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Comprendre les câbles et fils électriques
Le courant électrique et son transport
Les câbles et les fils permettent d’acheminer le courant du tableau électrique vers les différentes pièces de votre logement. La principale différence entre ces 2 conducteurs est qu’un câble électrique est constitué de plusieurs fils électriques regroupés dans une gaine. Avant de choisir vos câbles et fils, découvrez tout ce qu’il faut savoir sur leur fonctionnement.
Le type de courant électrique
Le courant électrique consiste en un déplacement d’électrons dans un matériau conducteur. Il existe 2 types de courant : le continu et l’alternatif.
- Le courant continu
Les électrons se déplacent de façon continue d’un point à un autre dans un circuit fermé. C’est le cas de la pile électrique ou de la batterie. Les électrons vont du pôle + (positif) vers le pôle – (négatif). Ce type de courant est utilisé pour les appareils utilisant peu de puissance électrique, pour la recharge d'équipements portables (ordinateurs portables, téléphones mobiles…), mais il est aussi utilisé pour les lignes à haute tension d’Enedis (anciennement ERDF) afin de réduire les pertes de courant ou lorsque les caractéristiques des réseaux électriques entre 2 pays sont différentes.
- Le courant alternatif
Le courant est dit alternatif lorsque les électrons circulent alternativement dans un sens puis dans l’autre à intervalles réguliers. C’est le cas du courant distribué par votre fournisseur d’électricité dans votre réseau domestique. Le courant monophasé est le plus utilisé pour le grand public. Il utilise 2 conducteurs : la phase et le neutre.
Les mesures du courant électrique : intensité, tension et puissance
- L’intensité du courant
C’est un nombre qui définit le débit c’est-à-dire le flux du déplacement des électrons dans un conducteur tel qu’un fil. L’intensité se mesure en ampères (A). Plus le besoin en alimentation électrique est important, plus le conducteur devra être épais pour maximiser le flux, autrement dit le débit de courant apporté par les électrons à l’équipement demandeur.
- La tension électrique
C’est la circulation du champ électrique le long d'un circuit. Elle est mesurée en volt (V). La tension délivrée dans les installations domestiques est de 230 volts.
- La puissance électrique
Elle a pour unité le watt (W) et représente le produit de la tension électrique aux bornes de laquelle est branchée un appareil (plaque de cuisson, lampe… ) et de l'intensité du courant électrique qui le traverse.
Plus votre habitation regroupe d’équipements électriques demandant un voltage élevé, plus la puissance à délivrer par votre compteur devra être importante. Dans les installations domestiques, elle est calculée en kilowatt (kW). C’est avec cette mesure que vous dimensionnez votre abonnement électrique. Votre compteur calcule votre consommation d’énergie en kilowattheure (kWh).
Ce repérage coloré est souvent différent dans les autres pays. Faites donc attention aux équipements achetés à l’étranger. Le neutre est souvent matérialisé par la lettre N (neutral).
Les câbles et les fils sont des conducteurs métalliques permettant de faire circuler le courant dans votre installation électrique.
Le fil électrique ou conducteur électrique isolé
Il est composé d’une âme conductrice, le plus souvent en cuivre (plus rarement en aluminium), recouverte d’une enveloppe isolante en PVC de couleur.
- La couleur
En France, la couleur permet de repérer la destination du fil :
- Jaune et vert pour le fil de terre
- Bleu pour le neutre
- Rouge ou tout autre couleur autre que jaune, vert et bleu pour la phase
Les fils de phase et de neutre sont les conducteurs métalliques qui transportent alternativement le courant depuis le tableau afin d’alimenter et de mettre sous tension vos divers équipements. Pour votre sécurité, le fil de terre est le conducteur de protection qui véhicule les fuites de courant et l’électricité statique vers la terre.
Vous pouvez trouver les fils électriques sous 2 formes : souple ou rigide.
- Le fil souple ou multibrins
Il est composé d’une tresse de plusieurs brins de cuivre. Sa souplesse permet de l’utiliser pour des liaisons courtes dans un espace exigu comme celui du tableau électrique ou pour brancher des luminaires.
