La Section Des Cables Electriques

8/12/2019 La Section Des Cables Electriques

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TOUT SUR LES UNITS DE MESURE

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La section des cbles lectriques - 1

La section des cbles lectriques

Perte par effet Joule

ProblmeLes cbles lectriques sont gnralement en cuivre, un mtal considr comme un excellentconducteur. Ce constat est a priori vrai sur les courtes distances, mais ds que la longueurdevient importante, la perte par effet Joule (chauffement) nest pas ngligeable surtout pourde fortes intensits.

Un peu de physique :

Une des caractristiques lectriques dun mtal est sa rsistivitexprime en ohm-mtre (!.m).Les meilleurs conducteurs lectriques sont l'argent, le cuivre, l'or etl'aluminium, par contre l'air est un bon isolant, sa rsistivit estd'environ 3.109!.m.

La rsistance R d'un conducteur (aptitude s'opposer laconduction) est donne par la formule R = L / s oreprsente la rsistivit, Lla longueur et sla section.Donc, lorsque la longueur augmente, la rsistance augmente et pour une intensit I donne,la perte par chauffement (P = R I2) augmente et si la chaleur dgage est trop importante,

le fil peut fondre.SolutionLa solution est d'augmenter la section s.

ATTENTION : Les pertes par effet Joule proviennent d'une rsistance trop grande d'unconducteur qui peut tre due une longueur trop importante (cas dcrit ci-dessus) mais aussi un mauvais contact au niveau d'une borne de raccordement. Autrefois les pissures taientresponsables de nombreux incendies.L'chauffement peut tre minimis en diminuant l'intensit du courant par l'augmentation dela tension de service, c'est une des raisons qui ont pouss au passage de 110 V 220 V.

En trs basse tension, les fortes puissances consommes se traduisent pardes courants trs importants d'o la ncessit d'avoir des sectionsimportantes comme dans le domaine automobile ou le modlismeferroviaire. l'inverse, la soudure l'arc exploite ce phnomne d'chauffement local(modle professionnel : 48 volts vide, plage de rglage 60 250 ampres).

lments rsistivit

(n!.m)

AgCuAu

AlFeNiSn

161822

30104130142


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3/7


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section (mm2)

P (kW) I (A) 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150

0,51

1,52

2,53

3,54

4,556789

101214

161820

253035404550

2,34,6

6,89,1

11,413,61618

202327323641

455564

738291

114136159182205227

10060

3325

201714

16584

5743

34292421

19

265135

9068

54453934

302723

395200

130100

80665649

44393228

335

225170

1351109584

756856484238

34

530

355285

210180155135

12010590766760

544532

565430

340285245210

19017014012010594

847060

5347

595

470395335295

260235195170145130

1209384

746559

630520450395

350315260225195175

155130110

998879

64

580

515460385330290255

230190165

145125115

9577

630530460400355

320265230

200175160

1301059080

570500440

400330285

250220200

16013511510089

620550

495410350

305270245

19516514012511098

Comment utiliser ce tableau par lexempleQuestion : Vous avez souscrit auprs dEDF un contrat de 12 kW et votre compteur a tplac en bordure de votre terrain alors que votre pavillon est situ 60 m plus loin. Vousdevez donc tirer une ligne, mais de quelle section ?Rponse : Une section de 25 mm2autorise pour 12 kW une longueur de 70 m, donc 25 mm2Question : Est-ce judicieux ?Rponse : NonQuestion : Pourquoi ?Rponse : Si vous envisagez ultrieurement daugmenter le calibre de votre compteur 18 kW, la longueur ne doit alors pas dpasser 47 m pour une section de 25 mm2 ; unesection de 35 mm2, vous aurait permis datteindre vos 60 m sans chauffement.

La bonne rponse est 35 mm2

.

Dsignation des cbles

Pays mtriquesLes pays utilisant le systme mtrique dsignent les cbles lectriques par leur sectionexprime en millimtres carrs (mm2). La norme IEC 60228 dfinit les tailles standards desconducteurs dans les cbles lectriques.

tats-UnisLes amricains utilisent le systme AWG, signifiantAmerican Wire Gauge(gabarit, calibrede fils).


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Ce systme, appel aussi parfoisBrown and Sharpe Wire Gaugedu nom de ses inventeurs, at adopt en 1857. Il est aujourdhui dfini au sein de la norme ASTM B 258-02.Un cble xxx AWG signifie que xxx est une valeur lie linverse du diamtre. Plus lavaleur est grande, plus le diamtre du fil est petit.

