Guide complet des systèmes de câblage et des méthodes de connexion électrique

Méthodes de câblage et différents types de systèmes de câblage

Qu'est-ce que le câblage électrique ?

Le câblage électrique est le processus de connexion de câbles et de fils aux appareils associés tels que fusibles, interrupteurs, prises, luminaires, ventilateurs, etc., au tableau de distribution principal selon une structure spécifique pour une alimentation électrique continue.

Méthodes des systèmes de câblage électrique selon la prise de connexion

Le câblage (processus de connexion de divers accessoires pour la distribution de l'énergie électrique du compteur du fournisseur aux appareils domestiques tels que lampes, ventilateurs et autres appareils) peut être réalisé selon deux méthodes :

• Système à boîtes de jonction ou système en T
• Système en boucle (Loop-in)

Système à boîtes de jonction (Joint Box ou Tee System)

Dans cette méthode, les connexions aux appareils sont réalisées par des jonctions effectuées dans des boîtes de jonction à l'aide de connecteurs ou de coupures de jonction appropriés. Ce système ne consomme pas beaucoup de câble.

On pourrait penser que comme ce système nécessite moins de câble, il est donc moins cher. C'est vrai, mais l'économie réalisée sur l'achat de câble sera compensée par l'achat des boîtes de jonction, ce qui équilibre l'équation. Cette méthode convient aux installations temporaires et est économique.

Système en boucle (Loop-in ou Looping System)

Cette méthode est universellement utilisée dans le câblage. Les lampes et autres appareils sont connectés en parallèle afin que chacun puisse être contrôlé individuellement. Lorsqu'une connexion est requise au niveau d'un luminaire ou d'un interrupteur, le conducteur d'alimentation est bouclé en l'amenant directement à la borne, puis en le prolongeant vers le point suivant à alimenter.

Les alimentations de l'interrupteur et du luminaire sont acheminées autour du circuit en une série de boucles d'un point à un autre jusqu'au dernier point du circuit. Les conducteurs de phase sont bouclés soit dans le tableau d'interrupteurs, soit dans une boîte, et les neutres sont bouclés soit dans le tableau d'interrupteurs, soit au niveau du luminaire ou du ventilateur. La phase ne doit jamais être bouclée à partir d'un luminaire ou d'un ventilateur.

Avantages du système en boucle

• Il ne nécessite pas de boîtes de jonction, ce qui permet d'économiser de l'argent.
• Dans les systèmes en boucle, aucune jonction n'est dissimulée sous les planchers ou dans les combles.
• La localisation des défauts est facilitée car les points de connexion ne sont réalisés qu'aux sorties, donc accessibles.

Inconvénients du système en boucle

• La longueur de fil ou de câble nécessaire est plus grande, ce qui augmente la chute de tension et les pertes en cuivre.
• Le bouclage dans les interrupteurs et les douilles de lampe est généralement difficile.

Différents types de systèmes de câblage électrique

Les types de câblage interne habituellement utilisés sont :

• Câblage sur porcelaine (Cleat wiring)
• Câblage en gaine et couvrette en bois (Casing and capping)
• Câblage CTS, TRS ou gaine PVC
• Câblage à gaine de plomb ou métallique
• Câblage en conduit

Il existe des types supplémentaires de câblage en conduit selon l'installation des tubes (acier et PVC).

• Conduit apparent ou surface
• Conduit encastré, dissimulé ou souterrain

Câblage sur porcelaine (Cleat Wiring)

Ce système comprend des fils isolés VIR ou PVC ordinaires (parfois gainés et étanches), tressés et composés, maintenus sur les murs ou plafonds au moyen de porcelaines, de plastique ou de bois.

Le câblage sur porcelaine est un système temporaire, donc non adapté aux locaux d'habitation permanents. Son utilisation est aujourd'hui dépassée.

Avantages du câblage sur porcelaine :

• Système simple et économique.
• Idéal pour usage temporaire (chantiers, camps militaires).
• Les câbles étant à l'air libre, les défauts sont facilement visibles et réparables.
• Installation facile et simple.
• Personnalisation aisée (modifications, ajouts).
• Inspection simple.

