Une question revient souvent lors de la phase de spécification d’un câblage sur mesure: ai-je besoin d’un câble blindé ou non? La réponse habituelle est: « cela dépend ». Mais cela dépend de critères très concrets. Les connaître permet d’éviter deux erreurs tout aussi coûteuses: blinder un câble lorsque ce n’est pas nécessaire, ou ne pas le blinder lorsque cela l’est.
La première erreur augmente inutilement le coût du faisceau, tout en ajoutant de la rigidité et du poids sans bénéfice réel. La seconde peut provoquer des interférences, des signaux corrompus, des pannes intermittentes difficiles à diagnostiquer et, dans le pire des cas, des équipements qui ne passent pas les tests de compatibilité électromagnétique.
Dans cet article, nous expliquons ce que fait exactement le blindage, quels types de blindage existent, quand il est nécessaire et quand il ne l’est pas, ainsi que les décisions de conception qui influencent son efficacité réelle.
Que fait le blindage, et que ne fait-il pas?
Le blindage est une couche conductrice qui entoure le ou les conducteurs d’un câble afin de réduire l’influence des champs électromagnétiques externes sur le signal transporté, et de réduire les émissions électromagnétiques du câble lui-même vers son environnement.
Autrement dit: le blindage protège le signal de ce qui se trouve à l’extérieur du câble, et protège l’environnement de ce qui se trouve à l’intérieur du câble.
En revanche, le blindage n’augmente pas la capacité de courant du câble, ne réduit pas la résistance électrique du conducteur et ne remplace pas une installation correcte. Un blindage mal terminé peut être pire qu’une absence de blindage, car il peut agir comme une antenne au lieu de fonctionner comme un écran.
Note d’ingénierie: l’efficacité du blindage dépend en très grande partie de la manière dont il est terminé, et non uniquement de l’écran lui-même. Chez JM Cableados, nous considérons la terminaison de l’écran comme une opération critique du processus, avec vérification électrique incluse. Un blindage bien fabriqué mais mal terminé au niveau du connecteur offre une protection réelle proche de zéro.
Types de blindage: tresse, feuillard et blindage combiné
Tous les blindages ne sont pas identiques. Les trois types les plus courants dans le câblage industriel sont les suivants:
Blindage par tresse: maillage de fils de cuivre ou de cuivre étamé tressés autour du câble. Il offre une bonne couverture mécanique, une excellente efficacité aux basses fréquences et facilite la terminaison avec collier ou reprise de tresse. Sa couverture typique se situe entre 85 et 98 %.
Blindage par feuillard: feuille d’aluminium ou de cuivre collée sur un support polyester, avec un fil de drainage permettant la connexion à la terre. Il offre une couverture de 100 % aux hautes fréquences, ainsi qu’un poids et un diamètre inférieurs à ceux de la tresse. En revanche, il est plus fragile mécaniquement et plus difficile à terminer correctement.
Blindage combiné: il associe les avantages des deux systèmes. C’est la solution de référence pour les applications exigeantes sur l’ensemble du spectre de fréquences : signaux analogiques de précision, communications industrielles à haute vitesse ou environnements présentant de fortes interférences.
| Type de blindage | Couverture | Fréquence efficace | Résistance mécanique | Facilité de terminaison |
| Tresse | 85–98% | Basse et moyenne fréquence | Élevée | Bonne |
| Feuillard | 100% | Haute fréquence | Faible | Nécessite une attention particulière |
| Feuillard + tresse | 100% | Tout le spectre | Élevée | Plus complexe |
Quand le câble blindé est-il nécessaire?
Le blindage est nécessaire lorsque l’une des conditions suivantes est présente:
Signaux analogiques de faible amplitude: capteurs de température, thermocouples, RTD, cellules de charge, signaux 4–20 mA, sorties d’encodeur. Tout signal de faible amplitude dans un environnement comportant des sources d’interférences — variateurs de fréquence, moteurs, alimentations à découpage — nécessite une protection contre le bruit inductif et capacitif susceptible de le corrompre ou de le décaler.
Communications série à haute vitesse: les protocoles tels que RS-485, CAN bus, EtherCAT, Profibus ou DeviceNet ont des exigences d’intégrité du signal qui, dans des environnements industriels perturbés, ne peuvent être garanties qu’avec un câble blindé et une terminaison correcte.
Exigences de compatibilité électromagnétique (CEM): si l’équipement final doit passer des essais CEM — marquage CE, directive CEM 2014/30/UE — les émissions rayonnées et conduites du câblage sont un facteur déterminant. Un blindage correct peut faire la différence entre un test réussi et un test échoué.
Environnements avec sources d’interférences intenses: proximité de variateurs de fréquence, servomoteurs, alimentations à découpage, soudage à l’arc ou équipements radiofréquence. Dans ces environnements, même les signaux numériques peuvent être affectés si le câblage n’est pas protégé.
