Le choix des câbles est une étape cruciale de la conception et de l'installation électriques. Un mauvais choix peut engendrer des risques pour la sécurité (surchauffe, incendie, etc.), une chute de tension excessive, des dommages matériels ou une faible efficacité du système. Voici les principaux facteurs à prendre en compte lors du choix d'un câble :
1. Paramètres électriques principaux
(1) Section transversale du conducteur :
Capacité de transport de courant : Il s’agit du paramètre le plus important. Le câble doit pouvoir supporter le courant de fonctionnement continu maximal du circuit sans dépasser sa température de fonctionnement admissible. Consultez les tableaux d’ampérage admissible dans les normes pertinentes (telles que IEC 60287, NEC, GB/T 16895.15).
Chute de tension : Le courant circulant dans le câble provoque une chute de tension. Une longueur excessive ou une section insuffisante peuvent entraîner une sous-tension au niveau de la charge, affectant le fonctionnement des équipements (notamment le démarrage des moteurs). Calculez la chute de tension totale entre la source d'alimentation et la charge, en vous assurant qu'elle reste dans les limites admissibles (généralement ≤ 3 % pour l'éclairage, ≤ 5 % pour l'alimentation).
Capacité de tenue aux courts-circuits : le câble doit supporter le courant de court-circuit maximal admissible dans le système sans dommage thermique avant le déclenchement du dispositif de protection (contrôle de stabilité thermique). Plus la section du câble est importante, plus sa capacité de tenue est élevée.
(2) Tension nominale :
La tension nominale du câble (par exemple, 0,6/1 kV, 8,7/15 kV) ne doit pas être inférieure à la tension nominale du système (par exemple, 380 V, 10 kV) ni à la tension de service maximale possible. Il convient de tenir compte des fluctuations de tension du système et des surtensions.
(3) Matériau conducteur :
Cuivre : conductivité élevée (environ 58 MS/m), forte capacité de transport de courant, bonne résistance mécanique, excellente résistance à la corrosion, jonctions faciles à réaliser, coût plus élevé. Le plus couramment utilisé.
Aluminium : conductivité plus faible (environ 35 MS/m), nécessite une section plus importante pour une même capacité de transport de courant, poids plus léger, coût inférieur, mais résistance mécanique moindre, sujet à l’oxydation, requiert des outils spéciaux et un composé antioxydant pour les joints. Souvent utilisé pour les lignes aériennes de forte section ou pour des applications spécifiques.
2. Environnement et conditions d'installation
(1) Méthode d'installation :
Dans l'air : chemins de câbles, échelles, conduits, gaines, montage en surface le long des murs, etc. Différentes conditions de dissipation de chaleur affectent l'ampérage admissible (réduction de puissance nécessaire pour les installations denses).
Installation souterraine : enfouie directement ou canalisée. Tenir compte de la résistivité thermique du sol, de la profondeur d’enfouissement et de la proximité d’autres sources de chaleur (par exemple, des conduites de vapeur). L’humidité et la corrosivité du sol influent sur le choix de la gaine.
Sous l'eau : Nécessite des structures étanches spéciales (par exemple, une gaine en plomb, une couche anti-eau intégrée) et une protection mécanique.
Installation spéciale : Chemins verticaux (tenir compte du poids propre), tranchées/tunnels de câbles, etc.
(2) Température ambiante :
La température ambiante influe directement sur la dissipation thermique des câbles. Les tableaux d'intensité admissible standard sont basés sur des températures de référence (par exemple, 30 °C dans l'air, 20 °C dans le sol). Si la température réelle dépasse la température de référence, l'intensité admissible doit être corrigée (réduite). Une attention particulière doit être portée aux environnements à haute température (par exemple, les chaufferies, les climats tropicaux).
(3) Proximité d'autres câbles :
Les installations de câbles denses entraînent un échauffement mutuel et une élévation de température. Les câbles installés en parallèle (surtout sans espacement ou dans la même gaine) doivent être dimensionnés en fonction de leur nombre et de leur disposition (en contact ou non).
(4) Contrainte mécanique :
Charge de traction : Pour les installations verticales ou les longues distances de traction, tenez compte du poids propre du câble et de la tension de traction ; choisissez des câbles ayant une résistance à la traction suffisante (par exemple, des câbles armés de fils d'acier).
