Composants d’un câble électrique

Parmi les composants d’un câble électrique, on peut distinguer cinq couches différentes. Le conducteur est le composant le plus interne du câble, il est le canal par lequel le flux électrique est acheminé, et un isolant qui contient ce flux électrique dans le conducteur. En outre, les composants d’un câble peuvent incorporer d’autres éléments auxiliaires qui garantissent sa longévité.

QUELS SONT LES COMPOSANTS D’UN CÂBLE ÉLECTRIQUE ?

1. LE CONDUCTEUR DU CÂBLE

Le premier des composants d’un câble que nous mettons en évidence est le conducteur. C’est là que le courant électrique est effectivement transmis, et le cuivre est généralement le matériau le plus utilisé.

Dans certains cas, des conducteurs en aluminium sont également utilisés, bien que ce métal soit un conducteur 60 % moins bon que le cuivre (à section égale, il a plus de pertes dues à l’effet Joule). Dans la pratique, l’aluminium est utilisé presque exclusivement pour les câbles de transport d’énergie dans les réseaux de distribution d’électricité (compagnies d’électricité).

Il existe deux critères de dimensionnement des conducteurs en cuivre : le critère nord-américain et le critère européen. Dans le calibrage nord-américain (AWG), les conducteurs sont définis en spécifiant un nombre de fils et un diamètre pour chaque fil. Dans le calibrage européen (mm²), les conducteurs sont définis en spécifiant la résistance maximale du conducteur (Ω/km). Vous pouvez consulter la table de conversion entre les deux critères ici. Les conducteurs rigides ou flexibles sont définis en spécifiant le nombre minimum de fils ou le diamètre maximum des fils qui composent le conducteur. De plus, les sections géométriques réelles sont un peu plus petites que celles indiquées comme nominales.

1.1 TYPES DE CONDUCTEURS ÉLECTRIQUES

Il existe une grande variété d’options parmi les conducteurs électriques et selon le type, en tant que composants d’un câble, cela détermine les caractéristiques et l’application qui peut être donnée au produit.

CONDUCTEUR DE CUIVRE

C’est le matériau le plus courant dans les conducteurs, car il optimise au maximum le transport de l’électricité et lui permet de circuler de la manière la plus optimale. Il est utilisé dans tous les types d’installations, des installations résidentielles au secteur industriel, ou des équipements électriques aux appareils ménagers.

CONDUCTEUR D’ALUMINIUM

Bien qu’ils offrent une conductivité énergétique plus faible (40 % de moins). Ils sont constitués d’un ou plusieurs petits fils qui, assemblés, forment le conducteur en aluminium. Bien que nous ayons souligné la conductivité inférieure de l’aluminium, un aspect positif par rapport au cuivre est son poids, inférieur de 70 %.

CONDUCTEUR SOUPLE

Il se compose de paires de câbles entrelacés pour annuler les interférences électriques provenant de sources externes et la diaphonie des câbles adjacents. Leurs caractéristiques permettent également un transfert de données plus fiable.

CONDUCTEUR BLINDÉ

Il se compose d’un ou de plusieurs conducteurs isolés recouverts d’une couche conductrice commune. Cette couche agit comme une cage de Faraday, empêchant le couplage du bruit ou d’autres interférences entre l’environnement et le conducteur de manière bidirectionnelle.

CONDUCTEUR DE RUBAN

Ils sont constitués d’une série de câbles posés parallèlement les uns aux autres.

Vous pouvez consulter d’autres types de conducteurs électriques ici.

2. L’ISOLATION DU CÂBLE

L’isolation est le deuxième des composants d’un câble que nous souhaitons mettre en évidence. Dans ce cas, il s’agit de la couche de polymère, de plastique ou d’élastomère qui entoure le conducteur et l’isole des contacts extérieurs.

Il existe des isolants thermoplastiques et des isolants thermodurcissables. Les thermoplastiques sont ceux dont le matériau appliqué ne subit pas de transformation chimique. Le PVC, l’isolant thermoplastique le plus courant, a une température maximale d’utilisation de 70 °C.

Les isolants thermodurcis sont transformés chimiquement au moment de l’extrusion, ce qui donne un composé plus stable lorsque la température augmente. Ils permettent donc des températures de fonctionnement plus élevées.

Les matériaux isolants thermodurcissables les plus courants (XLPE et EPR) ont des températures de fonctionnement maximales de 90°C.

Plus la température maximale de fonctionnement d’un isolant est élevée, plus la quantité de courant que le conducteur peut transporter est importante. Et plus le courant est important, plus la puissance transportée est élevée. C’est le principal avantage de l’isolation thermodurcissable par rapport à l’isolation thermoplastique.

3. ARMURE OU BLINDAGE : LES BLINDAGES MÉTALLIQUES DU CÂBLE

Le troisième composant d’un câble qui détermine la construction d’un câble électrique est le blindage ou l’armure.

3.1 FONCTION DE L’AFFICHAGE

Dans certains cas, les câbles peuvent être équipés de blindages métalliques. Les protections électriques métalliques (SCREENS) sont appliquées pour isoler les signaux passant par le câble des éventuelles interférences extérieures. Les protections mécaniques (ARMOURS) protègent le câble contre d’éventuelles agressions extérieures : animaux, coups, etc.

