Les câbles d’alimentation et de communication extérieurs fonctionnent dans des environnements difficiles remplis de bruit électrique. Pour maintenir la propreté des signaux et la fiabilité des systèmes, un blindage efficace contre les interférences électromagnétiques (EMI) est essentiel. Les rouleaux de papier d'aluminium pour câbles unis et laminés offrent une solution de blindage compacte et économique adaptée aux constructions de câbles extérieures modernes.
Les feuilles d'aluminium pour câbles unies et laminées sont de fines bandes d'aluminium de haute pureté fournies sous forme de rouleaux. Ils sont conçus pour être enroulés de manière hélicoïdale ou longitudinale autour des âmes des câbles d'alimentation, de contrôle ou de données pour :
- Bloquer les interférences électromagnétiques et radiofréquences externes
- Minimiser la diaphonie entre les paires et les cœurs
- Fournir une barrière supplémentaire contre l'humidité et les gaz (en particulier les types laminés)
- Améliore la stabilité mécanique du câble et la facilité de traitement
Deux principaux types de produits sont utilisés :
Feuille d'aluminium ordinaire
- Feuille d'aluminium monocouche
- Utilisé là où le blindage EMI est la principale exigence
- Coût réduit et excellente conductivité électrique
Feuille d'aluminium laminée
- Feuille d'aluminium laminée avec des films plastiques (généralement PET, XLPE ou PE)
- Fournit combinéblindage + isolation + barrière contre l'humidité
- Résistance mécanique et résistance à la déchirure améliorées, idéales pour les environnements extérieurs
2. Alliage typique et composition chimique
Les feuilles de blindage de câbles utilisent généralement des alliages des séries 1xxx ou 8xxx pour une conductivité élevée et une bonne formabilité (par exemple, 1050, 1060, 1100, 8011).
Tableau 1 – Composition chimique typique (valeurs représentatives, % en poids)
| Qualité d'alliage | Si (maximum) | Fe (maximum) | Avec (maximum) | Mn (maximum) | mg (maximum) | Zn (maximum) | Ti (maximum) | Autres (max, chacun) | Tout (min) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1050 | 0,25 | 0,40 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,03 | 0,03 | 99.50 |
| 1060 | 0,25 | 0,35 | 0,05 | 0,03 | 0,03 | 0,05 | 0,03 | 0,03 | 99.60 |
| 1100 | 0,95 | 0,95 | 0,05 à 0,20 | 0,05 | 0,05 | 0,10 | 0,05 | 0,03 | 99.00 |
| 8011 | 0,50 à 0,90 | 0,60 à 1,00 | 0,10 | 0,10 | 0,05 | 0,10 | 0,08 | 0,05 | Solde Al* |
*Pour le 8011, l’aluminium constitue le solde après les éléments d’alliage.
Ces alliages offrent :
- Conductivité électrique élevée
- Excellentes performances de pliage et d’emballage
- Bonne résistance à la corrosion et à l'oxydation
3. Structure de la feuille de câble simple ou laminée
Structure simple en papier d'aluminium :
- Couche métallique unique
- Épaisseur généralement 0,015 à 0,040 mm
- Utilisé seul ou combiné avec des rubans en plastique séparés dans la conception de câbles
Structure de papier d'aluminium laminé (typique) :
- Film PET/PE (extérieur)
- Couche adhésive
- Feuille d'aluminium (conducteurs intérieurs opposés)
Tableau 2 – Combinaison de couches typique pour une feuille laminée
| Position du calque | Matériel | Plage d'épaisseur (µm) | Fonction |
|---|---|---|---|
| Couche externe | PET/PE | 12-25 | Résistance mécanique, barrière contre l'humidité |
| Adhésif | Adhésif spécial | 3 à 8 | Collage d'un film plastique sur une feuille d'aluminium |
| Couche intérieure | Al Feuille | 15-40 | Blindage EMI, continuité électrique |
Les feuilles laminées peuvent être personnalisées (par exemple, film double face, PET à code couleur) pour correspondre à des conceptions de câbles spécifiques.
