Tableaux de distribution électrique : types de câbles, installation et autres informations

Tableaux de distribution, tableaux de disjoncteurs, centres de charge et/ou tableaux de distribution : quel que soit le nom que vous leur donniez, ils constituent un élément clé de tout système électrique. Les tableaux de distribution font office de plaque tournante et de centre névralgique, acheminant l’électricité depuis l’alimentation principale vers de multiples circuits. 

Lors de la mise en place d’un élément aussi crucial dans les applications industrielles, commerciales et de services publics, il est essentiel que tout soit parfaitement réalisé. Lorsque le câblage des tableaux de distribution est correctement installé, ceux-ci sont sûrs et fiables ; en revanche, en cas de défaillance, ils peuvent entraîner des catastrophes aux conséquences désastreuses. 

Voici donc ce que vous devez savoir sur le câblage des tableaux de distribution, afin de vous assurer que le vôtre fonctionne exactement comme prévu et conformément à vos besoins.

Comprendre le rôle des tableaux de distribution

Les tableaux de distribution sont raccordés aux transformateurs du réseau électrique. Ils répartissent le courant entrant entre différents circuits. Chaque circuit alimente une charge spécifique, qu'il s'agisse d'un groupe d'éclairage, d'un système de chauffage, de ventilation et de climatisation, de machines et d'équipements, ou d'un ensemble de prises électriques. 

Mais la distribution n'est pas la seule fonction du tableau électrique. Les tableaux de distribution servent également à protéger les équipements en aval et le câblage grâce à des disjoncteurs et des fusibles. En cas de surcharge ou de défaillance d'un circuit dérivé, le disjoncteur se déclenche, isolant ainsi le problème et évitant tout dommage matériel ou risque d'incendie. 

Lorsqu'un tableau de distribution est bien conçu, on peut compter sur lui pour assurer une distribution d'électricité sûre et efficace. En revanche, si le tableau de distribution est mal conçu, cela peut entraîner des risques tels que des chutes de tension, une surchauffe, des déclenchements intempestifs et des pannes. Les performances du tableau de distribution étant d'une importance capitale, les solutions de câblage doivent être optimisées. 

Les tableaux de distribution électrique remplissent généralement quatre fonctions principales:

1. Centralisation: le tableau électrique sert de centre névralgique où l'alimentation électrique entrante est répartie et acheminée.
2. Protection contre les surintensités: des disjoncteurs et des fusibles sont installés à l'intérieur du tableau de distribution afin d'empêcher les surcharges du système.
3. Isolation des circuits: permet de contrôler chaque circuit individuellement afin de pouvoir les désactiver pour l'entretien et les mises à jour.
4. Surveillance: les tableaux électriques intelligents d'aujourd'hui intègrent souvent des fonctionnalités spécialisées, notamment le comptage et la surveillance à distance.

Étant donné que tant de choses dépendent des tableaux de distribution, il est essentiel de choisir et d'installer correctement le câblage à l'intérieur de ceux-ci. Faire des économies sur le câblage peut compromettre les dispositifs de sécurité même d'un tableau parfaitement conçu. 

Conformité réglementaire : codes et normes à connaître

Heureusement, il existe des codes électriques nationaux et locaux qui contribuent à établir des normes visant à garantir que les tableaux de distribution respectent les principes de sécurité. 

Aux États-Unis, le NEC (National Electric Code, NFPA 70) régit les méthodes de câblage, le dimensionnement des conducteurs, les intensités admissibles, les types d’isolation et les méthodes de protection requises pour le câblage. Les normes UL s’appliquent également à de nombreux composants des tableaux, tels que les barres omnibus, les disjoncteurs et les coffrets. Le câblage doit également respecter les spécifications UL s’il fait partie d’un ensemble de tableau certifié UL.

Au niveau international, des normes similaires s’appliquent. La norme CEI 61439 spécifie les exigences de construction et de performance pour les ensembles d’appareillage de commutation et de commande à basse tension. Les normes CSA (en particulier la norme CSA C22.2) s’alignent sur leurs équivalents NEC aux États-Unis, mais s’appliquent aux tableaux de distribution canadiens. 

Notez que les autorités locales peuvent avoir des règles et réglementations supplémentaires, qui impliquent souvent des interprétations plus strictes pour leurs juridictions respectives. Lors de l’achat de fils et de câbles, vérifiez que la certification répond aux exigences de votre marché. Le respect des directives locales garantit que votre tableau de distribution passera toutes les inspections requises et réduit le risque et la responsabilité liés à une erreur de câblage.

