Les canalisations

Distribution par câbles et conducteurs isolés

Deux types de distribution sont possibles :

• par câbles et conducteurs isolés,
• par canalisations préfabriquées.

Définitions

Conducteur

Un conducteur comprend une simple âme métallique avec ou sans une enveloppe isolante.

Câble

Un câble est constitué d'un certain nombre de conducteurs, électriquement séparés mais mécaniquement solidaires, généralement enrobés dans une gaine protectrice souple.

Chemin de câbles

Le terme chemin de câbles désigne l'installation de conducteurs et/ou de câbles avec une connotation de support et de protection, par exemple : les termes câbles sur tablette, échelle à câbles, câbles dans des goulottes, câbles dans des caniveaux, etc.… sont tous dénommés « chemin de câbles ».

A noter que ces différents modes de pose, répertoriés dans la norme CEI 60364-5-52 et pour la France, la norme NF C 15-100-1 partie 5-52, influent sur la valeur de l'intensité admissible qu'ils peuvent véhiculer (voir Détermination pratique de la section minimale d'une canalisation et Calcul d’une installation suivant la norme française).

Repérage des conducteurs

Les repérages respectent toujours les trois règles suivantes :

règle 1

La double coloration vert-et-jaune est exclusivement réservée au conducteur de protection PE et PEN.

règle 2

Lorsqu'un circuit comporte un conducteur neutre, celui-ci doit être repéré en bleu clair (ou par le chiffre1 pour les câbles à plus de 5 conducteurs).

Lorsqu'un circuit ne comporte pas de neutre, le conducteur bleu clair peut être utilisé comme conducteur de phase s'il est intégré à un câble à plus d'un conducteur.

règle 3

Les conducteurs de phase peuvent être repérés par toute couleur sauf :

• vert-et-jaune,
• bleu clair (voir règle 2).

Les conducteurs dans un câble sont identifiés, soit par leur couleur, soit par des chiffres (cf. Fig. E35).

Fig. E35 – Repérage des conducteurs selon la constitution des circuits

Nombre de conducteurs du circuit	Circuit	Canalisations fixes
		Conducteurs isolés					Câbles multiconducteurs rigides et souples
		Ph	Ph	Ph	N	PE	Ph	Ph	Ph	N	PE
1	de protection ou de terre					V/J
2	monophasé entre phases	R3	R3				N	BC
	monophasé entre phase et neutre	R3			BC		N			BC
	monophasé entre phase et neutre (PEN)	R3			V/J		N			V/J
3	triphasé sans neutre	R3	R3	R3			N	B	BC
	2 phases + neutre	R3	R3		BC		N	B		BC
	2 phases + conducteur de protection	R3	R3			V/J	N	BC			V/J
	monophasé phase-neutre + conducteur de protection	R3			BC	V/J	N			BC	V/J
4	triphasé avec neutre	R3	R3	R3	BC		N	B	N	BC
	triphasé sans neutre + conducteur de protection	R3	R3	R3		V/J	N	B	BC		V/J
	2 phases + neutre + conducteur de protection	R3	R3		BC	V/J	N	B		BC	V/J
	triphasé avec conducteur PEN	R3	R3	R3	V/J		N	B	BC	V/J
5	triphasé + neutre + conducteur de protection	R3	R3	R3	BC	V/J	N	B	N	BC	V/J
> 5		conducteur de protection : V/J autres conducteurs : N avec numérotage en chiffre, le chiffre 1 étant réservé au conducteur neutre s'il existe

• V/J : vert et jaune
• N : noir
• R3 : conforme à la règle 3
• BC : bleu clair
• B : brun

Note : si le circuit comporte un conducteur de protection et si le câble disponible ne comporte pas de conducteur vert-et-jaune, le conducteur de protection peut être constitué :

• soit d’un conducteur vert-et-jaune séparé,
• soit du conducteur bleu si le circuit ne comporte pas de conducteur neutre,
• soit d’un conducteur noir si le circuit comporte un conducteur neutre.

Dans les deux derniers cas, le conducteur ainsi utilisé doit être repéré par des bagues ou des repères de couleur vert-et-jaune disposés à tout endroit où son enveloppe est apparente et, en tout cas, à proximité de chaque connexion.

Les cordons d’alimentation des appareils mobiles sont repérés comme des câbles multipolaires souples (cf. Fig. E36).

Fig. E36 – Repérage sur un disjoncteur phase + neutre

Méthode de distribution et d'installation

(cf. Fig. E37)

Fig. E37 – Distribution radiale par câbles (exemple d'un hôtel)

La distribution électrique est réalisée via des chemins de câbles qui supportent des conducteurs isolés ou des câbles assurant leur fixation et leur protection mécanique.

Canalisations électriques préfabriquées (Distribution répartie)

Le raccordement à la prise de terre des éléments conducteurs d'un bâtiment et des masses des appareils électriques contribuent à éviter l'apparition de toute tension dangereuse entre les parties simultanément accessibles. 

