Deux valeurs, deux contraintes différentes
Les normes de câbles IEC expriment la tension assignée sous la forme U0/U. U0 est la tension entre le conducteur et la terre ou l'écran métallique ; U est la tension entre deux conducteurs de phase quelconques. Un câble 0,6/1 kV est donc conçu pour 0,6 kV entre conducteur et terre et 1 kV entre conducteurs. L'IEC 60502-1 ajoute une troisième valeur entre parenthèses, 0,6/1 (1,2) kV, où 1,2 kV est la tension la plus élevée du réseau à laquelle le câble peut être soumis en service.
Cette distinction compte parce que l'isolant est sollicité de deux façons. Entre conducteur et terre, la contrainte s'exerce sur une seule paroi d'isolant. Entre deux conducteurs, elle s'exerce sur deux parois en série. Un câble de tension assignée U0/U est construit pour que ces deux contraintes restent dans les limites de ce que son épaisseur d'isolant et son mélange peuvent supporter au cours de son service.
L'erreur courante consiste à lire 0,6/1 kV comme « pour des réseaux de 600 V à 1 000 V ». Une autre consiste à comparer directement une tension américaine de 600 V à une tension IEC 0,6/1 kV. Elles relèvent de systèmes différents, avec des régimes d'essai différents, et ne sont pas interchangeables sur un projet sans l'accord de l'ingénieur.
Les tensions que vous verrez sur les devis
| Tension | Norme type | Produits types |
|---|---|---|
| 300/500 V | IEC 60227, EN 50525 | Cordons souples gainés comme le H05VV-F ; câble « twin and earth » britannique selon BS 6004 |
| 450/750 V | IEC 60227, GB/T 9330, TIS 11 | Fil unipolaire de bâtiment (H07V-U/R/K), câbles de contrôle et d'instrumentation |
| 600 V | UL 83, UL 44 | Fil de bâtiment américain : THHN/THWN-2, XHHW-2 |
| 0,6/1 kV | IEC 60502-1, BS 5467, BS 6724 | Câbles d'énergie BT, câbles armés et aluminium, câbles d'énergie résistants au feu |
| DC 1,5 kV | EN 50618, IEC 62930 | Câble photovoltaïque H1Z2Z2-K |
| 600 / 1000 / 2000 V | UL 4703 | PV Wire américain |
| 3,6/6 à 18/30 kV | IEC 60502-2 | Câbles d'énergie MT avec écrans semi-conducteurs et écran métallique |
Les constructions de référence de ce site suivent le même schéma : le fil de bâtiment de référence est en 450/750 V, le cordon souple en 300/500 V, le câble d'énergie BT en 0,6/1 kV et le câble MT en 8,7/15 kV. Consultez les pages fils de bâtiment et câbles d'énergie BT pour les constructions complètes.
Ce que signifie 8,7/15 kV en pratique
Les tensions moyenne tension suivent la même logique U0/U. Un câble 8,7/15 kV est conçu pour 8,7 kV entre chaque conducteur et son écran métallique et 15 kV entre phases. L'IEC 60502-2 énumère les couples normalisés 3,6/6, 6/10, 8,7/15, 12/20 et 18/30 kV. Le catalogue d'usine partenaire utilisé pour nos références couvre les tensions jusqu'à 8,7/15 kV ; les projets nécessitant du 12/20 ou du 18/30 kV sont confiés à une autre usine disposant des équipements d'extrusion et d'essai adaptés.
Deux points piègent les acheteurs. D'abord, la valeur U0 compte autant que U. Le U0 adapté à un réseau dépend de la tension du réseau, de son régime de neutre et de la rapidité d'élimination des défauts à la terre ; l'ingénieur du projet choisit donc la tension à partir des données du réseau, et non de la seule tension nominale. Ensuite, l'épaisseur d'isolant augmente fortement avec la tension : le câble de référence 8,7/15 kV 3x95 mm2 comporte 4,5 mm de XLPE contre 0,9 mm pour la référence 0,6/1 kV 4x25 mm2. Ce surplus de matière, plus les écrans, explique pourquoi le câble MT coûte bien plus cher au mètre à section égale. La page câbles d'énergie MT présente la construction.
