Où passe la frontière
Au sens de l'IEC, les câbles d'énergie basse tension sont ceux de tension assignée 0,6/1 kV selon IEC 60502-1, et les câbles moyenne tension ceux de 3,6/6 kV à 18/30 kV selon IEC 60502-2. Entre les deux se situe une classe 1,8/3 kV utilisée sur certains projets. En dessous de 0,6/1 kV se trouvent les câbles de câblage de l'IEC 60227 et des codes harmonisés, de tension 300/500 V et 450/750 V. La séparation n'est pas qu'une question de valeurs de tension : les deux familles sont construites, essayées et manutentionnées différemment, et toute usine qui fabrique un bon câble BT n'est pas capable de fabriquer du câble MT.
Cet article compare les deux à partir de modèles de référence issus du catalogue d'une usine partenaire : un câble 0,6/1 kV Cu/XLPE/PVC 4x25 mm2 (voir câbles d'énergie BT) et un câble 8,7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 (voir câbles d'énergie MT).
Différences de construction
Un câble BT est un empilement simple : conducteur, isolant, bourrages et ruban de maintien, gaine. L'isolant n'a à tenir que 0,6 kV par rapport à la terre, et le modèle de référence utilise donc 0,9 mm de XLPE. Le champ électrique autour de chaque âme est faible et la forme de la surface du conducteur importe peu.
Un câble MT doit maîtriser un champ bien plus intense. Chaque âme est construite comme un système à trois couches : un écran semi-conducteur sur conducteur, l'isolant XLPE, et un écran semi-conducteur sur isolant par-dessus. Ces couches sont généralement extrudées ensemble pour qu'aucune lame d'air ne se forme entre elles, car un petit vide dans l'isolant d'un câble MT peut amorcer des décharges partielles qui érodent le XLPE avec le temps. Sur l'écran d'isolant se place un écran métallique, ruban de cuivre sur le modèle de référence ou fils de cuivre sur d'autres conceptions, qui maintient la surface extérieure au potentiel de terre et écoule les courants capacitifs et de défaut. Le conducteur est souvent rétreint pour offrir une surface lisse et ronde sous l'écran.
| Caractéristique | 0,6/1 kV 4x25 mm2 | 8,7/15 kV 3x95 mm2 |
|---|---|---|
| Norme | IEC 60502-1 | IEC 60502-2 |
| Conducteur | Cuivre recuit câblé, max. 0,727 ohm/km | Cuivre rétreint, max. 0,193 ohm/km |
| Écrans semi-conducteurs | Aucun | Écran sur conducteur et écran sur isolant |
| Isolant XLPE | 0,9 mm | 4,5 mm |
| Écran métallique | Aucun | Ruban de cuivre sur chaque âme |
| Gaine extérieure | PVC 1,8 mm | PVC 2,8 mm |
| Diamètre extérieur | env. 25 mm | env. 61 mm |
| Poids | env. 1 292 kg/km | env. 5 403 kg/km |
Les valeurs de poids et de diamètre expliquent une grande partie de l'écart de coût. Le câble MT a un conducteur plus gros, mais il porte aussi cinq fois l'épaisseur d'isolant, deux écrans et un ruban de cuivre sur chaque âme, et il exige des tourets plus grands.
L'écran métallique est aussi un élément de spécification à part entière. Son type et sa section sont choisis par le concepteur du réseau en fonction du courant de défaut à la terre et du temps d'élimination par les protections ; une ligne de bordereau pour du câble MT doit donc préciser l'écran autant que le conducteur. Deux offres annonçant toutes deux « 8,7/15 kV 3x95 mm2 » peuvent différer par la conception de l'écran, et la moins chère peut tout simplement contenir moins de cuivre dans l'écran. La même prudence s'applique aux câbles MT unipolaires, où le mode de mise à la terre des écrans sur site influe sur les pertes et est fixé par le concepteur, non par le fournisseur. Lorsque l'écran n'est pas précisé, le bureau interroge l'ingénieur avant toute cotation d'usine et consigne la réponse sur la fiche technique.
Différences d'essais
Les deux familles sont contrôlées sur la résistance du conducteur selon IEC 60228, l'épaisseur d'isolant et de gaine, le diamètre extérieur et le marquage. Chaque touret BT passe aussi un essai de tension ou au spark-tester sur l'isolant. C'est généralement suffisant pour montrer qu'un câble BT est construit conformément à la spécification.
Les câbles MT en demandent davantage. L'IEC 60502-2 impose sur chaque touret des essais individuels comprenant un essai de tension alternative à 3,5 U0 pendant 5 minutes et un essai de décharges partielles mesuré selon IEC 60885-3, où la décharge à 1,73 U0 ne doit pas dépasser la sensibilité déclarée de 10 pC ou mieux. L'essai de décharges partielles nécessite une salle d'essai blindée et des équipements étalonnés, ce qui est l'un des signes les plus clairs qu'une usine est équipée pour le MT. Les essais de type, réalisés une fois pour une construction, ajoutent des essais de tension plus longs, des essais de pliage et des vieillissements. Notre article sur l'essai de décharges partielles explique comment lire les relevés.
Capacité des usines et achats
De nombreuses usines des pôles câbliers chinois fabriquent du câble d'énergie BT ; moins nombreuses sont celles qui disposent des lignes d'extrusion, de la manipulation propre des mélanges et des salles d'essai nécessaires au MT. Le catalogue d'usine partenaire derrière nos références couvre les tensions MT jusqu'à 8,7/15 kV. Les projets nécessitant du 12/20 ou du 18/30 kV sont confiés à une autre usine, dont le bureau vérifie les rapports d'essais de type et les relevés individuels récents lors de l'audit d'usine avant de la retenir.
Le délai suit la même logique. Le délai d'un câble d'énergie dépend de la réservation du cuivre, de la préparation des matières, de la planification de production et des essais individuels, et les câbles MT passent par davantage d'étapes et des essais plus longs que les câbles BT. Le bureau n'annonce pas de nombre de jours standard ; le planning de chaque commande est confirmé par écrit, comme le décrit la page MOQ et délais.
Manutention, accessoires et documents
Les câbles MT tolèrent moins d'écarts sur chantier. Ils ont des rayons de courbure minimaux plus grands, leurs extrémités doivent rester fermées par des capuchons pour que l'eau ne pénètre pas dans l'écran, et ils sont raccordés et jonctionnés avec des accessoires adaptés au diamètre sur isolant et au type d'écran. Un acheteur qui change de fournisseur MT doit transmettre la nouvelle fiche technique au fournisseur des jonctions et extrémités, car un diamètre sur isolant différent peut impliquer d'autres accessoires.
Le dossier documentaire s'étoffe aussi. Une commande BT est généralement livrée avec la fiche technique, les relevés de résistance du conducteur et d'essai de tension, et une liste de colisage par touret. Une commande MT y ajoute les relevés de décharges partielles par touret, le rapport d'essai de type de la construction et souvent des longueurs touret par touret convenues avec le planning de pose. Notre article sur les essais individuels, sur prélèvement et de type explique ce que prouve chaque document.
La règle pratique : traitez une ligne MT d'un bordereau comme une mission d'achat distincte, avec sa propre vérification d'usine, son plan d'essais et son plan de tourets. Lorsque vous avez le bordereau, envoyez-le via le formulaire de devis et le bureau sépare les lignes BT et MT avant de demander un prix à une usine.