Les canalisations électriques préfabriquées sont conçues pour distribuer l'énergie (de 20 A à 5000 A) et pour alimenter l'éclairage (dans cette application, les canalisations peuvent jouer un double rôle : celui de distribuer l'énergie électrique et de supporter physiquement les appareils d'éclairage).

Composants de la distribution répartie

Une canalisation électrique préfabriquée comprend un ensemble de conducteurs protégés par un coffret de protection (cf. Fig. E38). Utilisés pour le transport et la distribution de l'énergie électrique, les systèmes de canalisations électriques préfabriquées présentent en sortie usine tous les composants, dispositions constructives et caractéristiques nécessaires à leur installation sur site : des connecteurs, des éléments droits, des éléments d'angle, des dispositifs d'installation, etc. Les prises de dérivation placées à des intervalles réguliers rendent disponible l'énergie électrique en tous points de la distribution.

Fig. E38 – Conception d'un système de canalisations électriques préfabriquées de distribution pour des intensités de courants de 25 A à 4000 A

Les différents types de canalisations préfabriquées 

Les systèmes de canalisations préfabriquées sont présents à tous les niveaux de la distribution : de la liaison entre le transformateur et le tableau général BT à l'alimentation des prises de courant et de l'éclairage dans les bureaux et/ou à la distribution d'énergie dans les ateliers.

Fig. E39 – Distribution radiale avec des canalisations préfabriquées

Il y a essentiellement trois catégories de canalisations préfabriquées.

• Canalisation préfabriquée (liaison) du transformateur au TGBT.

  L'installation de cette canalisation préfabriquée peut être considérée comme définitive et ne sera très vraisemblablement jamais modifiée. Il n'y a pas de prises de dérivation.

  Fréquemment utilisée sur de courte distance, elle est presque toujours installée pour des valeurs d'intensités de 1600 A/2000 A c'est-à-dire quand, pour une distribution par câbles, le niveau d'intensité impose la mise en parallèle des câbles ce qui rend l'installation difficile ou impossible à réaliser. Ces canalisations préfabriquées sont aussi utilisées entre le TGBT et les tableaux de distribution en aval.

• Canalisation préfabriquée de distribution à faible ou forte densité de dérivation

  En aval d’une canalisation préfabriquée principale, deux types d'application peuvent être alimentées :

  • pour des bâtiments de taille moyenne (ateliers industriels avec des presses à injection, des machines à souder, etc. ou hypermarchés avec de gros consommateurs). Les niveaux de courants de court-circuit et de courants d'emploi peuvent être assez élevés (respectivement de 20 à 70 kA et de 100 A à 1000 A).
  • pour des sites de petite taille (atelier avec des machines-outils, usine textile avec des métiers à tisser, supermarchés avec des petits consommateurs). Les niveaux de courants de court-circuit et de courants d'emploi sont plus faibles (respectivement de 10 à 40 kA et de 40 A à 400 A).

    Les canalisations préfabriquées de distribution répondent aux besoins des utilisateurs en terme de :

  • modifications et évolution sur site grâce à la haute densité des prises de dérivation,
  • sûreté et continuité de service du fait que les coffrets de dérivation peuvent être connectés sous tension en toute sécurité.

    Le concept de la distribution répartie est aussi valable pour une distribution verticale par l'emploi de colonne montante de 100 A à 5000 A dans les grands bâtiments.

• Les canalisations préfabriquées pour l'alimentation des appareils d'éclairage

  Les circuits d'éclairage peuvent être alimentés en utilisant 2 types de canalisation préfabriquée selon que les appareils d'éclairage sont fixés ou non à la canalisation préfabriquée.

  • Canalisation préfabriquée conçue pour la fixation des appareils d'éclairage.

    Ces canalisations préfabriquées alimentent et supportent les appareils d'éclairage (réflecteurs industriels, lampes à décharge, etc.). Elles sont utilisées dans des bâtiments industriels, des supermarchés, des grands magasins et des entrepôts. Les canalisations préfabriquées sont très rigides et conçues pour un ou deux circuits de 20 A ou 40 A. Elles ont des prises de dérivations espacées de 0,5 m à 1 m.

  • Canalisation préfabriquée non conçue pour la fixation des appareils d'éclairage.

    Similaire à un système de câbles préfabriqués, ces canalisations préfabriquées sont utilisées pour alimenter tous les types d’appareils d'éclairage suspendus à la structure du bâtiment. Elles sont utilisées dans des bâtiments commerciaux (bureaux, magasins, restaurants, hôtels, etc.) et souvent installées, dans les faux plafonds. Les canalisations préfabriquées sont souples et conçues pour un circuit de 20 A. Elles ont des prises de dérivations espacées de 1,2 m à 3 m.

    Les systèmes de canalisations préfabriquées répondent aux exigences d'un grand nombre de bâtiments.

• Bâtiments industriels : garages, entrepôts, bâtiments de ferme, centres logistiques, etc.
• Surfaces commerciales : magasins, centre commercial, supermarchés, hôtels, etc.
• Bâtiments tertiaires : bureaux, écoles, hôpitaux, salles de sports, bateaux de croisières, etc.

