Cours N 1 : Désignation des câbles et des conducteurs DÉROULEMENT DE LA SÉANCE TITRE ACTIVITÉS PROF ACTIVITÉS ÉLÈVES MOYEN DURÉE. Page 1 sur

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1 Cours N 1 : Désignation des câbles et des conducteurs DÉROULEMENT DE LA SÉANCE TITRE ACTIITÉS PROF ACTIITÉS ÉLÈES MOYEN DURÉE Fin du Cours { heures} Page 1 sur 15

2 Tableau de comité de lecture Date de lecture Lecteurs Observation Remarques rédacteur Date modifications 25 octobre 2003 CROCHET David Première écriture et réaménagements mineurs 25 octobre novembre 2005 CROCHET David Ajout 4 6 novembre 2005 Quote of my life : Fournir ma contribution aux autres est ma philosophie. Et la vôtre? Si vous avez lu ce T.P. et que vous avez des remarques à faire, n'hésiter pas et écrivezmoi à l'adresse suivante : Ce dossier contient : Crochet.david@free.fr Un dossier élève (pages 4 à ) Un dossier prof (pages à ) Un dossier ressource (page à ) Un transparent (page ) Adresse Professionnel : LP Jean Guéhenno 16 Rue pierre Huet Flers Page 2 sur 15

3 Cours N 1 Désignation des câbles et des conducteurs Niveau : 2 nd BEP ELEC Lieu : Salle de Techno Durée :? heures LIAISON AU RÉFÉRENTIEL Organisation : classe entière PRÉREQUIS Les élèves doivent être capables : OBJECTIFS Les élèves devront être capables de : Apprendre à (savoir intégré) Apprendre à (savoir actif) NIEAU D'APPRENTISSAGE Active MÉTHODE Page 3 sur 15

4 B.E.P. ELEC EP1 TECHNO SCHÉMAS TECHNOLOGIE DOSSIER PÉDAGOGIQUE Cours N 1 D ÉSIGNATION DE C ÂBLES ET DE CONDUCTEURS Objectif : Matériel : Documents : Secteur : Salle de techno Durée :? heures Nom, Prénom : Classe, Groupe : Page 4 sur 15

5 Désignation des câbles et des conducteurs Les conducteurs et câbles représentent les éléments actifs des liaisons électriques, puisqu'ils conduisent le courant électrique. Il existe une très grandes variétés pour satisfaire à toutes les utilisations de l'énergie électrique. 1. Définition 1.1. Conducteur isolé Un conducteur isolé est un ensemble formé d'une âme conductrice et de son enveloppe isolante Enveloppe isolante Âme 1.2. Câble unipolaire Un câble unipolaire est un conducteur isolé comportant en plus une ou plusieurs gaines de protection Isolant Gaine de protection Âme 1.3. Câble Un câble est un ensemble de conducteurs électriquement distincts mais comportant une protection commune Page 5 sur 15

6 Âme Isolant Gaine commune 2. Constitution générale 2.1. Âme Caractéristiques électriques L'âme conductrice doit présenter une résistivité très faible ; pour éviter les pertes par effet joules, on emploie : Le cuivre : ρ = 17, Ω.mm².m 1 L'aluminium : ρ = 28, Ω.mm².m 1 (valeur de résistivité à 20 C.) Caractéristiques mécaniques 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. 1 ère couche = = 7 brins 2 ème couche = = 19 brins 3 ème couche = = 37 brins Page 6 sur 15

7 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 Âme des câbles Nombre de brin x diamètre d'un brin en mm [mm²] Classe 1 Classe 2 Classe 3 1,5 1 x 1,38 7 x 0,50 2,5 1 x 1,78 7 x 0, x 2,25 7 x 0, x 2,76 7 x 1, x 3,57 7 x 1,35 12 x 1, x 4,50 7 x 1,70 19 x 1, x 5,65 7 x 2,14 19 x 1, x 6,60 7 x 2,52 19 x 1, x 2,93 19 x 1,78 27 x 1, x 2,14 37 x 1, x 2,52 37 x 1, x 2,85 37 x 2,25 61 x 1, x 3,20 37 x 2,25 61 x 1, x 2,52 91 x 1, x 2,85 61 x 2, x 3,20 61 x 2, x 2, x 3, x 2, x 2, x 3,20 Section nominale Âme des câbles Nombre de brin x diamètre d'un brin en mm [mm²] Classe 4 Classe 5 Classe 6 0,5 7 x 0,30 16 x 0,20 28 x 0,15 0,75 11 x 0,30 24 x 0,20 42 x 0, x 0,30 32 x 0,20 56 x 0,15 1,5 12 x 0,40 30 x 0,25 85 x 0,15 2,5 20 x 0,40 50 x 0, x 0, x 0,50 56 x 0, x 0, x 0,50 84 x 0, x 0, x 0,50 80 x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, 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 Propriétés électriques Très forte résistivité Pertes diélectriques faibles Rigidité diélectrique élevée 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 Propriétés mécaniques Des essais de résistance à la traction, à la torsion, à la flexion permettent de contrôler les qualités mécaniques Matériaux employés Page 7 sur 15

