Câble en cuivre contre câble en aluminium : Comment choisir le bon conducteur

Le débat entre câble en cuivre et câble en aluminium ne porte pas sur la qualité. Ces deux métaux répondent aux mêmes normes, et durent des décennies lorsque l'installation est adaptée au métal choisi. Le choix est un compromis entre le coût, le volume, le poids et la maintenance des terminaisons. Lorsque ce compromis est bien géré, les économies sont réelles. En cas d'erreur, les joints lâchent dès la troisième année.

Ce guide compare ces deux métaux selon les critères qui déterminent un projet, puis précise les informations à inclure dans la demande de prix.

Pourquoi le choix entre cuivre et aluminium se résume au coût par ampère

Le prix à la tonne est trompeur. L'aluminium coûte beaucoup moins cher au kilogramme, la première offre paraît donc très avantageuse. Toutefois, l'aluminium transporte moins de courant pour une même section, il faut donc utiliser plus de métal pour réaliser la même tâche. La mesure équitable est le coût par ampère de capacité, et non le coût par bobine.

Lorsque chaque option est dimensionnée pour la même fonction, l'écart se réduit. Il disparaît rarement, et pour les longues distances, l'aluminium reste plus avantageux. En revanche, sur les courtes distances, la main-d'œuvre et les terminaisons peuvent annuler les économies réalisées sur le métal. En pratique, la longueur du tracé influence le choix plus que le prix du métal.

Un point supplémentaire mérite d'être précisé. La comparaison entre un câble en cuivre et un câble en aluminium doit reposer sur la même norme pour les deux côtés. Si une offre est conforme à la norme CEI 60502 et l'autre à une réglementation locale, les chiffres ne sont pas comparables. La résistance du conducteur en cuivre doit ensuite être comparée sur la même base.

Comparer les deux métaux selon cinq critères

Commencez par la conductivité. Le cuivre transporte plus de courant par millimètre carré, un câble à conducteur en aluminium doit donc avoir une section plus importante pour supporter la même charge. Cette différence explique pourquoi les deux matériaux ne sont pas interchangeables directement. En comparant la résistance du conducteur en cuivre à celle de l'aluminium, l'écart de section devient évident.

Comparez ensuite le poids. L'aluminium pèse beaucoup moins pour une même conductivité, un avantage sur les lignes aériennes, pour les longues tirées et dans les structures ayant une limite de charge. Vient ensuite la dilatation thermique. L'aluminium se dilate davantage lorsqu'il chauffe, un joint doit donc tolérer ce mouvement.

La corrosion est le quatrième critère. L'aluminium forme une couche d'oxyde qui le protège à l'air libre, et cette couche résiste bien à de nombreuses atmosphères. Toutefois, au niveau d'un joint cuivre-aluminium, l'humidité et le sel provoquent une attaque galvanique. Ce point unique explique la plupart des défaillances attribuées au métal lui-même.

Enfin, comparez le comportement de chaque métal au niveau d'une borne de raccordement. Le cuivre maintient de manière prévisible la tension d'une vis. L'aluminium non, et cette différence conditionne tout le chapitre sur les terminaisons ci-dessous.

Dans quels cas le câble à conducteur en aluminium est-il plus avantageux ?

En revanche, les longues distances et les itinéraires à limitation de poids favorisent l'aluminium. Une longue ligne d'alimentation vers un bâtiment éloigné, une ligne aérienne entre des pylônes et une colonne montante pour immeuble de grande hauteur en tirent tous profit. Le coût par ampère diminue, et la structure supporte moins de charge.

Les grandes sections favorisent également l'aluminium. Au-delà d'une certaine section, le cuivre devient rigide et lourd, et les terminaisons sont plus difficiles à manipuler. Un câble à conducteur en aluminium reste maniable à des sections qui rendraient le cuivre peu pratique. Plus le conducteur est de grande taille, plus l'aluminium s'impose comme solution.

Lorsque la distance est courte, cet avantage s'atténue. Une alimentation de tableau de distribution de quelques mètres ne permet pas de réaliser beaucoup d'économies, et les précautions supplémentaires requises pour les terminaisons annulent ce bénéfice. Chaque circuit doit donc être évalué individuellement, et non l'ensemble du projet. C'est pourquoi la décision entre un câble en cuivre et un câble en aluminium se prend plus facilement circuit par circuit sur le tableau de charge.

