Le compromis de base
Un câble multiconducteur réunit tous les conducteurs d'un circuit sous une seule gaine : trois phases, éventuellement un neutre et une terre. Il se pose en une seule fois, ne demande qu'un presse-étoupe à chaque extrémité et ne porte qu'une étiquette de touret. Un câble unipolaire contient un seul conducteur par gaine ; un circuit triphasé nécessite donc au moins trois câbles posés ensemble.
Pour les petites et moyennes sections, le multiconducteur est généralement plus simple et moins coûteux à poser. À mesure que la section augmente, un câble multiconducteur devient lourd, rigide et difficile à cintrer, à tirer et à raccorder, et la balance penche vers les câbles unipolaires. Le point de bascule exact dépend du projet, du cheminement et des extrémités disponibles ; c'est au concepteur de trancher, et le rôle de l'acheteur est de s'assurer que la commande correspond à la conception.
Pour les distributeurs et grossistes, la question se pose autrement. Le stock sert de nombreux projets à la fois, et le choix porte donc sur les formats que les clients demandent le plus. Les câbles multiconducteurs dans les sections courantes tournent régulièrement et peuvent être coupés à longueur sur des tourets de stock. Les gros câbles unipolaires sont généralement des articles de projet, commandés pour un bordereau précis en longueurs appariées, et rarement intéressants à stocker, sauf si le distributeur sert un flux régulier de travaux de tableaux et de transformateurs. Un plan de stock raisonnable garde les sections multiconducteurs en rayon et approvisionne les départs unipolaires par projet, avec des longueurs de touret convenues avant la commande. Le bureau peut scinder une même demande selon cette logique afin que les lignes de stock et les lignes de projet soient chiffrées et planifiées séparément.
Gammes de sections et production des usines
Les catalogues des usines partenaires montrent comment les deux familles se recouvrent. La gamme de câbles d'énergie BT va de 1,5 à 630 mm2 en 1 à 5 conducteurs, et en versions à neutre réduit comme 3+1 et 3+2. Les câbles aluminium vont de 1x10 à 630 mm2 en unipolaire et de 10 à 400 mm2 en multiconducteur. Côté MT, les câbles IEC 60502-2 du catalogue de référence vont de 25 à 630 mm2 en unipolaire et de 25 à 400 mm2 en tripolaire. Autrement dit, les plus grosses sections n'existent qu'en unipolaire.
| Aspect | Multiconducteur | Unipolaire |
|---|---|---|
| Usage type | Circuits petits et moyens, distribution terminale, contrôle | Gros départs, liaisons transformateurs et tableaux, circuits MT |
| Armure | SWA ou STA sur l'ensemble des âmes | AWA (fils d'aluminium) pour les circuits alternatifs ; non armé en fourreau ou sur chemin de câbles |
| Pose | Un câble par circuit | Trois câbles ou plus en trèfle ou en nappe |
| Cintrage et tirage | Plus rigide en forte section | Chaque câble plus souple et plus léger |
| Extrémités | Un presse-étoupe par extrémité, âmes épanouies dans le coffret | Un presse-étoupe par câble ; plaques amagnétiques en courant alternatif |
| Tourets | Un touret par longueur | Tourets appariés par phase, de même longueur |
Armure : pourquoi les unipolaires en courant alternatif utilisent l'aluminium
Dans un câble multiconducteur, les champs magnétiques des trois courants de phase s'annulent en grande partie à l'intérieur du câble ; une armure en acier autour de toutes les âmes ne pose donc pas de problème. L'armure en fils d'acier (SWA) est le choix habituel pour les câbles multiconducteurs selon BS 5467 et BS 6724, et l'armure en feuillard d'acier (STA) est la construction du câble de référence 0,6/1 kV 4x35 mm2 de notre page câbles armés.
Un câble unipolaire parcouru par un courant alternatif est différent. Son champ ne s'annule pas, et un anneau d'acier autour d'un seul conducteur s'échaufferait par courants de Foucault et pertes magnétiques. Les câbles unipolaires armés pour circuits alternatifs utilisent donc une armure en fils d'aluminium (AWA), amagnétique. La même logique s'applique à la plaque de presse-étoupes, où les plaques en acier autour des unipolaires en alternatif sont généralement remplacées par des plaques amagnétiques. La page armures et écrans et notre article sur l'armure AWA des câbles unipolaires détaillent ce point.
Pose et mise à la terre des écrans
Les câbles unipolaires d'un même circuit sont posés serrés, soit en trèfle (triangle serré), soit en nappe. La disposition influe sur la dissipation thermique, les tensions induites sur les écrans et l'armure, et les efforts entre câbles lors d'un court-circuit, c'est pourquoi on utilise sur les grands parcours unipolaires des brides de câbles dimensionnées pour le niveau de défaut. Tous ces éléments entrent dans le calcul de la capacité de transport selon IEC 60364-5-52, BS 7671 ou NEC selon le cas, réalisé par l'ingénieur du projet.
Les écrans et armures des câbles unipolaires nécessitent aussi un schéma de mise à la terre, car des courants peuvent y circuler lorsque les deux extrémités sont reliées à la terre. Le concepteur choisit le schéma ; l'acheteur n'a besoin de le connaître que pour s'assurer que les câbles, presse-étoupes et accessoires de mise à la terre commandés y correspondent. Les câbles multiconducteurs évitent l'essentiel de ces questions, ce qui explique en partie leur intérêt pour les petits circuits.
Le coût par circuit, pas au mètre
Comparer unipolaire et multiconducteur au prix du mètre est trompeur. Un circuit triphasé en câbles unipolaires demande trois ou quatre fois la longueur de câble, trois ou quatre gaines au lieu d'une, et une armure séparée sur chaque câble si une armure est requise. En contrepartie, les câbles unipolaires se tirent plus facilement dans de longs fourreaux, demandent des tourets plus petits par câble et permettent parfois d'éviter les jonctions sur les longs parcours, puisque chaque touret porte une longueur plus grande. La bonne comparaison est le coût par mètre de circuit, presse-étoupes, brides et temps de pose compris.
Le poids donne l'échelle. Le câble de référence 0,6/1 kV Al/XLPE/PVC 4x95 mm2 de notre page câbles aluminium pèse environ 1 907 kg par kilomètre sous une seule gaine. Le même circuit en câbles unipolaires répartit ce métal sur quatre gaines et quatre tourets, chacun plus léger et plus facile à manutentionner sur chantier, mais avec davantage de mélange de gaine au total.
Ce qu'il faut inscrire sur la commande
- Indiquez la configuration des âmes : 1x240 mm2, 3x95 mm2, 3x150+70 mm2, etc., exactement comme dans le bordereau.
- Indiquez l'armure par type : AWA pour l'unipolaire en alternatif, SWA ou STA pour le multiconducteur, ou non armé.
- Appariez les longueurs par phase : pour les circuits unipolaires, commandez les tourets par jeux de longueurs égales afin que les phases puissent être posées ensemble.
- Repérez les phases si nécessaire : les câbles unipolaires peuvent porter un repérage de phase dans le marquage de gaine ou une bande de couleur, convenu sur la fiche technique.
- Vérifiez les limites de touret et de manutention : les gros tourets de multiconducteur peuvent dépasser la capacité de levage du chantier ; voir notre article sur les bases des tourets de câble.
Envoyez le bordereau via le formulaire de devis. Le bureau confirme par écrit avec l'usine la configuration des âmes, l'armure et les jeux de tourets avant la production.