8 Actuellement, les matières synthétiques ont remplacé les produits tel que les papiers imprégnés ou les caoutchoucs naturels, voire le tissus Le polychlorures de vinyle (PC) 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 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. 3. Couleurs des conducteurs Les conducteurs sont repérés par des couleurs Conducteur de protection Double coloration ert/jaune Conducteur de neutre Bleu clair Attention : 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 peutêtre 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 Page 8 sur 15

9 4. Désignation suivant les normes. Il existe 2 normalisations pour désigner un câble ou un conducteur, l'une de niveau européen, c'est la CENELEC, et l'une au niveau français, c'est l'ute. Désignation HAR CENELEC Désignation NFUTE Signification du symbole Symbole Symbole Signification du symbole Série harmonisée Série nationale reconnue Série nationale autre 300/ / /750 0,6/1 k PC Polyéthylène réticulé Ruban en acier ceinturant les conducteurs Armature en feuillard d'acier PC Polyéthylène réticulé Câbles rond Câble méplat "divisible" Câble méplat "non divisible" Cuivre Aluminium Rigide, massive, ronde Rigide, câblée, ronde Rigide, câblée, sectorale Rigide, massive, sectorale Souple, classe 5 pour installation fixe Souple, classe 5 Souple, classe 6 Souple pour soudure Extrasouple pour soudure H A FRN R X D Z4 R N H H6 A U R S W K F H D E La désignation peutêtre complétée par l'indication éventuelle d'un conducteur vert/jaune dans le câble. Câble sans /J : nxs. Câble avec /J : ngs n=nb conducteur, S=section Type de la série Tension nominale Souplesse et nature le l'âme Enveloppe isolante Bourrage Gaine de protection non métallique Revêtement métallique Forme du câble U S A C R G C N P F Z M Câble faisant l'objet d'une norme UTE Âme rigide Âme souple Cuivre Aluminium Polyéthylène réticulé Polychlorure de inyle Gaine vulcanisé Aucun bourrage ou bourrage ne formant gaine Gaine d'assemblage et de protection formant bourrage Gaine de protection épaisse Polychloroprène ou équivalent PC Gaine de plomb Feuillads d'acier Zinc ou autre métal Câble rond Câble méplat Page 9 sur 15

10 B.E.P. ELEC EP1 TECHNO SCHÉMAS TECHNOLOGIE DOSSIER PROFESSEUR Cours N 1 D ÉSIGNATION DE C ÂBLES ET DE CONDUCTEURS Objectif : Matériel : Documents : Secteur : Salle de techno Durée :? heures Nom, Prénom : Classe, Groupe : Page 10 sur 15

11 Désignation des câbles et des conducteurs Les conducteurs et câbles représentent les éléments actifs des liaisons électriques, puisqu'ils conduisent le courant électrique. Il existe une très grandes variétés pour satisfaire à toutes les utilisations de l'énergie électrique. 1. Définition 1.1. Conducteur isolé Un conducteur isolé est un ensemble formé d'une âme conductrice et de son enveloppe isolante Enveloppe isolante Âme 1.2. Câble unipolaire Un câble unipolaire est un conducteur isolé comportant en plus une ou plusieurs gaines de protection Isolant Gaine de protection Âme 1.3. Câble Un câble est un ensemble de conducteurs électriquement distincts mais comportant une protection commune Page 11 sur 15