Choisir les fils et câbles adaptés aux tableaux de distribution

Comment vous assurer que votre tableau de distribution est conforme aux normes? Tout repose sur le câblage qui alimente et relie les tableaux. Les câbles doivent être conçus pour résister à tous les facteurs de stress environnementaux et aux contraintes mécaniques, tout en supportant les charges de courant appropriées. 

Quels sont donc les principaux critères à prendre en compte lors du choix des fils pour l'installation de votre tableau de distribution?

1. Matériau des conducteurs

La plupart des applications de tableaux électriques utilisent des conducteurs en cuivre en raison de leur fiabilité et de leur durabilité. Le cuivre offre une conductivité et une flexibilité supérieures. Il résiste à la fatigue et convient aux coudes serrés ainsi qu’aux applications soumises à des vibrations. 

L’autre option est l’aluminium. Bien que l’aluminium soit plus léger (et souvent moins cher) que le cuivre, les sections doivent être suffisamment importantes pour offrir une intensité admissible équivalente. L’aluminium nécessite également des raccordements spéciaux pour prévenir la corrosion galvanique.

2. Section des conducteurs et intensité admissible

La section d’un conducteur détermine le courant maximal qu’un fil peut transporter en toute sécurité. Si un conducteur est sous-dimensionné, cela peut entraîner une surchauffe et une chute de tension. À l’inverse, un conducteur surdimensionné peut s’avérer coûteux et difficile à raccorder.

Utilisez le tableau 310.16 du NEC pour dimensionner correctement vos conducteurs. Ce tableau prend en compte des facteurs tels que l’intensité admissible et les températures nominales de l’isolation afin de vous aider à trouver la solution la mieux adaptée à votre application. 

3. Type d’isolation

L’isolation du câblage doit pouvoir résister aux conditions environnementales et thermiques qui règnent à l’intérieur du tableau électrique. Il existe plusieurs excellents choix, en fonction des besoins de l’application.

Les isolants THHN et THWN, résistants à la chaleur et à l’humidité, sont couramment utilisés dans le câblage des tableaux. Le XLPE (polyéthylène réticulé) possède d’excellentes propriétés diélectriques et offre un haut niveau de résistance thermique. Les options en silicone et en Téflon peuvent également constituer un bon choix pour les situations exigeant une grande souplesse ou une tolérance à des températures élevées. Enfin, le PVC est l’isolant le plus économique, mais ses indices de protection thermique sont plus faibles.

4. Flexibilité

Un tableau de distribution électrique peut être relativement petit compte tenu de toutes ses fonctions. Les fils et câbles qui alimentent les tableaux doivent souvent supporter des courbures serrées lorsqu’ils atteignent les disjoncteurs ou les barres omnibus. Pour une flexibilité optimale, les conducteurs toronnés constituent une bonne solution et résistent également aux vibrations.

Les conducteurs monofilaires sont un bon choix pour les tirages fixes et droits.

5. Tension nominale

Le câble que vous choisissez pour votre tableau de distribution électrique doit être adapté à la tension du système. Selon l’application, une tension de 300 V, 600 V, voire supérieure, peut s’avérer le meilleur choix. Il est essentiel de choisir un câble présentant la tension nominale appropriée, car un câble sous-dimensionné représente un risque pour la sécurité.

Types de câbles courants pour les tableaux de distribution

Quels sont les câbles les plus couramment utilisés pour les tableaux de distribution ? Voici les détails concernant les câbles les plus fréquemment choisis:

Câble de bâtiment (THHN/THWN-2)

Le câble de bâtiment est utilisé pour le câblage général. Ces câbles résistent à la chaleur, à l'humidité et à d'autres risques, tels que l'essence et l'huile. Ils conviennent particulièrement aux tableaux électriques commerciaux et industriels standard. 

MTW (câble pour machines-outils)

Le câble pour machines-outils, ou MTW, est généralement utilisé dans le câblage interne des tableaux destinés aux équipements de commande industriels. Ce fil est souple, résistant à l’huile et homologué jusqu’à 600 V. C’est un bon choix pour les fabricants de tableaux électriques OEM qui peuvent avoir besoin d’un câblage homologué UL. 

XHHW-2

Les circuits d’alimentation et les conducteurs d’entrée de service utilisent souvent le fil XHHW-2. Ce fil est doté d’une isolation en polyéthylène à nervures croisées offrant une résistance élevée à la température et à l’abrasion. C’est une solution idéale pour les tableaux devant résister à des environnements plus rudes et à des températures plus élevées. 

Câble pour chemin de câbles (TC, TC-ER)

Le câble pour chemin de câbles est utilisé pour le câblage d’alimentation et de commande dans les gaines, les conduits et les chemins de câbles. Ce câblage est disponible en configurations multiconductrices et homologué pour l’enfouissement direct (TC-ER). Le câble pour chemin de câbles est le meilleur choix pour les grands tableaux industriels et les applications comportant un câblage de commande complexe.