Inconvénients du câblage sur porcelaine :

• Aspect esthétique médiocre.
• Ne convient pas pour un usage permanent car un affaissement peut survenir avec le temps.
• Les câbles exposés à l'air libre subissent les effets de l'huile, vapeur, humidité, fumée, pluie, produits chimiques et acides.
• Système peu durable à cause des intempéries, risque d'incendie et d'usure.
• Utilisable uniquement en basse tension (250/440 V) et basse température.
• Risque permanent d'incendie et de choc électrique.
• Inadapté aux lieux importants et sensibles.
• Système peu fiable et non durable.

Câblage en gaine et couvrette (Casing and Capping)

Ce système était populaire par le passé mais est considéré comme obsolète aujourd'hui en raison du câblage en conduit et à gaine. Les câbles utilisés étaient en VIR, PVC ou autres isolants approuvés.

Les câbles étaient logés dans des gaines en bois avec des rainures parallèles pour séparer les polarités opposées. Une couvrette en bois recouvrait les câbles installés dans la gaine.

Avantages du câblage en gaine et couvrette :

• Système économique comparé au câblage gainé ou en conduit.
• Robuste et durable.
• Personnalisation aisée.
• Réparation facile si phase et neutre sont dans des rainures séparées.
• Longue durée de vie grâce à l'isolation robuste.
• Protection contre l'huile, la vapeur, la fumée et la pluie.
• Aucun risque de choc électrique grâce aux câbles couverts.

Inconvénients du câblage en gaine et couvrette :

• Risque élevé d'incendie.
• Inadapté aux environnements acides, alcalins et humides.
• Réparation coûteuse et nécessite plus de matériel.
• Matériaux difficiles à trouver de nos jours.
• Les termites peuvent endommager le bois.

Câblage sur baguette (Batten Wiring - CTS ou TRS)

On utilise des câbles TRS unipolaires, bipolaires ou tripolaire à section circulaire ou ovale. Les câbles TRS sont résistants aux produits chimiques, à l'eau, à la vapeur, mais légèrement affectés par l'huile de lubrification. Ils sont posés sur des baguettes en bois de teck bien séché et droit, d'au moins 10 mm d'épaisseur.

Les câbles sont fixés sur la baguette par des attaches en laiton étamé (clips à boucle) déjà fixés avec des broches en laiton, espacés de 10 cm pour les parcours horizontaux et 15 cm pour les verticaux.

Avantages du câblage sur baguette

• Installation simple et facile.
• Économique comparé aux autres systèmes.
• Aspect esthétique agréable.
• Réparation facile.
• Robuste et durable.
• Personnalisation aisée.
• Faible risque de courant de fuite.

Inconvénients du câblage sur baguette

• Ne peut être installé en milieu humide, chimique, extérieur ou à ciel ouvert.
• Risque élevé d'incendie.
• Non protégé contre l'usure externe et les intempéries (fils visibles exposés à la chaleur, poussière, vapeur, fumée).
• Câbles de gros diamètre inutilisables.
• Uniquement adapté aux tensions inférieures à 250 V.
• Nécessite plus de câbles et fils.

Câblage à gaine de plomb (Lead Sheathed Wiring)

Ce type de câblage utilise des conducteurs isolés en VIR et recouverts d'une gaine extérieure en alliage plomb-aluminium contenant environ 95 % de plomb. La gaine métallique protège les câbles contre les dommages mécaniques, l'humidité et la corrosion atmosphérique.

L'ensemble de la gaine en plomb est rendu électriquement continu et mis à la terre au point d'entrée pour protéger contre l'action électrolytique due aux courants de fuite et assurer la sécurité si la gaine devient vive. Les câbles sont posés sur baguette en bois et fixés par des attaches comme pour le câblage TRS.

Câblage en conduit (Conduit Wiring)

Deux types de câblage en conduit selon l'installation des tubes :

• Câblage en conduit apparent (Surface Conduit Wiring)
• Câblage en conduit encastré (Concealed Conduit Wiring)

Câblage en conduit apparent

Si les conduits sont installés sur le toit ou le mur, on parle de câblage en conduit apparent. On perce des trous dans le mur à intervalles réguliers et on fixe le conduit à l'aide de chevilles.

