cable electrique

Avant de parler des câbles électriques, nous allons revoir quelques notions essentielles qu' il ne faut en aucun cas négliger.

La tension:

La tension qui nous préoccupe ici est de 230 volts. Elle est fournie par votre distributeur de réseau électrique.

Une notion qui lui est associée est sa fréquence: 50 Hz (Hertz).

 Puissance et intensité:

 Tout appareil électrique a besoin d' une certaine quantité d' énergie pour fonctionner.

 Ces trois notions sont en relation constante. Ceci nous permet d' établir les formules suivantes:

              P = U . I

              U = P / I

                I = P / U

                                               P correspondant à la puissance en watt(s)

                                                U correspondant à la tension en volt(s)

                                               I correspondant à l' intensité en ampère(s)

 Prenons quelques exemples:

 Une ampoule 1000 watts de PAR64. Que cela signifie-t-il? La tension de fonctionnement d' un tel type d' ampoule est de 230 volts.

L' indication de 1000 watts signifie que cette ampoule a besoin de 1000 watts pour un fonctionnement optimal.

Grâce à nos formules, nous pouvons calculer l' intensité correspondante:

I = 1000 / 230

I = 4,35 ampères

                   A l' arrière d' un amplificateur, on retrouve les indications suivantes: 230 volts, 8 A.

                   Cet amplificateur a donc besoin de 8 ampères pour un fonctionnement à pleine puissance.

                   Nous pouvons calculer la puissance consommée par cet amplificateur:

 P = U . I

P= 230 . 8

P = 1840 watts

 Cela signifie que l' amplificateur consomme une puissance électrique de 1840 watts lorsque celui- ci est à pleine puissance.

L' amplificateur consomme donc 1, 8 fois plus de puissance que notre ampoule de PAR64.

Grâce à ces deux exemples, nous pouvons remarquer que l' électricité a été utilisée de différentes façons: une transformation en énergie lumineuse et une transformation en vue d' alimenter des enceintes acoustiques.

De même qu' un radiateur transforme l' électricité en énergie calorifique ou qu' un moteur la transforme en énergie mécanique.

Quelle que soit la transformation, les watts ou les ampères indiqués au dos de votre appareil vous indiqueront toujours l' énergie nécessaire au bon fonctionnement de votre spot, de votre table de mixage, de votre amplificateur,...

Les câbles électriques:

Comment déterminer la section des câbles ?

Il est important de calculer correctement la section du câble utilisé lors de vos installations électriques. En effet un câble trop faible va entraîner un échauffement du à la résistance du câble (ce qui peut créer un incendie) et une perte de tension, une section trop importante peut entraîner un problème de poids et de coût.

 Comment calculer ?

Loi de Pouillet : la résistance R d’un conducteur (en ohms Ω) est directement proportionnelle à

sa résistivité ρ (0.01786 Ωmm2/m à 20°C pour le cuivre)

sa longueur L (en mètres)

et inversement proportionnelle à la section S (en mm2) de ce conducteur

R : ρ x L / S

Effet Joule : tout conducteur parcouru par un courant s’échauffe. Ce dégagement de chaleur Q (en joules) est directement proportionnel

A la valeur de la résistance R (calculée par la loi de Pouillet ci-dessus)

Au carré de l’intensité du courant I (en A ampères)

Au temps t de passage (en s secondes )du courant dans le conducteur

Q = R x I² x t

La section idéale (en mm2) se calcule selon la formule suivante :

Pour une intensité de courant donnée S = ρ x 2L x I / ΔmaxU

Pour une puissance donnée S = ρ x 2L x P/ ΔmaxU x U

Où ΔmaxU est la baisse de tension maximale acceptable (ou chute de ligne). En courant monophasé (cos φ= 1) , L est la distance parcourue par un fil de la source au dernier appareil, Il faut toujours prendre une section de câble égale ou supérieure à celle calculée.

La baisse de tension maximale acceptable : celle-ci est en général reprise sur les appareils (par exemple 210V minimum). Elle est en général de 3 à 5 %.

Exemple : vous devez placer un éclairage de jardin de 10 spots de 150 W répartis sur un câble de 150m en 220V. La baisse de tension maximale acceptable est de 3 % (ce qui donne un ΔmaxU de 6.6)

Calcul de la section idéale S = 0.0179 x 2 x 150 x (10 x 150) / 6,6 x 220 = 5.55mm2 donc il faudra du 6mm2

Quelques repères, pour un câble de 25 m, en 220V :

Pour un circuit d’éclairage de 10 A en principe une section de 1.5mm2 est suffisante

Pour un circuit de prises pour un usage normal 16 A (éclairage, musique, TV,…) : 2.5 mm2

Et ainsi de suite … 32A : 6mm2

Pour des moteurs , transformateurs, … ou du courant triphasé, il faut tenir compte du cos φ qui est <1 et nécessite donc des sections de câble plus importantes.