Tensions de câblage inférieures à 1 kV
En dessous de 1 kV, les tensions de l'IEC 60227 et des codes harmonisés paraissent modestes mais comptent tout autant. Un fil unipolaire 450/750 V comme le H07V-R est destiné au câblage fixe sous conduit ou goulotte ; un cordon 300/500 V comme le H05VV-F est destiné aux appareils et aux raccordements légers. La tension inférieure s'accompagne de parois d'isolant et de gaine plus minces : le cordon de référence 3x1,5 mm2 a un isolant PVC de 0,7 mm et une gaine de 0,9 mm. Utiliser un cordon 300/500 V là où la conception prévoit un câble 450/750 V est une non-conformité, même si la tension du circuit n'est que de 230 V, car les normes associent chaque tension à des usages et à des conditions d'installation précis.
Les câbles de contrôle et d'instrumentation selon GB/T 9330 sont eux aussi généralement en 450/750 V. Ils transportent des signaux et des circuits de commande plutôt que de l'énergie, mais leur tension assignée doit tout de même correspondre à la tension la plus élevée présente dans l'armoire ou le chemin de câbles. Lorsque des âmes de contrôle partagent un cheminement avec des câbles d'énergie 0,6/1 kV, l'ingénieur du projet décide si une séparation ou un câble de tension supérieure est nécessaire. Les bordereaux mixtes sont fréquents sur les projets d'ingénierie, et le bureau vérifie que chaque ligne porte la tension spécifiée par les plans.
Comment les tensions sont vérifiées par essai
Une tension assignée n'a de sens que si le câble est essayé en conséquence. Chaque touret de chaque classe de tension subit un essai de tension ou au spark-tester sur l'isolant pendant ou après la production. Les câbles moyenne tension en demandent davantage : l'IEC 60502-2 impose un essai individuel de tension à 3,5 U0 pendant 5 minutes et un essai individuel de décharges partielles, mesuré selon la méthode de l'IEC 60885-3, où la décharge à 1,73 U0 ne doit pas dépasser la sensibilité déclarée de 10 pC ou mieux. Les essais de type, réalisés une fois par construction, comprennent des essais de tension plus longs et plus sévères ainsi que des vieillissements. La page essais et inspection liste ce que le bureau contrôle par commande.
Choisir la tension de votre commande
Une démarche pratique pour les acheteurs qui ne sont pas l'ingénieur de conception :
- Reprenez la tension des plans ou du bordereau : le concepteur a déjà choisi U0/U pour le réseau. Si le bordereau indique seulement « câble 1 kV », demandez s'il s'agit de 0,6/1 kV selon IEC 60502-1.
- Adaptez la norme au marché : un câble 0,6/1 kV selon IEC 60502-1, BS 5467 ou une norme nationale peut différer par la gaine, le marquage et les détails d'essai.
- Ne montez ni ne descendez en tension sans approbation : une tension supérieure implique un isolant plus épais, un diamètre plus grand et d'autres presse-étoupes ; une tension inférieure n'est pas admise.
- Pour les circuits solaires en courant continu, utilisez un câble prévu pour le continu : le H1Z2Z2-K est assigné DC 1,5 kV selon EN 50618 ; voir la page câbles photovoltaïques.
- Inscrivez-la sur la gaine : la tension assignée doit figurer dans la légende de gaine pour que l'installateur et l'inspecteur puissent la lire.
La tension assignée est distincte de la capacité de transport de courant. La section du conducteur pour une charge donnée dépend du mode de pose et se détermine selon l'IEC 60364-5-52, la BS 7671 ou le NEC selon le cas, avec confirmation par l'ingénieur du projet. Une fois les deux fixées, envoyez la désignation et les quantités via le formulaire de devis et le bureau confirme la construction par écrit avant que toute usine ne réserve du cuivre.