Câble d’alimentation flexible (DLO, câble de soudage)

Enfin, les câbles d’alimentation flexibles, tels que les câbles de soudage et les câbles DLO, sont fréquemment utilisés dans les générateurs, les raccordements de batteries et les alimentations électriques temporaires. Grâce à ses brins fins et à sa capacité de courant élevée, le câble d’alimentation flexible est idéal pour les applications nécessitant des flexions répétitives et des courbures serrées. Ce type de câble offre également une capacité de courant élevée.

Un câblage et des câbles de qualité pour les tableaux de distribution constituent un élément essentiel de l'ensemble. Mais pour garantir la fiabilité des solutions de câblage, il faut également des accessoires et des raccordements de qualité. Il existe toute une gamme d'accessoires pouvant s'avérer nécessaires pour le câblage. 

Les accessoires de câblage comprennent:

• Cosses et bornes
• Barres omnibus
• Blocs de distribution
• Conduits et goulottes
• Marqueurs de câbles

Chez IEWC, nous pouvons vous aider à trouver le câblage et les accessoires dont vous avez besoin pour l'installation de votre tableau de distribution. Nous sommes là pour vous garantir un processus de sélection simple et abordable, tout en vous offrant la sécurité et la fiabilité dont vous avez besoin. 

Bonnes pratiques en matière d'installation de câbles

Même un câblage de qualité peut présenter des défaillances s'il n'est pas correctement installé. Il existe quelques bonnes pratiques qui vous aideront à réaliser une installation parfaite et à entretenir les composants et le câblage afin de prolonger au maximum leur durée de vie. 

Commencez par planifier l'agencement de votre tableau électrique. Vous devrez acheminer les conducteurs de manière à respecter les distances de sécurité et à limiter au maximum les croisements à l'intérieur du tableau. Vous devrez également choisir des câbles présentant des rayons de courbure adaptés. Leur souplesse vous permettra d'éviter les plis. Pour vous guider, suivez les recommandations du NEC/IEC concernant les rayons de courbure minimaux.

Les câblages haute et basse tension doivent être séparés. Cela permettra de réduire le risque d'interférences (et de garantir la conformité du câblage à la réglementation).

Les raccordements constituent un autre point à surveiller. Un serrage excessif ou insuffisant des cosses peut entraîner une accumulation de chaleur, ce qui finit par provoquer une rupture du câble. 

Lorsque vous concevez votre tableau électrique, étiquetez chaque élément. Une identification précise vous sera d’une aide précieuse lors des contrôles ainsi que lors des opérations d’entretien et de maintenance de votre installation. 

Comme précédemment, lorsque vous mettez les panneaux sous tension, utilisez un multimètre ou un testeur d'isolement pour vérifier la continuité et la résistance d'isolement.

Une fois le tableau électrique mis en service, le travail n’est pas tout à fait terminé. Il est indispensable de procéder à des inspections régulières et à l’entretien courant de vos tableaux électriques. L’imagerie thermique permet de détecter d’éventuels points chauds dus à des connexions desserrées. Protégez le tableau de la poussière et de l’humidité dans la mesure du possible, car les débris peuvent détériorer l’isolation et augmenter le risque d’arc électrique. L’intérieur du tableau doit être propre et sec. 

Vérifiez régulièrement les raccords à vis et les connexions de terminaison, et resserrez-les pour maintenir un couple de serrage adéquat. La plupart des fabricants recommandent d'effectuer cet entretien une fois par an. Vérifiez si l'isolation présente des traces de décoloration ou des fissures. Remplacez immédiatement tout conducteur endommagé, car il continuera à se détériorer avec le temps. 

L'approvisionnement en fils et câbles fiables ne se limite pas au simple respect des exigences réglementaires. L'utilisation de matériaux adaptés et le respect des procédures d'installation appropriées vous permettront d'éviter les risques d'interruption d'activité et les coûts liés aux retouches. Cela vous permettra également de garantir cette sécurité et cette sûreté à vos clients finaux. 

Chez IEWC, nous proposons une gamme de fils de bâtiment, de câbles spécialisés et de fils pour machines-outils homologués UL et CSA, destinés aux applications de tableaux électriques. Nos experts techniques sont à votre disposition pour vous aider à faire votre choix et à optimiser votre processus de câblage. Le câblage et les câbles ne sont jamais un domaine où l'on peut faire des économies. 

Il est toujours judicieux de s'associer à un fournisseur de fils et de câbles de confiance, tel que IEWC. Nous pouvons vous aider à explorer les différentes options afin de garantir que vos tableaux de distribution offrent un maximum de sécurité, de fiabilité et de performances.