Pression/Impact : Les câbles enterrés directement doivent résister aux charges de la circulation en surface et aux risques d’excavation ; les câbles montés sur chemin de câbles peuvent être comprimés. L’armure (ruban d’acier, fil d’acier) assure une protection mécanique robuste.
Rayon de courbure : lors de l’installation et du virage, le rayon de courbure du câble ne doit pas être inférieur au minimum autorisé, afin d’éviter d’endommager l’isolation et la gaine.
(5) Risques environnementaux :
Corrosion chimique : Les usines chimiques, les stations d’épuration et les zones côtières exposées aux brouillards salés nécessitent des gaines (par exemple, PVC, LSZH, PE) et/ou des couches extérieures résistantes à la corrosion. Un blindage non métallique (par exemple, en fibre de verre) peut être nécessaire.
Contamination par les hydrocarbures : Les dépôts pétroliers et les ateliers d'usinage nécessitent des gaines résistantes aux hydrocarbures (par exemple, PVC spécial, CPE, CSP).
Exposition aux UV : Les câbles exposés à l'extérieur nécessitent des gaines résistantes aux UV (par exemple, PE noir, PVC spécial).
Rongeurs/Termites : Certaines régions exigent des câbles résistants aux rongeurs et aux termites (gaines avec répulsifs, enveloppes rigides, blindage métallique).
Humidité/Submersion : Les environnements humides ou submergés nécessitent de bonnes structures d'étanchéité à l'humidité/à l'eau (par exemple, étanchéité radiale à l'eau, gaine métallique).
Atmosphères explosives : Doit répondre aux exigences antidéflagrantes des zones dangereuses (par exemple, câbles ignifugés, LSZH, à isolation minérale).
3. Sélection de la structure et des matériaux des câbles
(1) Matériaux d'isolation :
Polyéthylène réticulé (XLPE)Excellentes performances à haute température (90 °C), ampérage élevé, bonnes propriétés diélectriques, résistance chimique, bonne résistance mécanique. Largement utilisé pour les câbles d'alimentation moyenne et basse tension. Choix de premier ordre.
Polychlorure de vinyle (PVC) : Faible coût, procédé de fabrication éprouvé, bonne résistance au feu, température de fonctionnement basse (70 °C), cassant à basse température, dégage des gaz halogénés toxiques et une fumée dense lors de la combustion. Encore largement utilisé, son usage est de plus en plus réglementé.
Caoutchouc éthylène-propylène (EPR) : Bonne flexibilité, résistance aux intempéries, à l’ozone et aux produits chimiques, température de fonctionnement élevée (90 °C), utilisé pour les équipements mobiles, les câbles marins et miniers. Coût plus élevé.
Autres : Caoutchouc silicone (>180 °C), isolation minérale (MI – conducteur en cuivre avec isolation en oxyde de magnésium, excellente résistance au feu) pour applications spéciales.
(2) Matériaux de la gaine :
PVC : Bonne protection mécanique, ignifuge, peu coûteux, largement utilisé. Contient des halogènes, dégage des fumées toxiques en cas de combustion.
PE : Excellente résistance à l’humidité et aux produits chimiques, courante pour les gaines extérieures de câbles enterrés directement. Faible résistance au feu.
Faible émission de fumée et zéro halogène (LSZH / LS0H / LSF)Faible dégagement de fumée, non toxique (sans gaz acides halogénés), transmission lumineuse élevée pendant la combustion. Obligatoire dans les espaces publics (métros, centres commerciaux, hôpitaux, immeubles de grande hauteur).
Polyoléfine ignifuge : Répond aux exigences spécifiques en matière d'ignifugation.
La sélection doit prendre en compte la résistance environnementale (huile, intempéries, UV) et les besoins en matière de protection mécanique.
(3) Couches de protection :
Blindage conducteur : requis pour les câbles moyenne/haute tension (>3,6/6 kV), égalise le champ électrique de surface du conducteur.
Blindage isolant : requis pour les câbles moyenne/haute tension, fonctionne avec le blindage du conducteur pour un contrôle complet sur le terrain.
