Comment mettre en place un système électrique efficace : les câbles

L’efficacité d’un bon système électrique et le parfait fonctionnement des instruments de bord dépendent également du bon choix des câbles et de leur installation soignée. Le type, le diamètre, le marquage et la longueur sont quelques-uns des paramètres fondamentaux pour les choisir correctement, puis ils doivent être posés en respectant les schémas d’origine et surtout les règles de sécurité. Un guide complet sur les câbles d’alimentation, de signal et de radiofréquence.

Trop souvent, à bord des bateaux de plaisance, on voit des systèmes électriques réduits à un enchevêtrement de câbles empilés comme des toiles d’araignée, bien loin de la disposition originale du système tel qu’il se présentait le jour de la mise à l’eau. Un désordre causé par l’ajout systématique de câbles à chaque saison par les armateurs afin d’embarquer le dernier gadget technologique à la mode, mais surtout par le manque de discernement dans la réalisation de ces changements par manque d’habileté et de dextérité manuelle. Le résultat de ce bricolage quelque peu désordonné est un système électrique non seulement désordonné et inefficace, mais aussi pas du tout sûr pour la vie sur le bateau. Dans ce cas, les pannes, les coupures de courant et les courts-circuits sont très probables.

Voyons donc comment installer correctement ce composant embarqué fondamental, en commençant par le choix et la pose des différents câbles, en démêlant diamètre, alimentation, épissures et connecteurs.

Pose de câbles : gaines, faisceaux et supports de câbles

Les câbles électriques, quel que soit leur type, doivent être posés à l’intérieur du bateau conformément au schéma de câblage original, dont une copie doit être conservée à bord. Ce même schéma doit être soigneusement mis à jour par le propriétaire en cas de modifications. Respecter le schéma de câblage d’origine signifie que les nouveaux câbles doivent passer là où passent les câbles existants. Pour faire passer les nouveaux câbles à l’intérieur des gaines de câbles ondulées existantes, on peut utiliser une sonde d’électricien et un peu de graisse en spray pour que les fils passent mieux à l’intérieur. Si, en revanche, les conduits sont pleins, il est préférable d’essayer de poser un nouveau conduit ou de faire passer les fils en suivant le parcours de ceux qui existent déjà.

Les câbles doivent être posés avec beaucoup de longueur, en les regroupant toujours à l’aide de colliers d’électricien en plastique, afin que chaque faisceau réagisse aux contraintes mécaniques comme un corps unique et rigide. La tension des différents câbles est également importante, elle doit être la plus régulière possible : si un câble est plus tendu que les autres, il deviendra le support de tous les autres, les ruinant et les cassant.

Il est également judicieux de fixer les faisceaux de câbles tous les 20-30 centimètres au moyen d’un support appliqué au bateau ou à la cloison à l’intérieur duquel on peut passer un serre-câble afin que le faisceau n’oscille pas en cas de contrainte. En bref, les colliers et les serre-câbles sont de précieux alliés du propriétaire de bateau-électricien : plus il y en a, plus les câbles dureront longtemps car ils ne trembleront pas pendant la navigation. Dans le cas d’une pose ultérieure de câbles, il serait bon de ne pas couper les anciens liens, mais d’en rajouter afin de profiter de la rigidité du faisceau de câbles précédent.

Système efficace : quels câbles choisir ?

Trois types de câbles sont utilisés sur un bateau : les câbles d’alimentation (courant continu de 12 ou 24 volts pour alimenter l’électronique, et courant alternatif de 220 volts pour alimenter le chargeur de batterie, la chaudière et les appareils), les câbles de signaux (numériques ou analogiques pour connecter et interfacer les équipements électroniques), et enfin les câbles coaxiaux de radiofréquence qui relient les appareils tels que la VHF à leurs antennes.

En ce qui concerne les câbles électriques, la règle générale est que le système de 220 volts doit être séparé du système de 12 ou 24 volts et ne doit pas être mélangé : les faisceaux de câbles concernés doivent donc passer dans des chemins de câbles différents, soigneusement marqués et distingués entre basse et haute tension. Les câbles du système 220 volts doivent être équipés d’un interrupteur différentiel, appelé “disjoncteur différentiel”, et de disjoncteurs qui mettent en marche et protègent chaque consommateur, c’est-à-dire le chargeur de batterie, la chaudière, les prises de courant et les appareils fixes. Les sorties de tous les onduleurs doivent être connectées à ce système.