Explication :Brown disposait de 2 fils de diamtres diffrents, lun de 0,005 inch (5 mils ou 0,127 mm) etlautre de 0,46 inch (11,7 mm), pour crer une gamme de 40 valeurs soit 39 intervalles. Ilnomme 0000 AWG, le fil de 0,46 et 36 AWG, le fil de 0,005 ; les valeurs intermdiairessont nommes 000, 00, 0, 1, 2 ... 35 AWG. (0000 AWG peut aussi scrire 4/0 AWG).Il cra une progression gomtrique de pas ntelle que :

AWG"1= AWG # n avec n =0,46

0,00539 =1,1229322

Dans le tableau ci-dessous, sont rcapitules les diamtres ddes cbles en millimtres en

fonction de lAWG et les sections correspondantes S selon la formule S= "d2

/4 avec"= 3,14159

diamtre section diamtre section

AWG inch mm mm2 AWG inch mm mm

2

00000000001

23

45

678

910

111213

141516

1718

0,46000,40960,36480,32490,2893

0,25760,2294

0,20430,1819

0,16200,14430,1285

0,11440,1019

0,09070,08080,0720

0,06410,05710,0508

0,04530,0403

11,68410,4059,2668,2517,348

6,5445,827

5,1894,621

4,1153,6653,264

2,9062,588

2,3052,0531,828

1,6281,45

1,291

1,151,024

10785,067,453,542,4

33,626,7

21,116,8

13,310,58,37

6,635,26

4,173,312,62

2,081,651,31

1,040,823

1920212223

2425

2627

282930

3132

332435

363738

3940

0,03590,03200,02850,02540,0226

0,02010,0179

0,01590,0142

0,01260,01130,0100

0,00890,0080

0,00710,00630,0056

0,00500,00450,0040

0,00350,0031

0,9120,8120,7230,6440,573

0,5110,455

0,4050,361

0,3210,2860,255

0,2270,202

0,180,16

0,143

0,1270,1130,101

0,08970,0799

0,6530,5180,4110,3260,258

0,2050,162

0,1290,102

0,08100,06420,0510

0,04040,0320

0,02540,02010,0160

0,01270,0100

0,00797

0,006320,00501

Il existe des valeurs infrieures 4/0 et suprieures 40.

Conversion :

Le passage du systme AWG la valeur mtrique est dfini par la formule ci-dessous o det AWG sont les diamtres correspondants.Pour les fortes sections, prendre AWG = 3 pour 4/0 AWG, AWG = 2 pour 3/0 AWG,AWG = 1 pour 2/0 AWG et AWG = 0 pour 1/0 AWG.

mmd =11,684

AWG+3

1,122932


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Remarques :

1 - Le passage de la valeur AWG n (n+6) entrane une division du diamtre par 2.

dnAWG=2 d(n+6) AWG

ex : d15 AWG = 1,45 mm

d21 AWG = 0,723 mm

2 - Le passage de la valeur AWG n (n+3) entrane une division de la section par 2.

SnAWG=2 S(n+3)AWG

ex : S14 AWG = 2,08 mm2

S21 AWG = 1,04 mm2

Il existe des similitudes avec lchelle daffaiblissement ou damplification de signaux en

dcibels ; 3 dB correspondant un doublement du niveau de signal.

exemple dutilisation :

Les cbles ethernet catgorie 5e utilisent des fils monobrins de 24 AWG oumultibrins 26 AWG alors que le catgorie 6 utilise du monobrin SFTP (doubleblindage) 23 AWG ou UTP (non blind) 24 AWG.

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Les britanniques possdaient galement un systme de mesure pour dsigner les tailles des fils

appel SWGou Standard Wire Gauge dfini de manire identique mais sur 57 valeurs comprises

entre 0,5 et 0,001

__________________________Autre systme :

Les amricains utilisent galement une Metric Gaugedsignant les fils

lectriques par leur diamtre en diximes de millimtres.

Un peu dhistoire

En 1833, les horlogers David Brown et son fils Joseph R. Brown fondent un atelier deconfection dinstruments scientifiques Pawtucket prs de Providence (Rhode Island).En 1853, lapprenti, Lucian Sharpe devient associ, mais pour raliser les ressorts dhorloge,il leur manque un systme de mesure pour les fils mtalliques. Les seuls outils leurdisposition sont raliss par des constructeurs anglais et manquent de qualit comme deprcision.En 1856, Sharpe propose une standardisation dans laproduction des fils ; leurs tailles suivraient une progressiongomtrique rgulire. Il ralise des gabarits faits dedisques en acier munis d'encoches correspondant auxdiffrentes tailles de fil et lors dun congrs de fabricantsde laiton du Connecticut Naugatuck Valley, Sharpeprsente ses gabarits dont le cot est faible, ce fut un grandsuccs. L'Association Brass Waterbury adopte ce systmeainsi que huit des plus grands fabricants amricains en fvrier 1857.Il existe des gabarits pour cbles monobrins et pour multibrins car la section totale dun

conducteur multibrin est plus grande que celle dun monobrin rsistance mcanique galedu fait de la prsence des interstices entre les brins.

mm mm2

56

810...