Nous nous sommes limités aux câbles en cuivre de bonne qualité dont la résistivité est de 0,01786 Ωmm2/m à 20°C. Si la température augmente, la résistance également. Si le poids est important, il peut être intéressant de remplacer le cuivre par de l’aluminium, même si celui-ci a une plus grande résistivité, ce qui oblige à utiliser des câbles de plus grande section.

Les risques d’incendie sont importants si vous utilisez un câble de trop faible section, si vous mettrez plusieurs câbles les uns contre des autres ou si vous utilisez des câbles en cuivre de mauvaise qualité.

Câble coaxial

Les câbles coaxiaux sont généralement constitués d'un conducteur central (âme), d'une enveloppe isolante (diélectrique) et d'un conducteur extérieur (tresse, ruban ou tube), le rapport des diamètres des conducteurs (central et extérieur) étant constant afin de garantir une impédance caractéristique constante tout au long du câble. Il existe dans l'industrie électronique une très grande variété de câbles coaxiaux souples ou semi-rigides et la plupart font l'objet de spécifications nationales ou internationales.

* Caractéristiques mécaniques

- Le conducteur central ou âme peut être massif ou en fils torsadés.
Les âmes massives en cuivre recuit argenté sont plus rigides que les âmes multibrins et permettent d'obtenir des câbles à faibles atténuation.
Si la flexibilité du câble est une caractéristique importante pour l'utilisateur, celui-çi devra de préférence utiliser un câble à conducteur central multibrins.
Il existe aussi des âmes en acier cuivré (copperweld), en acier étamé ou argenté. Elles sont utilisées dans le cas où l'on recherche une résistance mécanique importante.
- L'enveloppe isolante ou diélectrique qui entoure l'âme et assure son isolation électrique peut être massive ou aérée. Les diélectiques les plus utilisés sont le téflon (PTFE) et le polyéthylène (PE).Le téflon microporeux (TM) et le polyéthylène cellulaire permettent d'obtenir des câbles à faibles atténuation.

- Le conducteur extérieur d'un câble souple est généralement formé d'une ou plusieurs tresses métalliques en cuivre rouge étamé ou argenté (à fuseaux croisés ou lamés) ou d'un ruban (blindage réalisé par enroulement en hélice d'une mince feuille de cuivre étamé et argenté).
Cette construction permet d'obtenir des câbles faibles pertes.
Certains des câbles les plus performants sont réalisés avec 2 conducteurs extérieurs (1 tresse + 1 ruban).
- Le conducteur extérieur d'un câble semi-rigide est constitué d'un tube de cuivre annelé ou d'un tube d'aluminium étiré.
Cette construction tubulaire assure une très bonne protection et permet d'obtenir des câbles très faibles pertes.
- Tous les câbles coaxiaux souples et semi-rigides sont entourés d'une gaine.
Les principales matières utilisées sont :

• le PVC, le polyéthylène, le téflon (PTFE ou FEP).
• le caoutchouc synthétique.
• la tresse de soie de verre imprégnée de silicone.

Un armure métallique ou en plastique (tube de douche) peut être ajoutée pour assurer une protection mécanique.
Les principales caractéristiques mécaniques des câbles coaxiaux souples et semi- rigides sont données dans les tableaux suivants (attention, liste non exhautsive) :

HDMI

Un câble HDMI permet de diffuser à votre télévision le son et l’image sans aucune perte de qualité
Auparavant, les cables péritel ou vidéo standard avaient un débit trop bas pour que l’image et le son soient envoyés sans compression.
Dès que vous compressez le son ou l’image, vous avez une perte de qualité. Sans l’arrivée du cable hdmi, la haute définition et le 3D n’aurait pas été possible.
Pour tous les amateurs de cinéma ou pour brancher la plupart des appareils, le câble péritel disparaît progressivement au profii du cable HDMI


Le HDMI (qui signifie High Définition Multimédia Interface) permet de regrouper tous ses usages :

• De transporter un flux vidéo Haute Définition sans aucune compression pour une qualité d’image excellente
• De protéger la source contre tout système de copie avec le HDCP
• De transporter du son sur 6 pistes non-compressées pour un son excellent.

Généralement, on peut brancher ce type d’appareil avec votre cable hdmi :

• Les lecteurs DVD,  Blu Ray et Blu Ray 3D
• Les consoles de jeux: Playstation 3, XBOX 360
• Les décodeurs TNT, les boîtiers Vidéo ADSL
• Les TV LED, LCD, Plasma et Vidéoprojecteurs

Les différents types de câble HDMI

Cable HDMI 1.1

Au départ, il n’existait qu’une seule version, le cable hdmi 1.1.  Son débit, c’est à dire le nombre maximum d’informations transmises était seulement de 4.9 Gbit/s. Cela correspond quand même à environ 200 DVD qui diffuserait en même temps

