Cheminement des câbles dans les chemins de câbles et les conduits

Cheminement des câbles dans les chemins de câbles et les conduits

L'installation de câbles dans des chemins de câbles et des conduits est une méthode courante dans de nombreuses usines et installations électriques. Cette approche est généralement mise en œuvre à l'air libre sur les murs et les plafonds, dans des environnements variés : zones sèches, humides, à haute température, à risque d'incendie ou encore espaces à atmosphère chimiquement agressive. Elle est principalement utilisée dans les bâtiments industriels, les locaux techniques, les sous-sols, les entrepôts, les ateliers et les installations extérieures.

Définition des composants : plateaux vs conduits

Cette méthode de gestion des câbles à ciel ouvert utilise des chemins de câbles et des conduits pour organiser les systèmes d'alimentation et de courant faible, assurant un accès facile et une inspection visuelle des chemins de câbles.

Les chemins de câbles sont des structures ouvertes, incombustibles, en forme de gouttière, fabriquées à partir de divers matériaux. Ils servent de support, fixant la position des câbles sans toutefois les protéger des chocs. Leur rôle principal est de faciliter un acheminement sûr, ordonné et aisé. Dans les bâtiments résidentiels et administratifs, ils sont généralement utilisés pour le câblage encastré (derrière les murs, au-dessus des faux plafonds ou sous les planchers techniques). Le passage de câbles apparents dans des chemins de câbles est généralement autorisé uniquement pour les réseaux électriques industriels.

Les goulottes de câbles sont des sections creuses fermées (rectangulaires, carrées, triangulaires, etc.) à fond plat et munies de couvercles amovibles ou pleins. Contrairement aux chemins de câbles, leur fonction principale est de protéger les câbles qu'elles contiennent contre les dommages mécaniques. Les goulottes à couvercle amovible sont utilisées pour le câblage apparent, tandis que les goulottes pleines (non fermées) sont destinées aux installations encastrées.

Les deux sont fixés sur des structures de support le long des murs et des plafonds, créant ainsi des « étagères » pour les câbles.

Matériaux et applications

Conformément aux normes d'installation électrique, les chemins de câbles et les conduits sont fabriqués à partir de métal, de matériaux non métalliques ou de matériaux composites.

Conduits métalliques : Généralement fabriqués en acier galvanisé, en acier inoxydable ou en aluminium, ils offrent une excellente résistance à la corrosion, ce qui les rend adaptés à une utilisation intérieure et extérieure sur diverses surfaces. Les conduits en acier peuvent être installés à l’air libre dans les locaux secs, humides, chauds et présentant un risque d’incendie où leur utilisation n’est pas obligatoire, mais sont interdits dans les atmosphères humides, extrêmement humides, chimiquement agressives ou explosives.

Gaines non métalliques (plastique) : généralement en PVC, elles sont utilisées pour les câbles basse tension à l’intérieur des habitations et des bureaux. Économiques, légères et résistantes à l’humidité, elles s’intègrent harmonieusement à la décoration intérieure. Cependant, leur faible robustesse, leur moindre résistance à la chaleur, leur durée de vie plus courte et leur sensibilité à la déformation due à la chaleur des câbles les rendent inadaptées à un usage extérieur.

Bacs et conduits composites : fabriqués à partir de résines de polyester synthétiques et de fibre de verre, ces produits offrent une résistance mécanique élevée, une grande rigidité, une excellente résistance aux vibrations, à l’humidité et au gel, à la corrosion, aux UV et aux produits chimiques, ainsi qu’une faible conductivité thermique. Légers et faciles à installer, ils bénéficient d’une longue durée de vie. Disponibles en versions pleines ou perforées, ouvertes ou fermées, ils sont parfaitement adaptés aux conditions exigeantes, aussi bien en intérieur qu’en extérieur, même dans les environnements agressifs.

Bacs en béton armé : utilisés pour les chemins de câbles souterrains ou en surface, ils résistent aux charges importantes, sont durables, étanches et insensibles aux variations de température et aux mouvements de terrain, ce qui les rend adaptés aux zones sismiques et aux sols humides. Après installation et remblayage, ils assurent une protection complète des câbles internes tout en permettant une inspection et une réparation aisées grâce à l’ouverture du couvercle.

Variétés de conception

Perforées : Présence de trous à la base et sur les côtés pour réduire le poids, faciliter le montage direct et assurer une ventilation optimale afin d’éviter la surchauffe des câbles et l’accumulation d’humidité. En revanche, elles offrent une protection moindre contre la poussière.

Solide : Doté de bases et de surfaces pleines et non perforées, il offre une protection élevée contre les intempéries, la poussière et les précipitations. En revanche, le refroidissement naturel des câbles est limité par l’absence de ventilation.