0,50,6

0,81,0...

0,20,28

0,50,8...

- gabarit de Sharpe et son certificat -


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Le gabarit Brown & Sharpe sera adopt comme American Wire Gauge et deviendra unenorme au 20esicle.

Contexte historique : En 1854, le franais Charles Bourseul (1829-1912) suggra detransmettre la parole lectriquement, il avait dcrit le principe qui ne sera ralis quen 1876

par A. G. Bell. Dans les annes qui suivirent, la fabrication de cbles tlgraphiquessintensifia jusqu la ralisation des cbles destins aux liaisons transatlantiques.__________________________

Brown & Sharpe est aujourd'hui une division de Hexagon Metrology, Inc, une socitmultinationale axe sur les outils de mtrologie et de la technologie. Depuis deux sicles,Brown & Sharpe est un acteur influent dans l'industrie de la machine-outil, son nom estsynonyme de certaines normes industrielles. Elle a introduit la mtrologie dans lindustrie.On lui doit entre autres le pied coulisse moderne avec lecture au millime de pouce (1851),un systme de fabrication de pignons (1872)...

Nomenclature des cbles lectriques

Le Comit Europen de Normalisation de llectrotechnique (CENELEC) a tabli unenomenclature pour la normalisation des cbles sous la forme naXXb-c- n: nombre de conducteurs- XXindique la tension nominale maximale en volts entre phase et terre, et entre phases

00 : 100/10001: 100/100 et 300/30003: 300/30005: 300/50007: 450/750

1: 600/1000- b: nature de lisolantR: caoutchoucV: PVCS: caoutchouc siliconeX: polythylne rticul (PR)

- c: nature de lmeU: rigide en cuivreK: souple en cuivreR: multibrin rigide en cuivre

H07V-R 1G25-V/J : fil de terre multibrin rigide isolant PVC vert/jaune section 25 mm450/750 V

3H07V-R 6 : cble de 3 conducteurs cuivre multibrins rigides isolant PVC section 6 mm2

450/750 V


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@ consulter

- NF C 15-10012/2002: Installations lectriques basse tension (document Hager)http://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Unites/unites/infos/section_cables/pdf/nfc15-100.pdf

- ASTM B 258-02: Standard Specification for Standard Nominal Diameters and http://www.astm.org/Standards/B258.htm

- IEC 60228: Ames des cbles isolshttp://webstore.iec.ch/preview/info_iec60228%7Bed3.0%7Db.pdf

- Nomenclature des cbles (format flash) - Lyce G. Apollinaire de Nicehttp://fr.calameo.com/read/000195875dc60b7f40b7f

- Les installations lectriques domestiques - Lyce G. Apollinaire de Nicehttp://www.ac-nice.fr/apollinaire/GEET/instelec/Les-insta-domestiques-partie-2.pdf

- AV INFO : le cblage (en anglais)http://www.proav.de/index.html?http&&&www.proav.de/data/wire-resistance.html

- Les cbleries du Sngalhttp://www.lcs.sn/spip.php?rubrique2

- Brown & Sharpehttp://www.brownandsharpe.com/

- CABLERIE DAUMESNILhttp://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Unites/unites/infos/section_cables/pdf/Les cables.pdf

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Cette page est extraite d'un site concernant les units de mesure dont l'adresse est :http://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Unites

Thomasset - 02/2010
http://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Unites/unites/infos/section_cables/pdf/Les%20cables.pdfhttp://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Uniteshttp://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Unites/unites/infos/section_cables/pdf/Leshttp://www.brownandsharpe.com/http://www.lcs.sn/spip.php?rubrique2http://www.proav.de/index.html?http&&&www.proav.de/data/wire-resistance.htmlhttp://www.ac-nice.fr/apollinaire/GEET/instelec/Les-insta-domestiques-partie-2.pdfhttp://fr.calameo.com/read/000195875dc60b7f40b7fhttp://webstore.iec.ch/preview/info_iec60228%7Bed3.0%7Db.pdfhttp://www.astm.org/Standards/B258.htmhttp://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Unites/unites/infos/section_cables/pdf/nfc15-100.pdf

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