- Le fil rigide ou massif
Il est composé d’un seul brin et est plutôt destiné aux liaisons longues avec passage dans des gaines.
Il est constitué de plusieurs fils réunis (multipolaires) dans une gaine protectrice simple ou double. Selon l’usage et le diamètre du câble, le nombre de fils peut varier de 2 à 5. Il est utilisé à la fois pour la circulation du courant électrique (courant fort) mais aussi pour la transmission de données comme le téléphone, l’informatique, la TV… (courant faible).
Néanmoins, il est aussi fréquent d’entendre parler de câble dès lors que ce dernier ne comporte qu’un fil ou conducteur. On parle alors de câble unipolaire comportant une âme conductrice enrobée d’isolant entouré lui-même d’une gaine de protection. Exemple : câble coaxial, câble de terre…
Pour vos installations électriques, utilisez de préférence des conducteurs qui commencent par H ou U.
Chaque conducteur électrique est identifié par un ensemble de lettres et de chiffres détaillant leurs principales caractéristiques, ainsi que par leur section, c’est-à-dire le diamètre de la partie conductrice des fils. Il existe 2 principales normes pour caractériser les fils et les câbles électriques : la désignation française UTE (Union Technique de l’Electricité) et la désignation européenne CENELEC (Comité Européen de Normalisation pour l’Electrotechnique). La première lettre de la dénomination donne l’étendue nationale ou internationale :
- H un type Harmonisé reconnu par le CENELEC
- U un type national issu de la désignation UTE
Ces références sont en grande partie communes aux fils et aux câbles. Comme les câbles réunissent plusieurs fils, des mentions complémentaires viennent s’ajouter.
La norme française UTE
* Les matériaux de l’isolant, de la gaine interne et de la gaine externe peuvent être de différentes natures :
- C : caoutchouc vulcanisé
- N : polychloroprène, Néoprène (PCP) ou équivalent
- P : plomb
- R : polyéthylène réticulé (PER)
- V : polychlorure de vinyle (PVC)
La norme européenne CENELEC
* Pour les matériaux de l’isolant et de la gaine, vous avez le choix entre 5 éléments symbolisés par une lettre
- B : caoutchouc d’éthylène propylène (EPR)
- N : polychloroprène, Néoprène (PCP) ou équivalent
- R : caoutchouc naturel ou équivalent
- V : polychlorure de vinyle (PVC)
- X : polyéthylène réticulé (PER)
** Le type d’âme conductrice est représenté par une lettre :
- F : âme souple classe 5
- H : âme extra souple classe 6
- K : âme souple classique
- R : âme rigide câblée ronde
- S : âme rigide câblée sectorale
- U : âme rigide massive ronde
- W : âme massive sectorale
Dans un circuit, tous les fils (phase, neutre et terre) doivent avoir la même section.
Plus la longueur de la liaison augmente, plus la puissance transportable diminue. Vous devez donc respecter la puissance maximale admissible pour les sections des fils en fonction de leur longueur et de la puissance.
La section des fils correspond au diamètre de la partie conductrice des fils, c’est-à-dire de l’âme en cuivre, quelle soit rigide ou souple. L’importance de la section détermine l’importance de l’intensité de courant (mesurée en ampères A) que le fil pourra supporter sans chauffer sur une longueur plus ou moins importante. Plus le diamètre est important, plus le fil ou le câble pourra supporter une intensité élevée.
C’est donc en fonction de la destination du circuit que vous déterminerez la section minimale de vos fils électriques.
Le choix entre 10, 16 ou 25 mm² dépend de la longueur du câble et de l’intensité nécessaire au raccordement. En effet, la section du fil détermine l’intensité maximale admissible en ampères.
Les câbles électriques sont généralement en cuivre, un métal considéré comme un excellent conducteur. Ce constat est a priori vrai sur les courtes distances, mais dès que la longueur devient importante, la perte par effet Joule (échauffement) n’est pas négligeable surtout pour de fortes intensités.
En fonction de la longueur de raccordement et de la section du fil, voici les puissances maximales supportées par les fils (en watts W).
