Comprendre les câbles et fils électriques
Le courant électrique et ses conducteurs
Les câbles et les fils sont des conducteurs permettant l’alimentation en électricité d’un circuit depuis le tableau électrique vers l’installation et les appareils de votre logement. Différents types de conducteurs existent selon la destination et les applications. Du branchement d’une prise à l’alimentation d’un circuit spécialisé, le choix se fait selon plusieurs critères. Résistance à la tension, puissance, section, couleurs, codes ou normes sont des notions importantes à connaitre pour la sécurité des installations électriques.
Suivez notre guide et nos conseils pour comprendre les câbles et les fils électriques et bien les choisir.
Comprendre l’électricité et ses conducteurs
Quels sont les 2 types de courants électriques ?
Le courant électrique ou électricité consiste en un déplacement d’électrons dans un matériau conducteur. Il existe 2 types de courants : 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 la valeur 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 avoir une épaisseur suffisante pour la résistance à cette intensité, autrement dit le débit de courant apporté par les électrons à l’équipement demandeur.
- La tension électrique
La tension ou différence de potentiel est la valeur qui mesure la circulation du champ électrique entre 2 points d’un circuit. Elle est mesurée en volt (V). La tension délivrée dans les installations domestiques est de 230 volts.
- La puissance électrique
La puissance a pour unité le watt (W) et représente le produit de la tension électrique aux bornes de laquelle est branché un appareil (plaque de cuisson, lampe…) et de l’intensité du courant électrique qui le traverse.
Plus votre habitation regroupe d’équipements électriques demandant une tension ou 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).
Quelle est la différence entre câbles et fils ?
Les câbles et les fils sont des conducteurs métalliques, généralement du cuivre, permettant de faire circuler l’électricité dans votre installation électrique.
Un câble est constitué de plusieurs fils électriques isolés (PVC ou XLPE) et sous la protection d’un isolant supplémentaire en PVC ou en XLPE.
Le câble contient systématiquement des fils de même section et offre donc une sécurité supplémentaire avec sa double protection.
La tension maximale supportée par un câble électrique rigide du réseau domestique est généralement de 1000 V alors qu’un fil rigide a une puissance nominale de 700 V.
Le fil électrique ou conducteur électrique isolé
Un fil électrique se compose d’un métal conducteur (cuivre, nickel, etc.) mis sous la protection d’un isolant thermoplastique du type PVC et de couleur. Il existe un autre type d’isolant : le thermodurcissable parmi lesquels on trouve le polyéthylène réticulé (XLPE), l’Éthylène-propylène (EPR), etc. Le conducteur au centre du fil est parfois appelé « âme du fil ».
- Les codes couleurs des fils électriques
Ce repérage de couleurs 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).
Pour permettre de distinguer la phase, le neutre et la mise à la terre dans un circuit ou une installation électrique, la norme impose des codes couleurs respectés par les différents professionnels de l’électricité. Ces couleurs permettent de définir l’utilisation du fil concerné :
• Jaune et vert pour le fil de terre
• Bleu pour le neutre
• Rouge, marron, noir ou toute 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 pour l’alimentation et la mise sous tension des différents équipements et appareils.
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. Sur des installations électriques anciennes, le fil de phase peut être d’une couleur différente du marron, noir ou rouge habituel (orange, violet, gris, etc.), par sécurité, il est préférable de tester la phase avant intervention sur le circuit.
Dans tous les cas, la manipulation de fils électriques doit être effectuée hors tension, disjoncteur baissé.
- Les différents types de fils
Vous pouvez trouver les fils électriques sous 2 formes : souple ou rigide.
• Le fil souple ou multibrin
Il est composé d’une tresse de plusieurs brins de cuivre.
Sa flexibilité permet une utilisation pour des liaisons courtes dans un espace exigu ou pour brancher des luminaires.
• Le fil rigide ou massif
Il est composé d’un seul brin et est plutôt destiné aux liaisons longues, de forte intensité et avec passage dans des gaines.
- Fil rigide ou fil souple dans une installation électrique domestique ?
L’utilisation d’un fil rigide ou un fil soupe dans un circuit n’est pas liée à une norme, mais plutôt à une résistance et surtout à un confort d’utilisation.