Le son et les images ne sont plus compressées comme c’était le cas avec les appareils en péritel qui n’utilisait donc pas le HDMI Cable HDMI 1.2  Lancé 3 ans après la version 1.1, le cable HDMI 1.2 date de 2005 et a évolué en prenant désormais les super audio CD qui offrent une qualité de son bien supérieur avec 8 canaux aux CD audio. Cable HDMI 1.3 C’est à partir de la version 1.3 que le câble HDMI commence à se démocratiser. Il sort en 2006 et est une amélioration très importantes des deux versions précédentes avec un débit simultané qui passe de 4.9 Gbit/s à 10.2 Gbit/s (x2) ce qui permet d’envoyer sur la télévision le double d’informations et d’augmenter significativement l’interactivité. Nous sommes alors à l’équivalent de 400 DVD qui diffuseraient en même temps. Le cable 1.3 est la version la plus commune des cables hdmi avec notamment des débits très importants et un cable prévu pour la haut définition. Cable HDMI 1.4 Avec la 3D et les télévisions 3D Ready, le cable hdmi version 1.3 était un peu limité. La version a donc été lancée avec la possibilité d’offrir de la 3D avec cette version de cable. Les résolutions d’écran maximales sont alors montées jusqu’à 4096×2160 et 3840×2160 (Quad HDTV) pour plus de confort pour la 3D. Si vous avez tout l’équipement, vous devez disposer d’un câble hdmi 1.4. Si ce n’est pas le cas, la version 1.3 est suffisante. Si vous envisagez de vous équiper en 3D ready, l’achat de cables hdmi 1.4 est plus que conseillé.

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Un câblage réseau correctement construit comprend généralement trois parties :

le câblage fixe, constitué par l'ensemble de câbles montés sous goulots ou sous gaines noyées, qui converge d'un côté vers le local technique dans l'armoire de brassage, et se disperse de l'autre, dans les divers locaux du bâtiment, se terminant par une prise murale,

• l'armoire de brassage, qui contient elle-même plusieurs éléments :
  
  • les arrivées de chaque connexion réalisée dans le bâtiment, ou la zone du bâtiment, ces arrivées sont constituées par une extrémité de la partie du câblage fixe,
  • les éléments actifs qui permettent l'interconnexion des noeuds du réseau (HUBS, Switches, routeurs...),
• les bretelles de raccordement qui permettent de relier de façon souple et démontable :
  
  • les postes de travail dans les diverses salles, aux prises murales,
  • les bretelles de brassage, qui permettent de relier chaque terminaison du câblage fixe aux éléments actifs, de manière à pouvoir facilement faire évoluer ces interconnexions si besoin est.

 

Câblage d'une bretelle RJ45

Une bretelle est un bout de câble terminé à chaque extrémité par une prise mâle de type RJ45, destinée à relier deux équipements informatiques entre eux.

La prise RJ45

Les prises mâles RJ45 peuvent être de deux types :

• blindées, à gauche sur les illustrations,
• non blindées, à droite.

Le nombre de contacts reste le même, il y en a 8, repérés de 1 à 8 en partant de la gauche, lorsque l'on regarde la prise par dessus, contacts vers le haut (comme sur l'illustration vue de dessus).
Le blindage de la prise n'est utile, bien entendu, que si l'on utilise du câble blindé.
En réalité, pour des réseaux 10 Mbps et 100 Mbps, seuls quatre contacts sont utilisés, une paire pour l'émission et l'autre pour la réception.
Comme il faut toujours que les choses soient compliquées, les points de contacts utilisés sont les suivants :

Câble droit

1. Blanc-Orange
2. Orange
3. Blanc-Vert
4. Bleu
5. Blanc-Bleu
6. Vert
7. Blanc-Brun
8. Brun

Une fois les câbles disposés dans cet ordre et bien placés côte à côte, recoupez-les pour atteindre environ 1,5 cm et insérez-les dans le connecteur, les contacts métalliques orientés vers vous.  Assurez-vous que les câbles sont proches du bout du connecteur.  Idéalement, la gaine doit rentrer dans le début du connecteur (cfr. photo ci-dessous).

Insérez le tout dans la pince et sertissez le connecteur en serrant la pince ; il doit ressembler à l’image ci-dessous.

Le câblage doit être réalisé de manière identique des deux côtés du câble.

Câble croisé

Câblez un côté comme un câble droit.  De l’autre côté, inversez le fil 1 avec le fil 3 et le fil 2 avec le fil 6 (inverser vert et orange) :

1. Blanc-Vert
2. Vert
3. Blanc-Orange
4. Bleu
5. Blanc-Bleu
6. Orange
7. Blanc-Brun
8. Brun

Connecteurs blindés ?

C’est exactement pareil, excepté que le blindage métallique doit être en contact avec l’enveloppe métallique du connecteur pour que le blindage soit efficace.

Pour rappel, nous ne vendons pas de câbles réseau équipés de connecteurs blindés : ils sont réservés à un usage interne au Magellan.

Test du câble

Une fois votre câble terminé, testez-le à l’aide du testeur de câble : les lampes doivent s’allumer suivant le motif prévu, selon qu’il s’agit d’un câble croisé ou droit.  Si la séquence est fausse ou si des lumières ne s’allument pas, il faut recommencer !

A noter que le testeur vert ne détecte pas la terre, contrairement à l’autre testeur.