12 Âme Isolant Gaine commune 2. Constitution générale 2.1. Âme Caractéristiques électriques L'âme conductrice doit présenter une résistivité très faible ; pour éviter les pertes par effet joules, on emploie : Le cuivre : ρ = 17, Ω.mm².m 1 L'aluminium : ρ = 28, Ω.mm².m 1 (valeur de résistivité à 20 C.) Caractéristiques mécaniques 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. 1 ère couche = = 7 brins 2 ème couche = = 19 brins 3 ème couche = = 37 brins Page 12 sur 15

13 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 Âme des câbles Nombre de brin x diamètre d'un brin en mm [mm²] Classe 1 Classe 2 Classe 3 1,5 1 x 1,38 7 x 0,50 2,5 1 x 1,78 7 x 0, x 2,25 7 x 0, x 2,76 7 x 1, x 3,57 7 x 1,35 12 x 1, x 4,50 7 x 1,70 19 x 1, x 5,65 7 x 2,14 19 x 1, x 6,60 7 x 2,52 19 x 1, x 2,93 19 x 1,78 27 x 1, x 2,14 37 x 1, x 2,52 37 x 1, x 2,85 37 x 2,25 61 x 1, x 3,20 37 x 2,25 61 x 1, x 2,52 91 x 1, x 2,85 61 x 2, x 3,20 61 x 2, x 2, x 3, x 2, x 2, x 3,20 Section nominale Âme des câbles Nombre de brin x diamètre d'un brin en mm [mm²] Classe 4 Classe 5 Classe 6 0,5 7 x 0,30 16 x 0,20 28 x 0,15 0,75 11 x 0,30 24 x 0,20 42 x 0, x 0,30 32 x 0,20 56 x 0,15 1,5 12 x 0,40 30 x 0,25 85 x 0,15 2,5 20 x 0,40 50 x 0, x 0, x 0,50 56 x 0, x 0, x 0,50 84 x 0, x 0, x 0,50 80 x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, x 0, 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 Propriétés électriques Très forte résistivité Pertes diélectriques faibles Rigidité diélectrique élevée 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 Propriétés mécaniques Des essais de résistance à la traction, à la torsion, à la flexion permettent de contrôler les qualités mécaniques Matériaux employés Page 13 sur 15

14 Actuellement, les matières synthétiques ont remplacé les produits tel que les papiers imprégnés ou les caoutchoucs naturels, voire le tissus Le polychlorures de vinyle (PC) 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 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. 3. Couleurs des conducteurs Les conducteurs sont repérés par des couleurs Conducteur de protection Double coloration ert/jaune Conducteur de neutre Bleu clair Attention : 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 peutêtre 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 Page 14 sur 15

15 4. Désignation suivant les normes. Il existe 2 normalisations pour désigner un câble ou un conducteur, l'une de niveau européen, c'est la CENELEC, et l'une au niveau français, c'est l'ute. Désignation HAR CENELEC Désignation NFUTE Signification du symbole Symbole Symbole Signification du symbole Série harmonisée Série nationale reconnue Série nationale autre 300/ / /750 0,6/1 k PC Polyéthylène réticulé Ruban en acier ceinturant les conducteurs Armature en feuillard d'acier PC Polyéthylène réticulé Câbles rond Câble méplat "divisible" Câble méplat "non divisible" Cuivre Aluminium Rigide, massive, ronde Rigide, câblée, ronde Rigide, câblée, sectorale Rigide, massive, sectorale Souple, classe 5 pour installation fixe Souple, classe 5 Souple, classe 6 Souple pour soudure Extrasouple pour soudure H A FRN R X D Z4 R N H H6 A U R S W K F H D E La désignation peutêtre complétée par l'indication éventuelle d'un conducteur vert/jaune dans le câble. Câble sans /J : nxs. Câble avec /J : ngs n=nb conducteur, S=section Type de la série Tension nominale Souplesse et nature le l'âme Enveloppe isolante Bourrage Gaine de protection non métallique Revêtement métallique Forme du câble U S A C R G C N P F Z M Câble faisant l'objet d'une norme UTE Âme rigide Âme souple Cuivre Aluminium Polyéthylène réticulé Polychlorure de inyle Gaine vulcanisé Aucun bourrage ou bourrage ne formant gaine Gaine d'assemblage et de protection formant bourrage Gaine de protection épaisse Polychloroprène ou équivalent PC Gaine de plomb Feuillads d'acier Zinc ou autre métal Câble rond Câble méplat Page 15 sur 15