4. Spécifications techniques
Tableau 3 – Spécifications techniques typiques
| Paramètre | Gamme de feuilles unies | Gamme de feuilles laminées |
|---|---|---|
| Qualité d'alliage | 1050/1060/1100/8011 | 1050/1060/8011 |
| Caractère | O, H18, H24 | O, X18 |
| Épaisseur de la feuille d'aluminium (mm) | 0,015 à 0,040 | 0,015 à 0,035 |
| Épaisseur totale (mm) | 0,015 à 0,040 | 0,025 à 0,080 |
| Largeur (mm) | 20-1350 | 20-1350 |
| Diamètre intérieur de la bobine (mm) | 150/200/300 | 150/200/300 |
| Traitement de surface | Finition usinée / dégraissé chimiquement | Film traité Corona / adhésion sur mesure |
| Taux d'épissure | ≤ 1 épissure / 3 000 à 5 000 m | ≤ 1 épissure / 3 000 à 5 000 m |
| Type de bord | Fente, ébavurée | Fente, ébavurée |
Les valeurs exactes sont personnalisées en fonction de la capacité de la ligne de câble et des exigences du client.
5. Performances mécaniques et physiques
5.1 Propriétés mécaniques
Tableau 4 – Propriétés mécaniques typiques de la couche d'aluminium
| Propriété | Alliage 1050-O | Alliage 8011-H18 |
|---|---|---|
| Résistance à la traction (MPa) | 60-95 | 120-150 |
| Limite d'élasticité (MPa) | 20-35 | 100-120 |
| Allongement A50 (%) | 15-35 | 2 à 5 |
| Dureté (HV) | 20-28 | 35-45 |
- Caractère doux (O)assure un excellent enroulement et un emballage serré sans fissure.
- Tempérament H18offre une résistance supérieure là où la robustesse mécanique est prioritaire.
5.2 Propriétés physiques et de blindage
Tableau 5 – Paramètres physiques et de blindage
| Paramètre | Valeur/plage typique |
|---|---|
| Résistivité électrique de l'Al (20 °C) | ~0,028–0,030 µΩ·m |
| Conductivité superficielle | Très élevé ; adapté au blindage EMI |
| Efficacité du blindage (SE) | 40 à 90 dB (1 MHz à 1 GHz, en fonction de la conception) |
| Plage de température de fonctionnement (feuille) | -40 °C à +125 °C (en fonction de l'alliage) |
| Température de fonctionnement (stratification PET) | -40 °C à +105 °C (typique) |
| Transmission de vapeur d'eau (laminé) | Très faible ; dépendant du cinéma |
| Résistance à la corrosion | Bon, renforcé par une barrière plastique |
L'efficacité du blindage dépend de l'épaisseur de la feuille, de la couverture (chevauchement), de la géométrie du câble et de la conception globale (par exemple, combinaison tresse + feuille).
6. Avantages des performances du blindage EMI
La feuille d'aluminium fournit une barrière métallique continue autour des âmes des câbles, créant un effet de cage de Faraday qui :
- Empêche les EMI/RFI externes(interférence radiofréquence) de pénétrer dans le câble
- Réduit la diaphonieentre paires torsadées dans les câbles multiconducteurs
- Améliore l'intégrité du signalpour systèmes de communication et de surveillance sur lignes électriques
Dans de nombreuses conceptions de câbles extérieurs, une feuille est utilisée en combinaison avec une tresse de cuivre pour obtenir un blindage à large bande :
- Déjouerbloque les EMI haute fréquence
- Tresseraméliore le blindage basse fréquence et la robustesse mécanique
7. Avantages pour les applications de câbles d'alimentation extérieurs
7.1 Résistance environnementale
- Les feuilles laminées réduisent considérablementpénétration d'humidité, aidant à maintenir la rigidité diélectrique de l'isolation dans les installations humides ou enterrées.