3.2 QUAND FAUT-IL UTILISER DES CÂBLES BLINDÉS ?

Les câbles blindés réduisent et isolent le transfert de données ou d’énergie du « bruit électrique » ou des interférences électromagnétiques (IEM) présentes dans les environnements industriels, d’ingénierie ou de fabrication où l’énergie électrique est importante.

Les moteurs électriques, les interrupteurs et les câbles utilisés pour la transmission de l’énergie provoquent des interférences électromagnétiques (EMI) qui peuvent avoir une influence négative sur les câbles de données, les capteurs et autres équipements similaires.

3.3 COMMENT SONT CONSTRUITS LES CÂBLES D’ALIMENTATION ET DE COMMANDE BLINDÉS ?

Ces composants d’un câble offrent également différentes options qui définissent le modèle de câble résultant. Il existe différents types de blindage pour les câbles d’alimentation et de commande.

TRESSE EN CUIVRE ÉTAMÉ

Une méthode courante de blindage des câbles est la tresse de cuivre entre les âmes et les gaines. Avec un degré de couverture d’environ 80 %, la tresse de cuivre constitue une barrière efficace contre les champs électromagnétiques.

REVÊTEMENT DU FIL DE CUIVRE

La gaine en fil de cuivre est souvent utilisée pour déplacer des câbles en robotique, où le blindage doit résister à la torsion. Comme les fils de cuivre d’une gaine sont tous parallèles les uns aux autres, il n’y a pas de problème de torsion du câble. Toutefois, la protection contre les interférences électromagnétiques des câbles enveloppés est généralement moins bonne, car les fils de blindage ne se chevauchent pas.

FEUILLE EN PLASTIQUE LAMINÉE D’ALUMINIUM

Les conducteurs individuels ou tous les conducteurs du câble peuvent être enveloppés d’un film plastique en aluminium laminé. La feuille plastique protège les câbles et les fils, en particulier lors de la reproduction de hautes fréquences.

4. LA GAINE EXTÉRIEURE DU CÂBLE

Dans presque tous les cas, les câbles ont une gaine extérieure, entre les composants du câble, qui a pour fonction de protéger le câble. Elle est généralement constituée d’un matériau polymère et doit être choisie en fonction de la nature du matériau d’isolation.

5. LES MATÉRIAUX DE REVÊTEMENT

Le cinquième et dernier composant d’un câble que nous voulons analyser est la gaine, qui est conçue avec différents matériaux qui dictent les caractéristiques de l’application.

5.1 QU’EST-CE QU’UN CÂBLE PVC ET QUAND EST-IL UTILISÉ ?

Les câbles en PVC sont très courants, ils sont fabriqués en polychlorure de vinyle et sont utilisés dans les machines-outils, les chaînes de montage, les systèmes de convoyage, les chaînes de production et dans la construction d’installations, d’appareils et d’équipements pour la technologie de la communication, les appareils ménagers, la construction de générateurs, de transformateurs et de machines, la construction d’appareillages de commutation et de commande, l’industrie automobile, la technologie de l’automatisation, la construction de presses et de moules, la construction de machines à imprimer et à papier, la technologie des surfaces, l’industrie sidérurgique, les usines d’embouteillage de boissons, l’industrie chimique, la technologie des lampes et de l’éclairage, etc.

5.2 QUE SONT LES CÂBLES EN POLYOLÉFINE (PO) ET QUELS SONT LEURS AVANTAGES ?

Les câbles en polyoléfine sont conçus avec un composé d’isolation thermoplastique en polyoléfine sans halogène, retardateur de flamme et à faible teneur en fumée et en gaz toxiques. Ils sont utilisés, par exemple, dans les lieux publics tels que les supermarchés, les universités, les aéroports, les bureaux, etc. Outre l’absence d’halogène, les câbles utilisés doivent être difficilement inflammables et auto-extinguibles, ne pas contribuer à la propagation de l’incendie et ne pas émettre de fumées ou de gaz corrosifs en cas d’incendie.

5.3 QU’EST-CE QU’UN CÂBLE EN CAOUTCHOUC ET QUELS SONT SES AVANTAGES ?

Les câbles en caoutchouc sont des câbles électriques gainés d’une couche de caoutchouc ou d’élastomère. Cette gaine en caoutchouc offre flexibilité, durabilité et résistance aux conditions environnementales défavorables telles que les températures élevées, les produits chimiques et l’abrasion.

5.4 QU’EST-CE QU’UN CÂBLE PUR ET QUELS SONT SES AVANTAGES ?

Les câbles PUR sont des câbles en polyuréthane. Ce matériau présente un comportement mécanique similaire à celui du caoutchouc à certaines températures. Ils sont sans halogène, résistants au feu et offrent une résistance mécanique et chimique accrue, ce qui en fait des câbles adaptés aux environnements difficiles..

Ces composants d’un câble sont ceux qui permettent sa classification et dictent ses principales caractéristiques, permettant ainsi une sélection plus précise du câble le plus adapté à chaque projet.

Si vous souhaitez savoir quel type de câble est adapté à votre projet ou si vous avez des questions concernant les composants d’un câble, n’hésitez pas à contacter notre équipe de vente.