou d'un câble électrique est le transport d'énergie sous forme électrique, ou bien encore du transport de signal, toujours sous forme électrique.
Il est donc évident d'élaguer dans un premier temps les caractéristiques concernant cet aspect.
#Tension (en Volt)
La tenue en tension doit être adaptée en concordance avec la tension d'usage prévu.
Voici les valeurs usuelles de tension d'usage en domestique et petit tertiaire :
- 230V monophasé
- 400V triphasé
- 12Vcc (courant continu)
- 24Vcc (courant continu)
- 48Vcc (courant continu)
*TBTS : Très Basse Tension de Sécurité, soit une tension de moins de 50VCC
Bien entendu, d'autres niveaux de tension sont possibles, dans tous les cas le niveau de tenue en tension des fils et câble se décrypte facilement.
Voici comment s'y retrouver : tous les fils et câbles sont identifiés en terme de "série" plutôt qu'en terme de référence.
Cela se traduit par le fait que le nom d'un câble intègre ses principales caractéristiques, et notamment sa tenue en tension (ce sont typiquement les premiers caractères) :
- U1000 : tenue de 1000V
- H01 : tenue 100V
- H03 : tenue 300V
- H05 : tenue de 500V
- H07 : tenue de 750V
- H1 : tenue 1000V
- Attention à différencier H01 et H1...
Les câbles U1000-AR2V et U1000-R2V sont donc des câbles (âme alu pour le premier, cuivre pour le second) qui présentent une tenue en tension de 1000V.
Les H07RN-F, H07V-K ou encore H07BQ-F sont eux des câbles qui offrent une tenue en tension jusque 750V.
Le reste des caractères alphanumériques définissent eux la construction et les matériaux utilisés. Voici l'article dédié qui vous apportera plus de précisions à ce propos.
Cela va être utile pour la section suivante concernant l'approche des caractéristiques mécaniques.
#Intensité (en Ampère)
Cette valeur est directement proportionnelle à la puissance à transmettre, et est donc à considérer correctement pour le choix de la section du ou des conducteurs.
Un point de détail à ce propos : la section n'est pas le diamètre ; je vous invite à consulter notre article détaillant cela.
Le choix de section est primordial pour éviter toute chute de tension trop importante et/ou pour éviter tout échauffement du conducteur qui pourrait amener à une détérioration des isolants.
Le choix se fera en fonction de beaucoup de critères :
- puissance à transmettre
- longueur
- environnement d'installation (à l'air libre, en fourreau, enterré, encastré,...)
- présence d'autres câbles
- matériau isolant (PVC, PR, etc )
- matériau conducteur (cuivre, alu, alliages divers, etc )
Il n'existe donc pas de tableau ni abaque indiquant directement l'intensité admissible pour les câbles électriques, puisque dépendant de beaucoup de critères.
Ceux existant sont généralement génériques et sont cadrés par des hypothèses de travail, qui sont alors mentionnées.
C'est le cas pour les abaques que nous proposons, qui sont déterminés par la méthode dite "de chute de tension", listée dans la norme NF C15-100 dans laquelle il est précisé une chute de tension admise de maximum 3%, pour des câbles isolés PVC et enterrés en fourreau.
#2 - Caractéristiques mécaniques
Il peut y avoir en effet un besoin en terme de tenue mécanique du câble électrique à choisir : câble pour enrouleur, câble en mouvement (machines diverses, ascenseurs, etc ), câble de servo commande, câble en chaîne porte-câbles, câble pour usage intensif, etc.
Il peut y avoir par ailleurs un besoin de solidité et de durabilité : typiquement, les câbles isolés en PUR (Polyuréthane) offre une excellente tenue à l'abrasion, aux coupures, à la flexion, etc.
Voici les besoins usuellement sollicités :
- grande souplesse (H07RNF par exemple)
- avec élément porteur (interne ou externe)
- solidité et durabilité (H07BQ-F par exemple)
- pour enrouleur
- Pour chaîne porte-câbles
- Extra-souple pour robotique
- Pour convoyage (ascenseurs et assimilés)
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fil électrique VS câble électrique
Une distinction importante est à indiquer pour une bonne compréhension du besoin : un fil électrique n'est pas un câble électrique, mais un câble électrique est composé de un ou plusieurs fils électriques. Explications :
Fil électrique : c'est un conducteur électrique uniquement monoconducteur (appelé aussi unipolaire), avec âme souple multibrins ou bien rigide (ou semi-rigide), et comportant dans tous les cas une seule épaisseur d'isolant.
-> Fil électrique = une seule épaisseur d'isolant.
Câble électrique : lui est constitué soit de plusieurs conducteurs (ici aussi soit en souple multibrins soit rigide ou semi-rigide) soit d'un seul conducteur (on parle alors de câble monoconducteur ou unipolaire) mais possède dans les deux cas deux épaisseurs d'isolant.
