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UDDM Cours de Technologie d’électricité TEL 501 IUT Chapitre IV : Conducteurs e

UDDM Cours de Technologie d’électricité TEL 501 IUT Chapitre IV : Conducteurs et Câbles I- Généralités Les conducteurs et câbles représentent les éléments actifs des liaisons électriques, puisqu'ils conduisent le courant électrique. Il existe une très grande variété pour satisfaire à toutes les utilisations de l'énergie électrique. II- Définition Afin de transporter l’énergie électrique, on utilise des conducteurs dont les caractéristiques peuvent être très variables. Cependant un certain nombre d’éléments restent communs. 1- Conducteur isolé Un conducteur isolé est un ensemble formé d'une âme conductrice et de son enveloppe isolante 2- Câble unipolaire Un câble unipolaire est un conducteur isolé comportant en plus une ou plusieurs gaines de protection 3- Câble Un câble est un ensemble de conducteurs électriquement distincts mais comportant une protection commune Présenté par M. DJIBO Souley Enveloppe isolante Âme Isolant Âme Gaine de protection UDDM Cours de Technologie d’électricité TEL 501 IUT III- Constitution générale 1- Âme a- Caractéristiques électriques L'âme conductrice doit présenter une résistivité très faible ; pour éviter les pertes par effet joules, on emploie : - Le cuivre :  = 17,241.10-3 .mm².m-1 - L'aluminium :  = 28,264.10-3 .mm².m-1 (valeur de résistivité à 20 °C.) b- Caractéristiques mécaniques L’âme conductrice doit avoir : - une bonne conductibilité - une résistance mécanique suffisante - une bonne souplesse - une bonne tenue à la corrosion et aux agressions extérieures L'âme des conducteurs doit être assez souple, pour suivre les tracés compliqués des canalisations L'âme est massive lorsqu'elle est constituée d'un conducteur unique. On dit qu'elle est câblée lorsqu'elle est formée de plusieurs brins assemblés en torons Âme massive Âme câblée Les brins des âmes câblées sont répartis en couches successives. 1ère couche = 1 + 6 = 7 brins 2ème couche = 1 + 6 + 12 = 19 brins 3ème couche = 1 + 6 + 12 + 18 = 37 brins Présenté par M. DJIBO Souley Isolant Âme Gaine commune UDDM Cours de Technologie d’électricité TEL 501 IUT c- Clase de souplesse La souplesse d'un câble dépend du nombre de brins pour une même section conductrice. La souplesse des câbles est définie en 6 classes : les âmes les plus rigides étant en classe 1, les plus souples en classe 6. Section nominale [mm²] Âme des câbles Nombre de brin x diamètre d'un brin en mm Section nominale [mm²] Âme des câbles Nombre de brin x diamètre d'un brin en mm Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe 5 Classe 6 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 630 800 1000 1 x 1,38 1 x 1,78 1 x 2,25 1 x 2,76 1 x 3,57 1 x 4,50 1 x 5,65 1 x 6,60 7 x 2,93 19 x 2,85 19 x 3,20 37 x 2,85 37 x 3,20 7 x 0,50 7 x 0,67 7 x 0,85 7 x 1,04 7 x 1,35 7 x 1,70 7 x 2,14 7 x 2,52 19 x 1,78 19 x 2,14 19 x 2,52 37 x 2,25 37 x 2,25 37 x 2,52 61 x 2,25 61 x 2,52 61 x 2,85 61 x 3,20 127 x 2,52 127 x 2,85 127 x 3,20 12 x 1,04 19 x 1,04 19 x 1,35 19 x 1,53 27 x 1,53 37 x 1,53 37 x 1,78 61 x 1,60 61 x 1,78 91 x 1,60 0,5 0,75 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 7 x 0,30 11 x 0,30 14 x 0,30 12 x 0,40 20 x 0,40 20 x 0,50 30 x 0,50 49 x 0,50 56 x 0,60 84 x 0,60 98 x 0,67 144 x 0,67 192 x 0,67 266 x 0,67 342 x 0,67 266 x 0,85 330 x 0,85 420 x 0,85 518 x 0,85 672 x 0,85 854 x 0,85 16 x 0,20 24 x 0,20 32 x 0,20 30 x 0,25 50 x 0,25 56 x 0,30 84 x 0,30 80 x 0,40 126 x 0,40 196 x 0,40 276 x 0,40 396 x 0,40 475 x 0,40 360 x 0,50 475 x 0,50 608 x 0,50 756 x 0,50 925 x 0,50 1221 x 0,50 1525 x 0,50 1769 x 0,55 28 x 0,15 42 x 0,15 56 x 0,15 85 x 0,15 140 x 0,15 228 x 0,15 189 x 0,20 324 x 0,20 513 x 0,20 783 x 0,20 1107 x 0,20 702 x 0,30 909 x 0,30 1332 x 0,30 1702 x 0,30 2109 x 0,30 2590 x 0,30 3360 x 0,30 4270,30 2- Enveloppe isolante L'enveloppe isolante est la matière entourant l'âme, elle est destinée à assurer son isolation. Elle doit posséder des propriétés bien précises : - une résistivité élevée - une grande rigidité diélectrique (tension maxi que peut supporter l’isolant) - comporter des pertes diélectriques réduites (diélectrique = matériau isolant) - résister : au