Câbles de courant : double isolation et marquage CEI

En général, ces installations sont montées par le chantier et sont rarement modifiées. En cas d’intervention ou de remise en état dans le cadre de l’entretien courant, il est impératif de toujours utiliser des câbles à double isolation, c’est-à-dire équipés d’une gaine qui enveloppe chaque conducteur en cuivre et d’une seconde gaine qui enveloppe les trois fils, une précaution d’autant plus importante si les câbles sont posés dans la cale. Chaque câble doit également porter le marquage ignifuge CEI qui garantit l’auto-extinction en cas d’incendie par court-circuit.

Le diamètre de chaque conducteur doit respecter la règle de 1 millimètre carré pour 4 ampères d’absorption. Comment calculer l’absorption d’ampères ? Il est fait référence à la loi d’Ohm selon laquelle A=W/V, c’est-à-dire que les ampères sont obtenus en divisant la puissance maximale en Watts de tout ce qui peut être connecté en même temps alimenté à 220 volts par la tension de fonctionnement en Volts, c’est-à-dire 220. Par exemple, si nous calculons que nous avons une absorption maximale de 1800 watts en additionnant tous les consommateurs possibles, nous aurons A=1800/220 ou 8,18 ampères, pour lesquels le bon câble aura des conducteurs de 2 millimètres carrés, ou mieux encore, par prudence, de 2,5. Une dernière précaution consiste à toujours connecter le câble de terre (bicolore) à toutes les masses métalliques alimentées en 220 volts et au centre des prises de cloison pour le 220 volts.

Câbles 12 ou 24 volts : attention au bon diamètre

Une double isolation est également requise pour les câbles de 12 ou 24 volts s’ils sont posés dans la cale, alors que s’ils ne courent que le long des côtés du bateau ou dans des zones où il n’y a pas de risque d’égouttement ou de surchauffe, des câbles à simple isolation peuvent être utilisés. La règle de 1 millimètre carré pour 4 ampères d’absorption est également valable pour configurer le diamètre idéal de chaque câble, sachant toutefois que dans les systèmes à 12 ou 24 Volts, les courants (les ampères) sont beaucoup plus importants : un alternateur de 1500 Watts à 12 Volts délivrera 125 ampères et nécessitera donc un câble d’au moins 35 millimètres carrés, qui avec des alternateurs de 2300 Watts deviendra 50. Enfin, le code couleur doit être respecté (rouge pour positif, noir pour négatif). Remarque : Jusqu’à il y a une trentaine d’années, il était d’usage d’équiper les systèmes nautiques d’un négatif bleu au lieu du noir.

Il est également important de protéger chaque utilisateur à l’aide d’un disjoncteur ou d’un fusible approprié dont les valeurs sont aussi proches que possible du courant maximal absorbé par l’appareil. Les disjoncteurs thermomagnétiques, comparés aux fusibles, sont plus pratiques dans la mesure où, s’ils sautent, on peut les voir immédiatement, alors que pour les seconds, il faut toujours démonter quelque chose. Ils servent également de disjoncteurs, ce qui permet de décider quand allumer un appareil particulier.

Câbles de signal : fins et faibles, doivent être protégés

En ce qui concerne les câbles de signaux, il fut un temps où, sur les bateaux, les différents appareils (radar, radio, loch, échosondeur) n’étaient pas interconnectés. Plus récemment, cependant, l’utilisation du GPS a rendu nécessaire l’interconnexion des différents appareils pour l’échange de données. Les réseaux Nmea183, Nmea2000, Seatalk, Ethernet, etc. sont donc mis en place à bord. Si vous souhaitez mettre à jour votre flotte d’instruments, ces réseaux doivent être modifiés ou, dans le cas de vieux bateaux, ils doivent être mis en place à partir de zéro. Voyons comment procéder.