-> Câble électrique = deux épaisseurs d'isolant.
Souplesse des fils et câbles électriques
D'un point de vue normatif, la souplesse d'un fil ou d'un câble électrique concerne l'âme conductrice uniquement, sans prise en compte des isolants.
Les différentes souplesse sont définies par une classe :
Classe 1 : âme pleine
L'âme conductrice de chacun des fils conducteurs est ici constituée d'un unique brin de cuivre plein.
Typiquement, cette classe est pour les conducteurs en section jusque 4mm² inclus.
Classe 2 : âme câblée
Le terme "âme câblée" indique que le conducteur est composé de quelques brins assemblés ensembles (en torsade).
La classe 2 est généralement utilisée pour les conducteurs à partir de 6mm² inclus.
Classe 5 : âme souple
Chaque conducteurs est dit "multibrins", chacun de ces derniers composant un conducteur mesurant entre Ø0.2mm et Ø0.4mm ; ce Ø est selon la section finale du conducteur.
Cette composition offre une bonne souplesse pour la mise en oeuvre ainsi qu'une certaine liberté de mouvement pour le câble sans risque de rupture par fatigue mécanique du conducteur lors des sollicitations.
Classe 6 : âme extra souple
Ici, chaque brin mesure Ø0.07mm , ce qui offre une excellente souplesse à l'ensemble.
Concernant la souplesse globale du câble considéré, indépendamment de la souplesse de l'âme, voici quelques informations, non exhaustives :
- Câble caoutchouc (type H07RN-F) : isolant type néoprène/caoutchouc, qui offre une très bonne souplesse sur une grand plage de T°C, y compris en basses températures.
- Câbles PUR (type H07BQ-F) : isolant PUR Polyuréthane qui offre une très bonne souplesse au câble ainsi que sa grande solidité, et reste souple indépendamment de la température.
- Câbles isolés PVC (type YSL, H05VVF, YSLY, etc) : les isolants PVC sont généralement à utiliser plutôt en pose fixe, leur souplesse étant à retenir pour un confort de mise en oeuvre ; toutefois certaines références sont isolées en PVC spécifiques, conférant différentes propriétés mécaniques (et chimiques).
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#3 - Caractéristiques chimiques
Abordons ici le troisième point permettant de boucler les différentes caractéristiques nécessaires pour le bon choix.
Par caractéristiques "chimiques", il s'agit notamment de proposer des fils et câbles électriques offrant une tenue :
- à l'eau / immersion permanente ou intermittente
- aux UV
- aux produits chimiques
- aux hydrocarbures
- aux détergents et à l'eau chaude
- aux produits phytosanitaires divers
- à l'eau de mer
- aux intempéries
Comme toujours, seules les spécifications (cf fiches techniques disponibles) propres à chaque série de câble électrique permet de valider une performance par rapport au besoin listé ci-dessus.
Tenue à l'eau - Câbles électriques étanches - Indices AD7 et AD8
Concernant particulièrement la tenue à l'eau et l'étanchéité des câbles, la norme NF C15-100 liste notamment l'indice "AD" pour cette caractéristiques :
- AD7 : câble immergeable à concurrence de 2 mois maxi consécutifs par période de 12 mois, à 1m maxi. de profondeur.
- AD8 : un câble certifié AD8 est un câble pouvant être immergé en permanence, jusqu'à au moins 300m habituellement.
Les câbles pour pompes immergées par exemple sont obligatoirement AD8.
Une notion toutefois aussi est à distinguer est le type de milieu de l'immersion : eau claire, eau stagnante, eau de mer, eaux chargées, eaux chlorées, etc Attention à bien s'assurer de la compatibilité.
Une particularité concernant les câbles H07RN-F : les standards sont AD7, mais il existe des câbles dits "améliorés" qui sont AD8 (marqués H07RN-F comme les AD7, donc seule leur fiche technique permet de les identifier). Ces derniers sont à distinguer des H07RN8-F qui sont des H07RNF...AD8, et sont marqués "H07RN8-F".
Tenue aux UV
Bien qu'il faille que tous fils et câbles électriques cheminent de manière protégée mécaniquement (donc en gaine, fourreau, goulotte, etc), il peut être nécessaire d'avoir le possibilité de poser un câble ne subissant pas de dégradation liée à une exposition aux UV.
Les câbles pouvant supporter une exposition intérieure et/ou extérieure aux UV sont généralement de couleur noire mais cela est non systématique.
Il est en effet possible que d'autres couleurs via certaines formulations de gaine isolante leur confère cette caractéristique. Généralement, ce sont des câbles isolés en PUR qui offre cela.
Ou bien encore certains PVC gris formulés spécialement pour proposer cette caractéristique.
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