Cours electricite : installation de cables et de canalisations

Cours électricité : installation de câbles et de canalisations

I. Les normes utilisées pour l’installation des câbles, des boites et leurs accessoires

I.1Normes françaises (N.F.) :

Les textes établis par l’UTE sont des données de référence que l’on appelle normes, Il en existe deux types qui sont :

-          Les normes enregistrées qui ont fait l’objet d’une décision du commissaire à la normalisation ; la liste de ces normes qui ne s’imposent pas dans les marchés publics, est publiée au bulletin mensuel de la normalisation française.

-          Les normes homologuées qui ont fait l’objet d’un arrêté ministériel; la liste de ces normes qui sont obligatoirement des références dans les marchés publics est publiée au journal officiel (J.O)

Toute norme homologuée a d’abord été publiée en norme enregistrée.

a) Classification des normes françaises :

La référence d’une norme française comprend trois lettres et cinq chiffres.

Exemple : N F C 0 3 2 0 6

N.F : Initiales de norme française

C: Classe C : lettre indiquant le domaine traité par la norme : l’électricité

0 : Groupe 0 : c’est le groupe des généralités. Il existe dix groupes qui ont pourchiffre de 0 à 9.

3 : Sous groupe 3 : texte qui traite des schémas et des symboles. Chaque groupepeut être divisé en dix sous-groupes allant de 0 à 9.

Les trois derniers chiffres sont une référence pour le texte proprement dit.

Normes appartenant au groupe et sous groupe suivants :

b) Norme NFC (Eclairage intérieur)

Matériel utilisant l’énergie électrique

NFC 70Matériel utilisant l’énergie électrique – Généralités

NFC 71Appareils d’éclairage électrique et accessoires

NFC 72Sources d’éclairage électrique

NFC 73Appareils électrodomestiques et analogues et leurs accessoires :

-          appareils électrodomestiques autres que les réfrigérateurs

-            accessoires pour appareils électrodomestiques

-          réfrigérateurs

-          appareils aérauliques

-          règles de sécurité

-          appareils de distribution

NFC 74Outils électriques

c) Norme NFC (Éclairage extérieur)

Installations électriques

NFC 10Installations électriques – Généralités

NFC 11Réseaux

NFC 12Installations réglementées

NFC 13Installations à haute tension

NFC 14Branchements

NFC 15Installations à basse tension et équipements correspondants.

I.2Symboles:

a) Alimentation :

Remarque :

Symbole d’un élément de pile ou batterie d’accumulateur :

-          Le trait long représente la polarité positive,

-          Le trait court représente la polarité négative

1. Appareils de protection :

c) Appareils de transformation de l’énergie électrique :

d) Appareil de commande

Remarque :

Tous les appareils de commande doivent :

-          Couper la phase et non le neutre,

-          Avoir leur pôle fixe relié à la phase (dans la mesure du possible)

-          Travailler du bas vers le haut ou de gauche vers la droite

1. Récepteur :

Remarque :

En règle générale, chaque récepteur possède :

-          Une borne reliée à l’appareil de commande,

-          Une borne reliée directement au neutre.

1. Appareils de mesure :

g) Appareils de connexion

I.3Constitution d’un plan :

( voir figure 1.1)

Le plan d’une installation électrique des circuits d’éclairage est un plan architectural. Il représente le plan du local ainsi que l’emplacement des circuits d’éclairage, de prises de courant utilitaires, les liaisons entre les points de commande et les foyers lumineux fixes ou les prises de courants commandées, et les symboles des différents éléments.

Le plan d’une installation d’éclairage d’un local d’habitation est représenté en dimensions réduites en utilisant une échelle. Exemple : Echelle 1/100 c’est à dire la valeur réelle de la longueur mesurée sur le plan est égale à la valeur mesurée multipliée par 100.

Figure 1.1- exemple d’un plan architectural

I.4Le devis :

Etabli à la demande du client, il indique le coût global des travaux qu’il a commandés. Outre les informations relatives à l’entreprise et au client, le devis doit comporter.