Blindage métallique : assure la protection contre les interférences électromagnétiques (anti-parasitage/réduction des émissions) et/ou les courts-circuits (mise à la terre obligatoire) et la protection mécanique. Formes courantes : ruban de cuivre, tresse de fil de cuivre (blindage + protection contre les courts-circuits), armure en ruban d’acier (protection mécanique), armure en fil d’acier (protection contre la traction + protection mécanique), gaine en aluminium (blindage + étanchéité radiale à l’eau + protection mécanique).
(4) Types de blindage :
Armure en fil d'acier (SWA) : Excellente protection contre la compression et la traction générale, pour les besoins d'enfouissement direct ou de protection mécanique.
Câble blindé galvanisé (GWA) : Haute résistance à la traction, pour les installations verticales, les grandes portées, les installations sous-marines.
Blindage non métallique : ruban en fibre de verre, offrant une résistance mécanique tout en étant non magnétique, léger, résistant à la corrosion, pour des exigences particulières.
4. Exigences en matière de sécurité et de réglementation
(1) Ignifugation :
Sélectionnez des câbles conformes aux normes ignifuges applicables (par exemple, IEC 60332-1/3 pour l'ignifugation des câbles simples ou groupés, BS 6387 CWZ pour la résistance au feu, GB/T 19666) en fonction des risques d'incendie et des besoins d'évacuation. Les zones publiques et les zones d'évacuation difficile doivent utiliser des câbles ignifuges LSZH.
(2) Résistance au feu :
Pour les circuits critiques qui doivent rester sous tension en cas d'incendie (pompes à incendie, ventilateurs de désenfumage, éclairage de secours, alarmes), utilisez des câbles résistants au feu (par exemple, câbles MI, structures isolées organiques à ruban de mica) testés selon les normes (par exemple, BS 6387, IEC 60331, GB/T 19216).
(3) Sans halogène et à faible émission de fumée :
Obligatoire dans les zones où les exigences en matière de sécurité et de protection des équipements sont élevées (plateformes de transport, centres de données, hôpitaux, grands bâtiments publics).
(4) Conformité aux normes et certifications :
Les câbles doivent être conformes aux normes et certifications obligatoires en vigueur sur le lieu du projet (par exemple, CCC en Chine, CE dans l'UE, BS au Royaume-Uni, UL aux États-Unis).
5. Économie et coût du cycle de vie
Coût d'investissement initial : Prix du câble et des accessoires (joints, terminaisons).
Coût de l'installation : Variable selon la taille, le poids, la flexibilité et la facilité d'installation du câble.
Coût des pertes d'exploitation : La résistance des conducteurs engendre des pertes par effet Joule (I²R). Les conducteurs de plus grande section sont plus coûteux à l'achat, mais permettent de réduire les pertes à long terme.
Coût de maintenance : Les câbles fiables et durables engendrent des coûts de maintenance moindres.
Durée de vie : Dans des conditions optimales, les câbles de haute qualité peuvent durer plus de 30 ans. Il est essentiel d’effectuer une évaluation complète afin d’éviter de choisir des câbles bas de gamme ou de mauvaise qualité en se basant uniquement sur leur prix d’achat.
6. Autres considérations
Séquence de phases et marquage : Pour les câbles multiconducteurs ou les installations à phases séparées, assurez-vous de respecter la séquence de phases et le code couleur (conformément aux normes locales).
Mise à la terre et liaison équipotentielle : les blindages et armures métalliques doivent être mis à la terre de manière fiable (généralement aux deux extrémités) pour des raisons de sécurité et de performance de blindage.
Marge de réserve : Tenez compte de la croissance future possible de la charge ou des modifications d’acheminement, augmentez la section transversale ou prévoyez des circuits de réserve si nécessaire.
Compatibilité : Les accessoires de câble (cosses, joints, terminaisons) doivent correspondre au type de câble, à la tension et à la section du conducteur.
Qualification et qualité des fournisseurs : Choisissez des fabricants réputés offrant une qualité stable.
Pour des performances et une fiabilité optimales, le choix du câble adapté est indissociable de celui de matériaux de haute qualité. Chez ONE WORLD, nous proposons une gamme complète de matières premières pour fils et câbles — notamment des composés isolants, des matériaux de gainage, des rubans, des charges et des fils — conçues pour répondre à diverses spécifications et normes, garantissant ainsi une conception et une installation de câbles sûres et efficaces.
Date de publication : 15 août 2025