Terminaison : le vrai risque lié au câble en aluminium

Chaque terminaison de câble en aluminium doit gérer deux éléments : l'oxyde et le fluage. La couche d'oxyde qui protège le métal à l'air libre empêche également un bon contact électrique. L'installateur doit donc l'abraser et utiliser un composé qui exclut l'air.

De plus, le fluage est le deuxième problème. L'aluminium s'écoule lentement sous une vis de borne, un joint serré le premier jour peut donc se desserrer au fil des mois. C'est pourquoi vous devez resserrer le couple de serrage selon le calendrier du fabricant. C'est également pourquoi un connecteur bimétallique est indispensable partout où le câble rencontre une barre omnibus en cuivre.

Un connecteur bimétallique place une face en cuivre contre la barre en cuivre et une face en aluminium contre le conducteur. Il sépare les deux métaux et empêche la formation d'une pile galvanique. Sans lui, le joint se corrode de l'intérieur. Pour cette raison, le connecteur n'est pas un accessoire. Il fait partie intégrante de la conception.

Adapter le choix à la gamme de produits

Une fois le choix entre câble en cuivre et câble en aluminium arrêté, la construction suit. Pour une distribution basse tension, un câble électrique à conducteur en aluminium et isolation PVC convient à la plupart des utilisations. Lorsque le tracé nécessite une tenue à température plus élevée, un câble d'alimentation en aluminium à isolation XLPE reprend le même conducteur avec une meilleure isolation.

Pour une comparaison équitable avec le cuivre, prenez un câble d'alimentation quadripolaire à isolation PVC. Dimensionnez les deux options pour une même charge. Cette comparaison côte à côte est le seul test fiable. Pour les étapes d'achat plus larges qui précèdent la commande, consultez notre guide sur l'approvisionnement en câbles et fils électriques.

Quels éléments inclure dans la demande de prix ?

En résumé, indiquez le métal, la section, l'isolation, la classe de tension et la norme. Ajoutez le tracé et l'environnement pour chaque ligne. Précisez ensuite la méthode de terminaison, car ce choix modifie les accessoires que vous devez acheter.

Demandez à l'usine de confirmer la section en aluminium qui correspond à votre conception en cuivre. Un fournisseur qui propose la même section pour les deux métaux n'a pas lu la demande. De plus, demandez à l'usine quelle terminaison de câble en aluminium elle recommande pour votre type de presse-étoupe.

Questions fréquentes

Puis-je remplacer un câble en cuivre par un câble en aluminium de même section ?

Non. L'aluminium transporte moins de courant pour une même section, il faut donc augmenter la dimension.

Le câble en aluminium est-il moins cher au total ?

Généralement oui pour les longues distances, rarement pour les courtes. Comparez le coût par ampère, en incluant les terminaisons.

Pourquoi les joints en aluminium lâchent-ils ?

L'oxyde bloque le contact et le fluage desserre la vis. Abrasez la surface, appliquez un composé, resserrez le couple de serrage et installez un connecteur bimétallique.

Le câble en aluminium nécessite-t-il des presse-étoupes spéciaux ?

Souvent oui. Le presse-étoupe doit être adapté au conducteur et à l'armature, et exclure l'humidité.

Normes citées dans ce guide

• CEI 60228, Conducteurs des câbles isolés, publiée par la Commission électrotechnique internationale.

• CEI 60502-1, Câbles d'énergie à isolation extrudée de tension assignée 1 kV, publiée par la Commission électrotechnique internationale.

• CEI 60364-5-52, Systèmes de câblage et capacité de transport de courant, publiée par la Commission électrotechnique internationale.

Remarques finales

Le choix entre câble en cuivre et câble en aluminium est d'abord une décision de dimensionnement, puis une décision de prix. Dimensionnez les deux métaux pour la même fonction, comparez le coût par ampère, et considérez la terminaison comme partie intégrante de la conception. En procédant ainsi, l'aluminium devient une économie maîtrisée plutôt qu'un futur défaut. Consultez notre guide d'approvisionnement en câbles et fils pour passer à l'étape suivante, et envoyez-nous votre planning de câbles pour obtenir une réponse détaillée ligne par ligne.