- Les films plastiques protègent l’aluminium de l’oxydation, améliorant ainsi la stabilité à long terme dans les atmosphères côtières et industrielles.
7.2 Robustesse mécanique
- Résistance à la déchirure et à la traction améliorées grâce au film PET ou PE
- Les feuilles résistent aux flexions, tractions et enroulements répétés du tambour pendant la production et l'installation des câbles.
- Les bords lisses et l'épaisseur contrôlée réduisent le risque de dommages à l'isolation lors de l'enroulement de câbles à grande vitesse
7.3 Fiabilité électrique
- Une conductivité élevée et une couverture continue offrent une stabilitécouche de blindage de référence
- La faible résistance de contact aux fils de drainage assure une mise à la terre efficace du blindage
- Performances stables sur de larges plages de températures rencontrées en extérieur
7.4 Efficacité des processus pour les fabricants de câbles
- Une épaisseur constante et des tolérances serrées permettent un contrôle stable de la tension sur les lignes à grande vitesse
- Le faible taux d'épissure maximise la disponibilité de la production
- Disponible en largeurs personnalisées pour minimiser les déchets et améliorer l'efficacité de la ligne
8. Cas d'utilisation typiques
Les feuilles d'aluminium simples et laminées sont largement utilisées dans les applications de câbles extérieurs et industriels suivantes :
Tableau 6 – Demandes représentatives
| Type de demande | Rôle du bouclier en aluminium |
|---|---|
| Câbles d'alimentation moyenne tension | Noyau ou bouclier global, barrière contre l'humidité |
| Câbles d'alimentation extérieurs basse tension | Suppression des EMI, stabilité mécanique, barrière contre l'humidité |
| Câbles de contrôle et d'instrumentation | Réduction de la diaphonie, intégrité du signal dans les installations bruyantes |
| Communication par ligne électrique (PLC) | Blindage des données sur les lignes électriques |
| Câbles d'énergie renouvelable (PV, éolien) | Protection EMI à proximité des onduleurs et des transformateurs |
| Câbles de signalisation ferroviaire et métro | Blindage haute fiabilité dans les couloirs EMI forts |
| Câbles d'alimentation de télécommunications/données (extérieur) | Bouclier et barrière contre l'humidité combinés |
Pour les installations extérieures enterrées, en conduit ou aériennes, le film laminé est souvent préféré en raison de sa protection mécanique et environnementale supplémentaire.
9. Options de personnalisation
Pour s'aligner sur différentes normes de câbles et configurations de fabrication, les paramètres suivants peuvent être personnalisés :
- Alliage et trempe: 1050/1060 pour une conductivité maximale, 8011 pour une résistance supérieure
- Épaisseur de la feuille: Feuilles plus fines pour des conceptions légères ; plus épais pour une SE et une robustesse améliorées
- Type de film: PET, PE ou films spéciaux ignifuges
- Couleur du film: Couleurs naturelles, bleues ou autres pour une identification rapide des lignes
- Traitement Corona / Apprêt: Pour une meilleure adhésion sur des matériaux isolants spécifiques
- Dimensions du rouleau: Largeur, ID et OD sur mesure pour votre équipement
Les rouleaux de papier d'aluminium pour câbles simples et laminés constituent un moyen compact, réalisable et rentable de :
- Obtenez des performances de blindage EMI/RFI élevées
- Protéger les âmes des câbles contre l'humidité et les dommages mécaniques (type laminé)
- Maintenir une transmission fiable de l'alimentation et du signal dans les environnements extérieurs difficiles
- Optimisez l'efficacité de la production de câbles avec une qualité constante et de faibles taux d'épissure
Pour les fabricants de câbles cherchant à améliorer les performances de leurs câbles d'alimentation et de contrôle extérieurs, les feuilles de blindage en aluminium, en particulier dans les constructions laminées, offrent une solution éprouvée et évolutive qui équilibre les performances électriques, la durabilité et le coût total de possession.