-          L’objet global des travaux ;

-          Le détail de ceux-ci ;

-          La date d’exécution des travaux ;

-          Une formule de délai de garantie des prix ;

-      Il doit être daté et signé des responsables de l’entreprise et du client.

Les prix indiqués HT (hors taxes) sont majorés de la TVA (taxe à la valeur ajoutée) généralement de 18,6 %, ce qui donne le prix total des travaux TTC (toutes taxes comprises).

…

II. Les câbles électriques

II.1Constitution générale des conducteurs et câbles :

a) Définitions :

Un conducteur isolé est formé par un ensemble comportant l’âme (1) et son enveloppe isolante (2). ( voir figure 2.1)

Figure 2.1- Conducteur isolé

Un câble ( voir figure 2.2 ) comporte plusieurs conducteurs électriquement distincts et mécaniquement solidaires, généralement sous un ou des revêtements protecteurs (gaine, tresse, armure). Il existe également des câbles unipolaires qui comportent un conducteur isolé et sa protection mécanique

1. Conducteur en cuivre ou en aluminium.

1. Isolant électrique.
2. Assemblage ou bourrage.
3. Protection (mécanique, étanchéité, corrosion, etc ).

Figure 2.2 – Câble électrique

b) L’âme :

C’est la partie centrale et métallique d’un conducteur conduisant le courant électrique.

L’âme est dite massive lorsqu’elle est constituée par un fil unique, jusqu’à 4 mm², et câblée lorsqu’elle est formée de plusieurs brins assemblés par câblage de façon à constituer un toron.

L’âme est généralement constituée de cuivre recuit, nu ou étamé ; l’aluminium n’est pas utilisé actuellement dans les installations intérieures, mais rien ne l’interdit et sous réserve de précautions.

Les brins des âmes câblées sont répartis en couches successives avec leurs centres disposés selon les sommets d’hexagone pour une couche et pour deux couches ou plus.( voir figure 2.3)

La section d’une âme câblée est égale à la section d’un brin multipliée par le nombre de brins.

Souplesse des conducteurs ou câbles :

La souplesse d’un câble dépend du nombre de brins pour une même section conductrice.

Les câbles sont réunis en 6 classes, les âmes les plus rigides étant celles de la classe 1 et les plus souples celles de la classe 6.

1. L’enveloppe isolante :

C’est la matière isolante entourant l’âme et destinée à assurer son isolation. Elle doit posséder les propriétés suivantes.

Electriques :

-        Très forte résistivité.

-        Pertes diélectriques faibles.

-        Rigidité diélectrique élevée.

Physiques et chimiques :

-         Bonne résistance à la chaleur et au froid, ainsi qu’au vieillissement.

-         D’autre part, on recherchera une résistance à l’humidité, à la corrosion par les huiles, les vapeurs acides et à la combustion.

Mécaniques : Des essais de résistance à la traction, à la torsion, à la flexion, permettent de contrôler les qualités mécaniques.

Les matériaux les plus utilisés actuellement sont :

-        Le polychlorure de vinyle (P.V.C.) ou le polyéthylène.

-        Le caoutchouc butyle vulcanisé.

-         Le polyéthylène réticulé chimiquement (P.C.R.) qui associe les bonnes propriétés électriques du polyéthylène aux propriétés thermiques du caoutchouc butyle.

-         Le papier imprégné est surtout utilisé pour les câbles de transport d’énergie ; il est associé à un gainage métallique en plomb ou en aluminium.

1. Les gaines d’étanchéité et de protection :

On utilise comme matériaux de gainage soit des matériaux isolants identiques à ceux cités ci-dessus, soit des matériaux métalliques : le plomb, l’aluminium, le feuillard d’acier.

II.2Domaines d’utilisation:

a) Câbles domestiques : ( voir figure 2.4)

Figure 2.4 – Câbles domestiques

b) Câbles de transport et de distribution : ( voir figure 2.5 )

Figure 2.5 – Câbles de transport et de distribution c) Câbles industriels : ( voir figure 2.6 )

Figure 2.6– Câbles industriels

II.3  Dénomination des conducteurs et câbles

La dénomination des câbles est déterminée d’après la spécification normalisée et non en fonction des conditions d’emploi.