Normes sectorielles spécifiques: des secteurs tels que le médical, le ferroviaire ou la défense imposent des exigences de blindage dans la conception de l’équipement, indépendamment de l’analyse des interférences.
Quand le câble blindé n’est-il pas nécessaire?
Le blindage n’est pas nécessaire et ajoute du coût, du poids et de la rigidité sans bénéfice dans les situations suivantes:
Signaux numériques robustes dans des environnements propres: lignes d’alimentation 24 V DC, signaux numériques de PLC avec niveaux de tension élevés dans des environnements sans sources significatives d’interférences. L’immunité au bruit de ces signaux est suffisamment élevée pour fonctionner sans écran.
Câbles de puissance basse tension sans exigences CEM: alimentation d’actionneurs, d’électrovannes ou de résistances chauffantes, lorsque l’objectif principal est la capacité de courant et non l’intégrité du signal.
Longueurs de câble très courtes: en dessous de quelques mètres, la susceptibilité aux interférences diminue fortement. Dans les parcours internes d’armoire électrique avec une bonne séparation des circuits, le blindage apporte rarement une valeur ajoutée.
Environnements à faible densité d’interférences: machines sans variateurs de fréquence, sans moteurs de forte puissance à proximité et sans alimentations à découpage haute fréquence.
La terminaison de l’écran: là où tout se gagne ou se perd
Un blindage n’est efficace que s’il est correctement relié à la terre. La manière dont l’écran est terminé dans le connecteur ou dans l’équipement détermine en grande partie son efficacité réelle.
Les deux principales façons de terminer un blindage sont les suivantes:
Terminaison par reprise de tresse: un faisceau de fils est extrait de la tresse puis soudé ou serti sur une cosse reliée à la terre. C’est la méthode la plus courante et la plus économique, mais elle introduit une inductance parasite qui réduit l’efficacité du blindage aux hautes fréquences. Pour les signaux de basse fréquence, elle reste parfaitement valable.
Terminaison par collier de blindage: l’écran est relié à la terre par un contact circonférentiel complet au niveau du connecteur. C’est la méthode correcte pour les applications haute fréquence et pour les équipements soumis à des exigences CEM élevées. Elle nécessite des connecteurs et accessoires spécifiques, mais garantit la continuité de l’écran sans introduire d’inductance parasite.
Donnée technique: une terminaison de blindage avec un pigtail de 50 mm introduit une inductance parasite qui peut réduire l’atténuation du blindage de plus de 20 dB à des fréquences supérieures à 10 MHz. Pour les applications avec signaux haute fréquence, la terminaison à 360° n’est pas optionnelle : c’est la seule méthode qui maintient l’efficacité du blindage sur tout le spectre.
Blindage et mise à la terre: l’erreur la plus fréquente
L’écran doit être relié à la terre. Mais à quelle extrémité, et s’il faut le faire à une seule extrémité ou aux deux, dépend du type d’interférence que l’on souhaite combattre.
Écran relié à la terre à une seule extrémité: il protège contre les interférences de champ électrique, c’est-à-dire le couplage capacitif. C’est la configuration correcte pour les signaux analogiques de basse fréquence lorsque l’on veut éviter la formation de courants de terre susceptibles d’introduire du bruit en mode commun.
Écran relié à la terre aux deux extrémités: il protège contre les interférences de champ magnétique, c’est-à-dire le couplage inductif, et il est nécessaire pour les signaux haute fréquence et pour le respect des exigences CEM. Il exige que la différence de potentiel entre les deux points de terre soit négligeable ; dans le cas contraire, des courants de terre se forment et introduisent du bruit dans le signal.
Ce qu’il convient de définir avant de spécifier le blindage
Avant d’indiquer «câble blindé» dans une nomenclature ou sur un plan, il convient de répondre aux questions suivantes:
- Quel type de signal le câble transporte-t-il, et quelles sont son amplitude et sa fréquence?
- Quelles sources d’interférences sont présentes dans l’environnement d’installation?
- L’équipement final doit-il passer des essais CEM?
- Comment l’écran sera-t-il terminé à chaque extrémité?
- L’écran sera-t-il relié à la terre à une seule extrémité ou aux deux, et à quel point du système?
- Faut-il un blindage individuel par paire, un blindage global ou une combinaison des deux?
Une fois ces réponses définies sur le plan, le fabricant de câblage peut exécuter correctement le faisceau. Sans ces informations, le blindage peut être présent dans le faisceau tout en étant totalement inefficace dans l’équipement.
Vous avez des doutes sur la nécessité de blinder votre câblage ou sur la bonne manière de terminer l’écran? Chez JM Cableados, nous analysons le plan et les conditions d’installation avant de fabriquer. Si un point n’est pas défini, nous le demandons. Contactez-nous. Contactez-nous.