vieillissement au froid à la chaleur et au feu aux vibrations et aux chocs aux attaques corrosives a- Propriétés électriques - Très forte résistivité - Pertes diélectriques faibles - Rigidité diélectrique élevée b- Propriétés physiques et chimiques - Bonne résistance à la chaleur et au froid - Tenue au vieillissement - Résistance à l'humidité, à la corrosion et au feu Présenté par M. DJIBO Souley UDDM Cours de Technologie d’électricité TEL 501 IUT c- Propriétés mécaniques Des essais de résistance à la traction, à la torsion, à la flexion permettent de contrôler les qualités mécaniques. d- Matériaux employés Actuellement, les matières synthétiques ont remplacé les produits tels que les papiers imprégnés ou les caoutchoucs naturels, voire les tissus - Le polychlorure de vinyle (PVC) ou le polyéthylène. - Le caoutchouc butyle vulcanisé. - Le polyéthylène réticulé chimiquement (PRC), qui associe les bonnes propriétés électriques du polyéthylène aux propriétés thermique du caoutchouc butyle. 3- Gaine de protection La gaine de protection doit satisfaire à des conditions liées à l'environnement du câble, telle que : - La température - La présence d'eau - La possibilité de chocs mécaniques, etc On emploie comme matériaux de gainage, soit les matériaux isolants tel que ceux cités pour les enveloppes isolantes, soit des matériaux métalliques tel que le plomb, l'aluminium, le feuillard d'acier. IV- Couleurs des conducteurs Conducteur Couleur PE Vert / Jaune Neutre Bleu Clair Phase Tout excepté Vert / Jaune,Vert, Jaune, Bleu Clair Le conducteur bleu clair est destiné au neutre quand il est dans un câble de plus de 5 conducteurs, sinon il peut être utilisé comme phase. Important : Le repérage des conducteurs ne doit être considéré que comme une présomption et il est toujours nécessaire de vérifier la polarité des conducteurs avant toute intervention - N'importe quelle couleur peut-être utilisée pour les conducteurs de phases à l'exception du vert et du jaune - Les conducteurs de phase sont repérés par la couleur noire ou brune et éventuellement bleu clair dans les câbles multiconducteurs, et ceci uniquement dans le cas où le câble, où la canalisation ne comporterait pas de conducteur de neutre. Par contre, le conducteur vert/jaune d'un câble assurant une liaison ne comportant pas de conducteur de protection doit être abandonnée. Dans le cas où le neutre serait également utilisé comme conducteur de protection (mise au neutre des masses), il doit être repéré comme un conducteur de protection. V- Désignation suivant les normes. Présenté par M. DJIBO Souley UDDM Cours de Technologie d’électricité TEL 501 IUT Il existe 2 normalisations pour désigner un câble ou un conducteur, l'une de niveau français, c'est l'UTE (Union Technique de l’Electricité) et l’autre au niveau européen, c'est le CENELEC (Comité Européen de Normalisation de l’ELECtrotechnique). 1- Code UTE Ex : câble U 1000 RGPFV 3X35mm² Eléments de désignation Signification U codification UTE 1000 tension nominale de 1000 V - âme rigide - conducteurs en cuivre R isolation en polyéthylène réticulé (PR) G bourrage en matière élastique ou plastique P gaine interne en plomb F armature par feuillard métallique V gaine externe en PVC 3 x 35 mm² 3 conducteurs de section 35 mm2 sans PE Présenté par M. DJIBO Souley UDDM Cours de Technologie d’électricité TEL 501 IUT 2- Code CENELEC EX: Câble H 05VV--F 3G2,5 mm² Elément de désignation Signification H désignation harmonisée CENELEC 05 tension nominale de 500 V V isolation en polychlorure de vinyle (PVC) V gaine isolante en PVC - pas de construction spéciale - âme en cuivre F âme souple flexible (classe 5) 3G2.5 mm² 3 conducteurs de 2.5 mm2 avec PE Présenté par M. DJIBO Souley UDDM Cours de Technologie d’électricité TEL 501 IUT VI- Classification et choix des câbles : Le choix d’un câble s’effectue en fonction :  des conditions d’influences externes  des conditions d’utilisation On distingue :  des câbles à usage domestique (canalisation fixe ou mobile)  des câbles courants faibles (téléphone, télévision, fibres optiques …)  des câbles pour les applications industrielles  des câbles spéciaux (radiologie, mines, marine, …) Présenté par M. DJIBO Souley uploads/s3/ chap-4-conducteur-amp-cable-2020.pdf