Elle signale si le type fait l’objet d’une norme de la classe électrique, ou de la classe marine, ou seulement d’une recommandation U.T.E.

Il existe deux types de dénomination :

-          Dénomination norme française

-          Dénomination norme européenne (CENELEC).

1. Règles de dénomination (Norme française).

a) Le groupe principal de symbole comprend :

-          Les chiffres donnant en volts la tension nominale ou spécifiée : 250 –

500 ou1 000 volts.

-          La lettre S si le conducteur est souple. L’absence de lettre S indique que le conducteur est rigide.

-          Les lettres ou chiffres représentant la nature et, s’il y a lieu, la forme des éléments constitutifs dans l’ordre où ils se présentent depuis l’âme jusqu’au revêtement extérieur (voir tableau ).

-          Pour un câble, la lettre M signifie qu’il est méplat. L’absence de lettre indique que le câble est rond.

1. Symbole U

Ce groupe peut être précédé, et séparé par un trait d’union, du symbole (U) si le câble ou le conducteur fait l’objet d’une recommandation.

c) Symbole M

Ce symbole est lui-même précédé de la lettre M si la norme appartient à la classe marine. L’absence de lettre M indique la classe électricité.

b) Désignation des câbles et des conducteurs

Désignation suivant le code UTE ( voir tableau suivant )

Structure du code de désignation UTE

Le tableau suivant donne le code des lettres et chiffres pour la dénomination des conducteurs et des câbles.

Remarque :

Une même lettre peut figurer plusieurs fois dans la dénomination. Sa place montre à quel élément elle se rapporte.

Exemple : SérieU – 750 V G V F V.

1er V: enveloppe isolante.

2ème V : gaine d’assemblage (après la gaine de bourrage G)

3ème V : gaine extérieure sur revêtement métallique (après l’armature F).

Exemples de dénomination ( voir figure 2.7)

Conducteur U 1000 RGPFV 3x35

U: Câble normalisé (UTE) ;

1000 : Tension nominale 1000 V ;: Ame rigide en cuivre ;

R: Isolé en polyéthylène réticulé (PR ) ;

G : Bourrage en matière élastique ou plastique ; P : Gaine de plomb d’épaisseur normale ;

F: Armure feuillard d’acier ;

V: Gaine extérieure en polychlorure de vinyle(PVC) ;

3x35 : 3 conducteurs de 35 mm² de section (pas de conducteur vert/jaune) ;

Figure 2.7 – Exemple de dénomination selon le code UTE

Désignation suivant le code CENELEC

Structure du code de désignation CENELEC

Exemples de dénomination. ( voir figure 2.8)

H 05VV-F 3G2.5

H: Câble harmonisé

05: Tension nominale 500 V

V: Isolé au polychlorure de vinyle(PVC)

V: Gaine isolante également en polychlorure de vinyle(PVC)

-         : Äme en cuivre

F: Âme souple flexible

3G2.5 : 3 conducteurs de 2.5 mm² dont un conducteur vert/jaune

Figure 2.8 – Exemple de dénomination selon le code CENELEC

c) Conducteurs et câbles domestiques

Avant de raccorder un conducteur électrique on doit d’abord le dégainer (dénuder)

Dégainage des conducteurs :Dénudation des conducteurs ( voir figure 2.9 )

La plupart des conducteurs sont recouverts d’un isolant qu’il faut enlever si l’on veut assurer la continuité électrique d’un raccord. Pour se faire on utilisera divers outils selon les circonstances et le type de câbles ou de conducteurs à dénuder.

Pour un conducteur seul, le couteau peut être utilisé mais il faut éviter d’endommager le conducteur et surveiller ses doigts.

