Blindage pour câbles basse tension
Pourquoi utiliser des blindages?
Le blindage des câbles basse tension représente un moyen efficace de contrôler les interférences électromagnétiques (EMI). Tous les câbles transmettant des signaux électriques émettent des radiations, ou des fuites, d'énergie électromagnétique dans leurs environnements. Dans la même veine, les câbles situés à des endroits où l'énergie électromagnétique est présente peuvent également « recueillir » de l'énergie indésirable, tout comme une antenne qui capte des signaux de radio. Une mauvaise gestion de l'énergie électromagnétique peut entraîner des problèmes. Par exemple, des circuits de commande de processus peuvent fonctionner incorrectement ou des ordinateurs peuvent se verrouiller.
Les blindages protègent le câble des interférences électromagnétiques et peuvent contenir toute interférence électromagnétique générée par le câble. L'efficacité du blindage dépend du type de signal transmis par le câble et du type de blindage.
Quels sont les types de base?
Plusieurs types de blindage ont été conçus pour répondre aux critères électriques et mécaniques de milliers de différentes utilisations de câbles. Les types les plus souvent utilisés comprennent les modèles suivants.
- Blindage à tresse de cuivre - un blindage à tresse se compose de fils en cuivre de petit calibre tressés en une maille entourant l'âme du câble. La couverture est d'environ 65 pour cent à 98 pour cent.
- Blindage général feuille - les blindages par feuille sont faits d'une feuille de papier métallique (habituellement d'aluminium) avec un endos en polyester d'une épaisseur de 1/2-mil qui augmente la résistance mécanique. Le blindage peut être superposé avec la feuille vers l'intérieur ou vers l'extérieur. Un conducteur de drainage est mis en contact avec le côté à feuille du blindage pour faciliter la mise à la terre du blindage aux extrémités de câble.
- Blindage en spirale (ligaturé) - ces blindages sont habituellement faits de fils en cuivre de petit calibre nus ou en étain appliqués en hélice avec une configuration plate ou rubanée. Les blindages en spirale offrent une couverture de 80 pour cent à environ 97 pour cent. Ces blindages sont principalement utilisés avec les câbles audio, pour microphone et à cordon souple rétractile, où une souplesse extrême et une longue durée de vie à la flexion sont nécessaires.
- Combinaison feuille et tresse - les blindages par feuille et tressés sont utilisés ensemble pour blinder à de hautes et à de basses fréquences tout en conservant la résistance mécanique.
- Tubes métalliques ondulés - du cuivre ou de l'aluminium, plus épais qu'une feuille, mais plus mince qu'une armure, est transformé en tube ondulé autour de l'âme du câble. Il est habituellement utilisé dans les environnements comme les postes électriques, où peuvent se produire d'importants courants de défaut et bruits induits.
- Armure - la protection mécanique est la fonction principale de l'armure, bien qu'elle offre également un certain blindage.
Figure 1 : Types de blindages en feuille et tressés
Quels types sont les plus efficaces?
L'efficacité du blindage dépend du type de signal transmis par le câble. De plus, elle implique habituellement certains compromis en matière de souplesse de câble et de protection mécanique. Consultez le tableau 1 pour avoir un aperçu.
Pour les utilisations à basse fréquence (jusqu'à environ 1 MHz), les blindages de câble tressés ou en spirale sont souvent utilisés. À de basses fréquences, la résistance électrique de bout en bout du blindage est un facteur important de l'efficacité du blindage. Les câbles pour microphone sont souvent faits avec un blindage de fil en spirale puisque ce type de blindage est efficace dans la bande des fréquences vocales, est abordable et offre la souplesse et la durée de vie à la flexion désirées.
Pour les utilisations à moyenne fréquence (de 1 MHz à environ 100 MHz), des blindages tressés sont souvent utilisés. L'efficacité du blindage tressé dépend de la « couverture », c'est-à-dire de l'étanchéité de l'armure. La couverture varie habituellement entre environ 65 pour cent et 98 pour cent. Une couverture de tresse supérieure améliore le rendement du blindage, mais elle est plus dispendieuse.
Pour les utilisations à haute fréquence (plus de 100 MHz), des blindages tressés sont souvent utilisés en combinaison avec une feuille. Ce phénomène se produit parce que les petites « fenêtres » d'un blindage tressé commencent à avoir des « fuites » d'énergie à de hautes fréquences. L'ajout d'un blindage en feuille d'aluminium sous la tresse bloque efficacement cette fuite.
| Tresse | Spirale | Feuille | |
| Pourcentage de couverture | 65-98 % | 80-95 % | 100 % |
| Efficacité à basse fréquence | Excellente |
Bonne |
Correcte |
| Efficacité à haute fréquence | Bonne |
Correcte |
Excellente |
| Résistance mécanique | Excellente | Bonne |
Correcte |
| Flexibilité | Bonne |
Excellente |
Bonne |
| Durée de vie à la flexion | Bonne | Excellente | Correcte |
Tableau 1 : Caractéristiques des types de blindage fréquents
Comment effectuer une mise à la terre adéquate d'un blindage?
La mise à la terre adéquate d'un blindage affecte autant le rendement que le choix du type de blindage. Voici quelques recommandations pour contrôler le maximum d'interférences électromagnétiques :
- Aux extrémités, dénuder le blindage aussi peu que possible pour minimiser les zones non blindées.
- Suivre attentivement les recommandations du fabricant de l'équipement associé concernant les endroits où connecter le blindage et la façon de le faire.
- Le blindage ne doit pas être utilisé comme conducteur électrique. Il est conçu pour offrir un blindage (le câble coaxial est une exception à cette règle).
- Le blindage de chaque câble doit être recouvert d'une gaine isolante pour empêcher la mise à la terre multiple involontaire du blindage.
- Les blindages des circuits de thermocouple avec jonction mise à la terre doivent être mis à la terre à la gaine du thermocouple ou près de cette dernière.
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