Type échelle : Composée de montants latéraux emboutis reliés par des traverses, elle ressemble à une échelle. Elle supporte bien les charges lourdes, est idéale pour les installations verticales et les passages ouverts, et assure une excellente ventilation et un accès optimal aux câbles.

Câbles à fil métallique : Fabriqués en fil d’acier galvanisé soudé, ils sont très légers, offrent une ventilation et un accès optimaux, et permettent un raccordement aisé. Toutefois, ils ne sont pas conçus pour les charges lourdes et sont particulièrement adaptés aux installations horizontales légères et aux gaines techniques.

Sélection et installation

Le choix du type et du matériau dépend de l'environnement d'installation, du type de pièce, du type de câble et de sa taille. Les dimensions du chemin de câbles/conduit doivent permettre le passage des câbles ou des faisceaux avec une marge suffisante.

Séquence d'installation :

Balisage du parcours : Balisez le chemin en indiquant l’emplacement des supports et des points d’ancrage.

Installation des supports : Installez les supports, les équerres ou les crochets sur les murs ou les plafonds. Une hauteur minimale de 2 mètres au-dessus du sol ou de la plateforme de service est requise, sauf dans les zones accessibles uniquement au personnel qualifié.

Montage des plateaux/conduits : Fixez les plateaux ou les conduits aux structures de support.

Assemblage des sections : Les plateaux sont assemblés par des plaques de jonction boulonnées ou par soudage. Les conduits sont assemblés à l’aide de connecteurs et de boulons. L’étanchéité des raccords est obligatoire dans les environnements poussiéreux, gazeux, huileux ou humides, ainsi qu’à l’extérieur ; elle peut ne pas être requise dans les salles blanches sèches.

Tirage des câbles : Les câbles sont tirés à l’aide d’un treuil ou manuellement (pour les longueurs plus courtes) sur des rouleaux.

Pose et fixation des câbles : les câbles sont transférés des rouleaux dans les chemins de câbles/conduits et fixés.

Raccordement et fixation finale : Les câbles sont raccordés et fixés définitivement.

Méthodes de pose de câbles en chemins de câbles :

En rangées simples espacées de 5 mm.

En faisceaux (max 12 fils, diamètre ≤ 0,1 m) avec 20 mm entre les faisceaux.

Dans des emballages avec des espaces de 20 mm.

En plusieurs couches sans espaces.

Exigences de fixation :

Chemins de câbles : Les faisceaux sont fixés par des sangles tous les ≤ 4,5 m horizontalement et ≤ 1 m verticalement. Les câbles individuels sur les chemins de câbles horizontaux ne nécessitent généralement pas de fixation, mais doivent être attachés à moins de 0,5 m des coudes/dérivations.

Conduits : La hauteur de la couche de câbles ne doit pas dépasser 0,15 m. L’espacement des fixations dépend de l’orientation du conduit : aucune fixation n’est requise pour les conduits horizontaux à couvercle ouvert ; tous les 3 m pour les conduits à couvercle latéral ; tous les 1,5 m pour les conduits horizontaux à couvercle fermé ; et tous les 1 m pour les conduits verticaux. Les câbles sont toujours fixés aux extrémités, aux coudes et aux points de raccordement.

Les câbles sont installés de manière à compenser les variations de longueur dues aux changements de température. Les chemins de câbles et les conduits ne doivent pas être remplis à plus de la moitié afin de faciliter l'accès pour la maintenance, les réparations et le refroidissement par air. Les conduits doivent être conçus pour empêcher l'accumulation d'humidité, avec des trappes d'inspection et des couvercles amovibles. Des étiquettes de marquage sont installées aux extrémités, aux coudes et aux dérivations. L'ensemble du système chemins de câbles/conduits doit être mis à la terre.

Résumé des avantages et des inconvénients

Avantages :

Facilité d'entretien et de réparation grâce à un accès ouvert.

Installation économique comparée aux méthodes ou canalisations dissimulées.

Réduction de la main-d'œuvre pour la fixation des câbles.

Excellentes conditions de refroidissement des câbles (surtout avec les chemins de câbles).

Adapté aux environnements difficiles (chimiques, humides, chauds).

Itinéraires organisés, distanciation sociale par rapport aux dangers et extension facile du système.

Inconvénients :

Bacs : Offrent une protection minimale contre les influences extérieures ; l'installation ouverte est déconseillée dans les pièces humides.

Conduits : Ils offrent une bonne protection mécanique, mais peuvent entraver le refroidissement des câbles, réduisant potentiellement la capacité de courant.

Les deux méthodes nécessitent un espace important et ont un attrait esthétique limité.