Figure 2.9 - Dénudation avec couteau

On peut aussi utiliser un dénudeur, manuel ou automatique, qui est plus pratique et plus rapide et en même temps moins dangereux que le couteau..( voir figure 2.10)

Figure 2.10 - Dénudeur manuelDénudeur automatique

Pour les câbles à enveloppe non métallique, on pourra utiliser le couteau pour fendre l’enveloppe ( voir figure 2.11) et ensuite utiliser un dégaineur ou dénudeur pour enlever l’isolant du conducteur. On utilise très souvent à la place du couteau un dégaineur manuel de toute sécurité qui fait un excellent travail

Figure 2.11-Dégainage d’un câble à enveloppe non métallique

L’installation d’un câble à gaine non métallique dans une boîte électrique se fait de la façon suivante :

A l’aide du dénudeur, on enlève environ 150 mm d’isolant extérieur. On retire l’enveloppe extérieure ainsi que le papier entourant chaque conducteur. On dénude ensuite environ 25 mm de chacun des conducteurs. ( voir figure 2.12)

Papier

 Fil nu

Figure 2.12-Dégainage d’un câble à enveloppe non métallique

III. Fixation des câbles électriques

III.1Méthode de fixation:

• Tracez à l’aide d’un cordeau l’axe du passage du câble
• Posez l’appareillage à l’aide de vis et de chevilles
• Tracez l’emplacement des colliers de fixation du câble en respectant lesécarts
• Percez et fixez les colliers aux endroits prévus
• Présentez le câble et découpez le au longueur nécessaire

III.2Accessoires de fixation :

( voir figure 3.1)

Figure 3.1- Accessoires de fixation

IV.Les canalisations électriques

IV.1  Généralité

Figure 4.1 - Canalisation électrique

L’ensemble formé par un conduit et des conducteurs électriques forme une canalisation électrique. ( voir figure 4.1)

Les conduits assurent le passage des conducteurs isolés dans les installations

électriques et permettent une protection continue des conducteurs.

On distingue les conduits constitués d'éléments non ouvrables (tubes) et ceux composées de deux éléments et qui sont ouvrables (moulures, goulottes et plinthe).

IV.2  Classification des conduits

Les conduits sont classés par rapport aux qualités suivantes :

• Isolement.

-          Les conduits I.

Ils sont en matière isolante.

-          Les conduits F.

Ils comportent un fourreau à l'intérieur d'une armure métallique(n’existent plus)

-          Les conduits M.

Ils sont métalliques en acier, aluminium ou zinc.

• Procédés de mise en œuvre.

-          Conduits rigides: R.

Ils nécessitent un outillage pour prendre la forme désirée.

-          Conduits cintrables : C.

Ils sont flexibles et peuvent être travaillés à la main sans aucun outillage.

- Conduitssouples:S. Ils ne nécessitent aucun effort pour leur mise enforme.

• Résistance mécanique.

On distingue, d'une part, la résistance mécanique à l'écrasement ; d'autre part le degré de protection contre les dommages mécaniques.

1. Résistance mécanique à l'écrasement, 3 classes.

-          Les conduits ordinaires : . qui ne peuvent supporter que de faibles contraintes à l'écrasement.

-          Les conduits déformables : D. qui peuvent, sous l'action d'une charge

transversale, s'aplatir momentanément et revenir à leur diamètre initial après suppression de la charge.

- Les conduitsblindés:B. qui peuvent supporter des contraintesd'écrasement élevées.

b) Résistance contre les dommages mécaniques (chocs).

Selon le code UTE les degrés sont : 5-6-7-9. (3 le moins résistant et 9 le plus résistant aux chocs).

Selon le code CEI les degrés sont : 3, 5. (3 degré moyen et 5 très fort).

• Autres caractéristiques.

-          Si le conduit est résistant à la corrosion sa dénomination portera la lettre A.

-          Dans le cas où il est non propagateur de la flamme il portera la lettre P.

-          Enfin s'il est étanche on l'indiquera par la lettre E.

Les différents types de conduits ( voir tableau suivant)

IV.3Désignation normalisée des conduits usuels

Cette désignation peut se faire suivant deux codes :

• Code UTE (Union Technique de l’Electricien) code français qui est le plusancien.
• Code CEI (Commission Electrotechnique Internationale) code internationalqui remplace progressivement le code UTE.

Les conduits, selon le code CEI, ont pour référence leur diamètre extérieur : 16,

20, 25, 32, 40, 50 ou 63.