Dans le cas des réseaux Nmea2000, le système de connexion comporte des câbles, des concentrateurs et des connecteurs déjà en place, il suffit donc de les acheter et de les positionner. Pour les autres réseaux, en revanche, il est nécessaire de construire le réseau avec un câble et d’épisser les connecteurs. Comme les câbles et les connecteurs sont souvent fournis par les fabricants des différents appareils, si un câble doit être rallongé, il faut utiliser un câble ayant les mêmes caractéristiques que celui à rallonger. Lors de la mise en place des extensions, des épissures et des connexions, les règles suivantes doivent être respectées : les câbles de données ne doivent jamais passer par la cale ou le compartiment moteur car ils sont trop fins et délicats, à l’exception des câbles Nmea2000 plutôt robustes ; les extensions doivent être réalisées en soudant les câbles ensemble et en couvrant la soudure avec de la gaine thermorétractable ; n’utilisez pas de fastons ou de mammouths pour les extensions de données, car ils se détacheront ou se briseront à la première tension ; les éventuels “Y” doivent être réalisés avec des borniers spéciaux fermés dans des boîtes de type électrique ; lors du branchement de plusieurs dispositifs en parallèle, il faut respecter les exigences de chaque type de réseau (3-4 dispositifs en parallèle pour les réseaux Nmea183, 2-3 pour les réseaux Seatalk, etc.)), alors que si plusieurs appareils doivent être utilisés en parallèle, l’utilisation de multiplexeurs ou d’amplificateurs de signaux appropriés est nécessaire.

Câbles coaxiaux de radiofréquence : de qualité et épissés avec art

En mer, un câble d’antenne erroné ou mal ajusté n’est pas immédiatement détectable, l’instrument fonctionnera toujours même s’il est moins sensible. En outre, les câbles d’antenne sont souvent soumis à une usure plus importante que les câbles électriques, en particulier le câble VHF qui passe dans le mât, qui est soumis à des changements de température extrêmes, à la pluie et aux secousses et frottements constants des drisses. Il existe deux types de câbles de radiofréquence : l’impédance de 50 Ohms et l’impédance de 75 Ohms. Le premier est utilisé pour Vhf et HF et Ais, le second pour Navtex et TV. Souvent, pour la Vhf et son antenne de tête de mât, les plaisanciers utilisent le RG58, un câble fin et peu coûteux, mais aux caractéristiques radioélectriques et mécaniques médiocres qui génèrent une dissipation du signal en entrée et en sortie. Sinon, pour les radios HF et VHF, on pourrait utiliser le câble RG213, qui est beaucoup plus puissant mais aussi beaucoup plus grand en diamètre et avec un rayon de courbure réduit. Le meilleur compromis à adopter sur un bateau pour les radios HF et VHF est le câble H155, pratiquement inconnu des plaisanciers mais largement utilisé par les militaires et les radioamateurs. Il est légèrement plus grand que le RG58 mais conserve sa souplesse et sa douceur et a un rendement légèrement inférieur au RG213. Le coût est plus élevé que celui du RG213, mais un bon câble dure plus de 10 ans.

Important : les épissures entre câbles coaxiaux de radiofréquence ne doivent être réalisées qu’en terminant chaque brin à épisser par un mâle PL259 et en les reliant par une femelle double volante. Seule cette méthode garantit que les caractéristiques du câble sont maintenues malgré l’épissure. Malheureusement, il n’est pas rare de rencontrer des épissures réalisées avec du ruban isolant, du mammouth ou du fastom, annulant ainsi les caractéristiques radioélectriques de l’ensemble du câble. Pour Ais, le câble H155 ou RG213 peut toujours être utilisé à la fois pour l’antenne radio et l’antenne gps.

En ce qui concerne les câbles à impédance de 75 ohms, les câbles domestiques pour antenne parabolique de télévision par satellite conviennent parfaitement. Ils s’achètent dans les magasins de télévision et de paraboles et doivent être du type extérieur, avec une gaine plus épaisse et plus élastique qui résiste mieux aux changements de température d’un bateau. Ils disposent de leurs propres connecteurs et épissures qui fonctionnent également très bien sur les bateaux. Ils ont été conçus pour tenir sur les toits des maisons, été comme hiver, et présentent donc de bonnes caractéristiques techniques et mécaniques.

En résumé, un bon système de câbles électriques, installé correctement et avec les bons matériaux, non seulement garantit la parfaite efficacité des équipements et des instruments à bord, mais peut durer des dizaines d’années sans subir l’usure du temps.