Ce qu'est l'étamage et pourquoi on le pratique
Le cuivre étamé part du même fil de cuivre recuit que n'importe quel câble. Avant le câblage, chaque fil élémentaire passe par un procédé d'étamage qui laisse un mince revêtement métallique d'étain. Le conducteur est ensuite câblé et isolé normalement. L'IEC 60228 couvre les conducteurs en cuivre nu comme revêtus de métal, et elle donne des limites de résistance distinctes pour les conducteurs étamés de classe 5 et de classe 6.
L'étain est appliqué pour quatre raisons pratiques :
- Protection contre la corrosion : le cuivre nu noircit et se corrode à l'humidité, en atmosphère saline et dans certaines atmosphères chimiques. L'étain résiste mieux et protège le cuivre sous-jacent, en particulier aux extrémités coupées et aux raccordements où l'eau peut pénétrer.
- Protection des fils fins : dans les conducteurs souples de classe 5 et 6, les fils sont très fins ; une légère corrosion de surface représente donc une part importante de chaque fil. L'étamage garde les brins brillants et conducteurs sur toute la longueur.
- Compatibilité avec l'isolant : certains mélanges caoutchouc et réticulés peuvent réagir avec le cuivre nu pendant la vulcanisation ou dans le temps ; la couche d'étain les sépare et facilite un dénudage propre.
- Soudabilité : les brins étamés prennent facilement la soudure, ce qui aide là où les conducteurs sont soudés dans des connecteurs ou des équipements.
La pénalité de résistance
L'étain conduit moins bien que le cuivre ; à section nominale égale, un conducteur étamé a donc une résistance légèrement supérieure. L'IEC 60228 en tient compte avec sa propre colonne de limites. L'écart est faible, comme le montre le tableau pour des sections souples courantes.
| Section nominale | Cuivre nu classe 5 | Cuivre étamé classe 5 | Écart |
|---|---|---|---|
| 4 mm2 | 4,95 | 5,09 | environ 3 % de plus |
| 6 mm2 | 3,30 | 3,39 | environ 3 % de plus |
En termes de conception, quelques pourcents de résistance changent rarement une section, même si, sur de longs parcours en courant continu, cela ajoute un peu de chute de tension, comme l'explique l'article chute de tension expliquée. Pour contrôler une livraison, l'essentiel est qu'un conducteur étamé doit être mesuré par rapport à la colonne étamée. Un conducteur classe 5 étamé de 4 mm2 mesuré à 5,0 ohm/km respecte sa limite de 5,09 ; un conducteur classe 5 nu de 4 mm2 à la même valeur échoue à sa limite de 4,95 ; et un conducteur à 5,2 échoue dans les deux cas. C'est pourquoi le relevé d'essai doit indiquer la colonne de référence utilisée.
L'étamage influe aussi sur les raccordements. Les connecteurs à sertir pour câbles solaires et souples sont généralement conçus et essayés pour des conducteurs étamés ou nus dans une plage de sections indiquée, et les instructions du fabricant de connecteurs précisent lesquels. Utiliser la pince et la matrice correspondantes compte davantage que le revêtement lui-même, mais une inadéquation entre connecteur et conducteur est une cause fréquente de raccordements qui chauffent sur le terrain. Demandez la fiche technique du connecteur avec celle du câble lorsque les deux sont achetés ensemble.
Là où le cuivre étamé est exigé ou courant
Câble photovoltaïque. L'EN 50618 et l'IEC 62930, normes du câble solaire H1Z2Z2-K, exigent un cuivre souple étamé. La construction de référence de la page câbles photovoltaïques est un H1Z2Z2-K 1x4 mm2 à conducteur classe 5 étamé à fils élémentaires de 0,31 mm ou moins, isolant et gaine réticulés sans halogène, assigné DC 1,5 kV, d'environ 5,7 mm hors tout et 5,09 ohm/km ou moins. Le câble solaire passe sa vie en extérieur à hauteur de modules, subit de la condensation à l'intérieur des connecteurs et se coupe et se sertit sur chantier ; la couche d'étain protège donc les nombreux fils fins à chaque raccordement. Le conditionnement courant est la couronne de 100 m ou le touret de 500 m.
Câble marine et offshore. Les spécifications de câbles pour navires et installations offshore exigent couramment des conducteurs en cuivre étamé en raison de l'air salin et de la condensation. Les règles applicables sont celles de la société de classification et de la norme citées dans la spécification du navire ou de la plateforme ; le bureau demande ce document avant d'identifier une usine partenaire, car les constructions marines engagent bien plus que le revêtement du conducteur.
Câbles souples et d'équipement. De nombreux cordons souples, câbles de contrôle pour locaux humides, liaisons de batteries et de stockage d'énergie et filerie d'équipements utilisent des conducteurs classe 5 étamés pour la résistance à la corrosion et une soudure plus facile. Ici, l'étamage relève généralement du choix de l'acheteur plutôt que d'une exigence normative.
| Application | Conducteur type | Pourquoi |
|---|---|---|
| Câble solaire H1Z2Z2-K | Classe 5 étamée, exigée | Construction EN 50618 / IEC 62930 |
| Câble pour navires et offshore | Étamé, selon la spécification du navire | Air salin et condensation |
| Liaisons souples en zones humides | Classe 5 étamée, option courante | Protège les fils fins, facilite la soudure |
| Câble d'énergie BT fixe en intérieur | Classe 2 nue | Service sec, fils plus gros |
| Fil de bâtiment sous conduit | Classe 1 ou 2 nue | Service sec ; l'étamage n'ajoute que du coût |
Là où l'étamage apporte peu
Pour le câble d'énergie fixe en intérieur sec ou en fourreau, le cuivre recuit nu est la norme et l'étamage ajoute du coût sans bénéfice clair. Les gros conducteurs classe 2 ont des fils épais ; une mince couche d'oxydation en surface ne change guère leur résistance, et la gaine les protège tout au long du parcours. Le câble de référence 0,6/1 kV Cu/XLPE/PVC de la page câbles d'énergie BT utilise du cuivre nu précisément pour cette raison. Si un fournisseur propose l'étamage sur un câble qui n'en a pas besoin, demandez pourquoi ; si une spécification exige l'étamage, ne le laissez pas supprimer pour économiser.
Vérifier un conducteur étamé
Le cuivre étamé a un aspect argenté, qui est aussi la couleur de l'aluminium et de l'aluminium cuivré ; un simple coup d'œil ne suffit donc pas. Trois contrôles permettent de les distinguer :
- Grattez ou coupez un fil : sous la fine couche d'étain, le cuivre étamé montre la couleur du cuivre ; l'aluminium est argenté de part en part, et le CCA montre une peau de cuivre sur une âme argentée. L'article CCA ou cuivre détaille ce point.
- Vérifiez la résistance : par rapport à la colonne classe 5 étamée de l'IEC 60228 ; l'aluminium ou le CCA la dépasse nettement.
- Vérifiez le poids : par rapport à la fiche technique, par exemple environ 55 à 66 kg/km pour un H1Z2Z2-K 1x4 mm2 selon des fiches techniques publiques ; un conducteur à base d'aluminium est nettement plus léger.
Sur le bon de commande, écrivez la ligne conducteur en entier : « conducteur en cuivre recuit étamé, classe 5 selon IEC 60228, 4 mm2, maximum 5,09 ohm/km à 20 degrés C, vérifié par touret selon rapport d'essai ». Les usines partenaires chiffrent et essaient alors par rapport à cette ligne. La page matériaux conducteurs compare les options, et le formulaire de devis comporte un champ pour le revêtement.