Selon le code UTE, ils portent un nombre de deux chiffres appelé numéros de référence des conduits : 9, 11, 13, 16, 21, 29, 36 ou 48.

La désignation est complétée éventuellement par six chiffres relatifs à des propriétés électriques, mécaniques, et chimiques (voir figure de codification des conduits).

Codification des conduits usuels suivant les deux codes ( voir tableau suivant )

Les différents types de conduits non ouvrables

V.1Conduits rigides « métalliques »

Définition :

 Ils sont constitués par des tubes en acier émaillé intérieurement et extérieurement,en général soudé selon une génératrice.

Désignation :

 Exemples :

CODE CEI:NF-USE XX (MRB) 500/……

CODE UTE: NF-USE-MRB9-PE XX

Emplois

 Ils s’utilisent bien dans les installations industrielles avec risques de chocs mécaniques

Accessoires ( voir figure 5.1)

 L’installation de ces canalisations nécessite un certain nombre d’accessoires,parmi lesquels on remarque : 1) Equerre;.

2) Té ;

3) Les manchons ;

Figure 5.1 - Les accessoires des conduits rigides "métalliques" : 

Désignation des accessoires

 Ils se désignent par :

leur appellation propre, la nature du métal, Le diamètre de référence du tube auquel ils se raccordent

SOMMAIRE

RESUME THEORIQUE ....................6

I. Les normes utilisées pour l’installation des câbles, des boites et leurs accessoires ..........7

I.1 Normes françaises (N.F.) :...................... 7

I.2 Symboles:................... 8

I.3 Constitution d’un plan : ........... 13

I.4 Le devis : .................. 14

II. Les câbles électriques .............15

II.1 Constitution générale des conducteurs et câbles : ........... 15

II.2 Domaines d’utilisation:............ 17

II.3 Dénomination des conducteurs et câbles........... 20

II.4 Méthode de dégainage :....................... 26

III. Fixation des câbles électriques ..........28

III.1 Méthode de fixation: ............... 28

III.2 Accessoires de fixation :....................... 30

IV. Les canalisations électriques .............31

IV.1 Généralité................. 31

IV.2 Classification des conduits ................... 31

IV.3 Désignation normalisée des conduits usuels...... 33

V. Les différents types de conduits non ouvrables.................36

V.1 Conduits rigides « métalliques »........... 36

V.1.1 Travail des conduits rigides métalliques...... 37

V.2 Conduits rigides "non-métaliques ......... 42

V.2.1 Travail des conduits rigides non-métalliques............. 43

V.3 Conduits flexibles "métalliques ............ 44

V.4 Conduits flexibles "non métalliques "................. 46

VI. Les conduits ouvrables :.....................47

VII. Poses des canalisations.....................50

VII.1 Les modes de poses........... 50

VII.2 Pose en apparent ou en saillie :........ 51

VII.3 La pose encastrée :............. 60

VII.4 La pose enterrée................. 64

VIII. Les boites...............68

IX. Transposition d’un schéma électrique en schéma de câblage.....69

X. Méthode de tirage des conducteurs :...................72

XI. Calcul relatif au remplissage des conduits .....................74

GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES .............76

TP.1 - TRAVAIL DES CONDUITS RIGIDES BLINDÉS MRB (tube acier) ............77

TP.2 - TRAVAIL DES CONDUITS ISOLANTS RIGIDES IRO (PVC)......79

TP.3 - TRAVAIL DES CONDUITS FLEXIBLES ET CINTRABLES .........81

TP.4 - FIXATION DES CANALISATIONS..................82

TP.5 - TRAVAIL DES GOULOTTES ÉLECTRIQUES EN PLASTIQUE................84

TP 6 – FIXATION ET RACCORDEMENT DES CABLES ELECTRIQUES ...........86

TP 7 – FIXATION DES CANALISATIONS ET TIRAGE DES CONDUCTEURS...88

TP 8 – FIXATION DES CANALISATIONS ET TIRAGE DES CONDUCTEURS...90

EVALUATION DE FIN DE MODULE ............92