Câblage en conduit encastré

Si les conduits sont cachés à l'intérieur des rainures du mur sous le crépi, on parle de câblage en conduit encastré. En d'autres termes, le système de câblage électrique à l'intérieur des murs, plafonds ou sols à l'aide de tubes en plastique ou métallique est appelé câblage en conduit encastré. C'est évidemment le système de câblage électrique le plus populaire, esthétique, robuste et courant aujourd'hui.

Dans le câblage en conduit, des tubes en acier (conduits) sont installés en surface sur les murs à l'aide de crochets (conduit apparent) ou encastrés dans les murs sous le crépi, puis les câbles VIR ou PVC sont tirés à l'aide d'un fil en acier galvanisé d'environ 18 SWG.

Dans le système de câblage en conduit, les conduits doivent être électriquement continus et reliés à la terre en points appropriés dans le cas de conduits en acier. Le câblage en conduit est une méthode professionnelle pour câbler un bâtiment. Les conduits PVC sont majoritairement utilisés dans le câblage domestique.

Le conduit protège les câbles contre les dommages causés par les rongeurs (lorsqu'ils rongent les câbles, cela provoque un court-circuit), d'où la présence de disjoncteurs, mais la prévention vaut mieux que la guérison. Les conduits en plomb sont utilisés dans les usines ou les bâtiments exposés aux risques d'incendie. Les goulottes sont similaires au conduit apparent et gagnent en popularité.

On visse un tube de goulotte PVC au mur puis on y fait passer les câbles. Les câbles dans le conduit ne doivent pas être trop serrés ; le facteur d'encombrement doit être pris en compte.

Types de conduits

Les conduits suivants sont utilisés dans les systèmes de câblage en conduit (apparent et encastré) :

• Conduits métalliques
• Conduits non métalliques

Conduits métalliques :

Les conduits métalliques sont en acier, très robustes mais coûteux.

Deux types de conduits métalliques :

• Classe A : Conduits de faible épaisseur (tôle d'acier fine)
• Classe B : Conduits de forte épaisseur (tôle d'acier épaisse)

Conduits non métalliques :

De nos jours, on utilise des conduits PVC pleins comme conduits non métalliques, flexibles et faciles à cintrer.

Dimensions des conduits :

Les tubes de conduit courants sont disponibles en différentes tailles généralement : 13, 16,2, 18,75, 20, 25, 37, 50 et 63 mm (diamètre) ou 1/2, 5/8, 3/4, 1, 1,25, 1,5 et 2 pouces de diamètre.

Avantages des systèmes de câblage en conduit

• Système le plus sûr (conduit encastré).
• Aspect très esthétique (conduit encastré).
• Aucun risque d'usure mécanique ni d'incendie avec les tubes métalliques.
• Personnalisation aisée selon les besoins futurs.
• Réparation et maintenance faciles.
• Aucun risque d'endommagement de l'isolation des câbles.
• Protection contre la corrosion (conduit PVC) et risque d'incendie.
• Utilisable même en milieu humide, chimique et enfumé.
• Aucun risque de choc électrique (avec mise à la terre correcte des tubes métalliques).
• Système fiable et populaire.
• Système durable et pérenne.

Inconvénients des systèmes de câblage en conduit

• Système coûteux (tubes PVC et métalliques, mise à la terre supplémentaire pour tubes métalliques, raccords en T, coudes, etc.).
• Difficile de localiser les défauts.
• Installation complexe.
• Risque de choc électrique (tubes métalliques sans mise à la terre correcte).
• Gestion complexe des connexions futures.

Comparaison entre les différents systèmes de câblage

Le tableau ci-dessous présente la comparaison entre tous les systèmes de câblage mentionnés.

Nous aborderons la méthode pas à pas des différents systèmes de câblage dans de prochains articles. Restez connectés et n'oubliez pas de vous abonner à notre blog. Merci.

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