Normes

Les systèmes de canalisations préfabriquées doivent être entièrement conformes à la norme CEI/NF EN 61439-6.

Cette norme définit les dispositions constructives à remplir lors de la conception des systèmes de canalisations préfabriquées (par exemple : caractéristiques d'échauffement, tenue au court-circuit, tenue mécanique, etc.) ainsi que les méthodes d'essais pour les vérifier.

La norme CEI/NF EN 61439-6 définit 13 essais de série obligatoires sur les configurations ou sur les composants du système.

Les avantages des systèmes de canalisation préfabriquée

La flexibilité

• Facilité de changer la configuration (modification sur site pour changer la configuration d'une ligne de production ou pour étendre la surface de production).
• Réutilisation des composants (les composants restent intacts) : quand une modification majeure est réalisée sur une installation, les canalisations préfabriquées sont faciles à démonter et à réutiliser.
• Disponibilité de l'énergie en tout point de l'installation (possibilité d'avoir des prises de dérivation tous les mètres).
• Vaste choix de coffrets de dérivation.

La simplicité

• Conception pouvant être réalisée indépendamment de la distribution et de l'emplacement des consommateurs de courant.
• Performances indépendantes de la mise en œuvre : la mise en œuvre d'une distribution par câbles impose un grand nombre de facteurs de correction.
• Plan de la distribution clair.
• Réduction du temps de montage : le système de canalisation préfabriquée permet de réduire les temps de montage de 50% par rapport à une installation traditionnelle par câbles.
• Garantie constructeur.
• Temps de mise en œuvre contrôlé : le concept du système de canalisation préfabriquée garantit qu'il n'y a pas de mauvaises surprises lors du montage. Le temps de montage est clairement connu à l'avance et éventuellement une solution rapide peut être proposée à tout problème rencontré sur site grâce à ce système adaptable et évolutif.
• Facile à mettre en œuvre grâce à des composants qui sont faciles à manipuler, simples et rapides à connecter.

La sûreté

• Fiabilité garantie par fabrication usine.
• Composants et éléments détrompés.
• Assemblage séquentiel des éléments droits et des dérivations rendant impossible le risque d'erreurs.

La continuité de service

• Grand nombre de prises de dérivation permettant d’alimenter facilement en énergie tout nouveau consommateur de courant. La connexion ou la déconnexion d'un consommateur est rapide et peut être réalisée en toute sécurité même sous tension. Ces deux actions (d'ajout ou de modification) se réalisent sans avoir à arrêter l'exploitation.
• Recherche de défaut rapide et facile du fait que les consommateurs sont proches de la ligne.
• Maintenance non nécessaire ou réduite au minimum.

Une contribution majeure au développement durable

• Le système de canalisation préfabriquée permet une combinaison des circuits. En comparaison à une distribution traditionnelle par câbles, le total des consommations de matières premières, cuivre et isolants, et d'énergie est divisé par 3 du fait du concept de distribution répartie réalisée par le système de canalisation préfabriquée (cf. Fig. E40).
• Réutilisation des éléments et tous ses composants sont complètement recyclables.
• Ne contient pas de PVC et ne génère pas de gaz ou de déchets toxiques.
• Réduction des risques dus à l'exposition aux champs électromagnétiques.

Fig. E40 – Exemple pour un ensemble de 14 consommateurs de 25 A sur 34 m (pour busway, Canalis KS 250A).

Nouvelles caractéristiques fonctionnelles des canalisations électriques préfabriquées Canalis de Schneider Electric

Les systèmes de canalisations préfabriquées s'améliorent. Parmi les nouvelles caractéristiques sont à mentionner

• performance accrue avec un nouvel indice de protection IP55 et de nouveaux calibres de 160 A à 1000 A (KS),
• nouvelles offres d'éclairage avec des connecteurs de lampes précâblés et de nouvelles gaines,
• nouveaux accessoires de fixation : système rapide de fixation, des gaines à câbles, support partagé avec circuit VDI (voix, donnés, image).

Les systèmes de canalisations préfabriquées sont parfaitement intégrés avec l'environnement

• couleur blanche pour se fondre dans l'environnement de travail, naturellement intégrés dans une gamme de produits de la distribution électrique,
• conformité aux Directives Européennes pour la réduction des substances dangereuses (RoHS).

Exemples de systèmes de canalisations préfabriquées

Voir [les offres de canalisations préfabriquées] de Schneider Electric

Fig. E42 – Canalisation préfabriquée rigide conçue pour supporter les luminaires : Canalis KBA et KBB (25 A et 40 A)

Fig. E43 – Canalisation préfabriquée pour la distribution de moyenne puissance : Canalis KN (40 à 160 A)

Fig. E44 – Canalisation préfabriquée pour la distribution de moyenne puissance : Canalis KS (100 à 1000 A)

Fig. E45 – Canalisation préfabriquée pour la distribution de forte puissance : Canalis KT (800 à 5000 A)