Même si la norme NF C 15-100 n’interdit pas le fil multibrin ou souple dans un câblage domestique, il s’avère difficile d’utiliser ce type de matériel pour l’alimentation d’une prise ou d’un disjoncteur. Les brins qui ont tendance à s’écraser ou à se disperser sont difficiles à faire rentrer dans un connecteur ou une borne.
Dans ce cas, il est préférable d’utiliser du fil rigide. Le fil rigide possède en plus une meilleure durée de vie et a une résistance meilleure à la puissance pour une section équivalente.
Le fil souple trouve des applications dans le raccordement d’appareils électroménagers, pour rallonger un branchement d’une lampe, voire dans des borniers.
Leur flexibilité offre tout de même un gros avantage lorsque le câblage nécessite de couder le fil.
Le fil souple supporte un peu moins la charge électrique et se révèle un peu moins résistant dans le temps.
Le câble électrique
Le câble est donc 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 dans différents types de circuits et pour différentes applications : la circulation du courant électrique (courant fort), mais aussi pour la transmission de données comme le téléphone, l’informatique, la TV… (courant faible).
Un câble mutilbrin à double isolation peut être installé sans protection ou attache alors qu’un câble ou un fil à simple isolation doit être encastré dans une gaine ou sous la protection d’une goulotte.
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…
La dénomination et les codes des fils et des câbles
Pour vos installations électriques, utilisez de préférence des conducteurs avec un code qui commence par H ou U. Ces codes certifient que les caractéristiques du matériel respectent des normes françaises ou européennes.
Chaque conducteur électrique est identifié par un code ou 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 et européen 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
Le code de la norme française donne dans l’ordre des informations sur la résistance à la tension, le type et la nature du conducteur (rigide, souple, cuivre, aluminium), le matériau de l’isolant, le matériau de la gaine interne et externe, la présence d’une armature.
Les derniers chiffres du code donnent une indication sur le nombre de fils du câble, la présence d’un fil de terre et la section du conducteur.
* 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
Le code d’un câble électrique pour la norme européenne commence par un H, s’il est harmonisé. À la différence de la norme française, la résistance à la tension est précisée avec un code facile à comprendre (03 pour 300 volts maximum, 05 pour 500, 1 pour 1000 volts, etc.).
Les précisions pour les matériaux et type d’âme du fil sont un peu différentes. La fin des codes donne également une indication sur le nombre de fils, la présence d’un fil de terre et la section du conducteur en mm².
* 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
La dénomination courante pour du matériel à usage domestique vous donne des informations qui vous permettent de reconnaitre les caractéristiques des fils et des câbles et donc les applications possibles. Par exemple, un fil noté H07V-U 2,5 est conforme aux normes européennes, possède une résistance à une tension de 700 V, avec pour isolant du PVC et un conducteur rond et rigide de section 2,5 mm².
La section des fils
Dans un circuit, tous les fils (phase, neutre et terre) doivent avoir la même section.
- Section du fil et applications dans l’installation
La section des fils correspond à la surface en mm² de la partie conductrice des fils, c’est-à-dire de l’âme en cuivre, qu’elle soit rigide ou souple. C’est donc bien le diamètre du matériel conducteur qui détermine sa section, car plus le diamètre est important plus la section l’est également. 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 (prise, éclairage, disjoncteur, etc.) que vous déterminerez la section minimale de vos fils électriques pour le câblage.
Le choix entre 10, 16 ou 25 mm² dépend de la longueur du câble et de l’intensité nécessaire au raccordement.
- Section du fil et résistance à l’intensité
La section du fil détermine également l’intensité maximale admissible en ampères. Plus le fil est épais, plus il est capable de transporter un courant électrique de forte intensité.
- Section, longueur et puissance
Les câbles électriques sont généralement en cuivre, un métal considéré comme un excellent conducteur. Mais, dès que la longueur devient importante, la perte par effet Joule (échauffement) n’est pas négligeable surtout pour de fortes intensités. Il faut donc retenir que plus la longueur du câblage 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.
En fonction de la longueur de raccordement et de la section du fil, voici les puissances maximales supportées par les fils (en watts W).
On l’a vu, câbles et fils répondent à des besoins différents et se choisissent en fonction de plusieurs critères, du circuit ou des applications.
