Écran spiralé ou écran tressé : comparaison des constructions en cuivre étamé

Écran spiralé ou écran tressé en un coup d'œil

L'essentiel de ce qu'on trouve sur Internet au sujet du guipage face à la tresse a été écrit pour des cordons de guitare et des câbles de microphone, où le pire qui puisse arriver est un ronflement au deuxième refrain. Les deux mêmes constructions se retrouvent dans les queues de raccordement des cellules moyenne tension, les câbles moteur VFD et les câbles traînants miniers, où le pire est un variateur qui déclenche ou un écran qui s'ouvre sur le bras de coupe d'une haveuse. La physique est identique ; les conséquences et les spécifications, non. Le tableau ci-dessous en est la version industrielle.

Aucun des deux n'est le meilleur écran dans l'absolu. L'un est le meilleur écran pour un câble qui doit se plier mille fois autour d'un petit rayon ; l'autre est le meilleur écran pour un câble qui doit conserver sa couverture et dériver le bruit haute fréquence pendant une décennie. Tout ce qui suit sert à déterminer quel câble vous avez.

Qu'est-ce qu'un écran spiralé, ou écran guipé ?

Un écran spiralé, également appelé écran guipé, est une couche de fils de cuivre posés côte à côte dans un seul sens d'hélice autour de l'âme d'un câble, sans entrelacement. Comme tous les fils suivent le même sens, la couche fléchit librement et se raccorde rapidement, mais elle peut s'ouvrir lorsque le câble est étiré ou vrillé, et l'hélice se comporte comme une bobine.

L'échantillon ci-dessous est un câble unipolaire TEBAOFLEX dénudé en usine : conducteur, isolation, couche semi-conductrice noire, puis les fils de cuivre étamé guipés par-dessus, puis la gaine rouge. Regardez les fils et vous verrez ce qui définit la construction. Ils sont parallèles, tous au même angle d'hélice, et aucun ne passe au-dessus ou au-dessous d'un voisin. C'est un guipage. En atelier, l'opération s'appelle le guipage ou, dans certaines usines chinoises, “enroulement vertical” ; la machine qui l'effectue est une tête de guipage, pas une tresseuse.

Deux conséquences découlent de la géométrie. D'abord, une couche guipée n'a aucun blocage mécanique entre les fils ; elle se plie donc autour d'un petit rayon sans écrouir le cuivre comme le fait un tissage bloqué ; c'est le choix naturel lorsqu'un câble unipolaire à écran doit être façonné serré à l'intérieur de l'appareillage ou enroulé sur une machine. Ensuite, cette même liberté signifie que si le câble est tiré fortement ou vrillé, les fils peuvent s'écarter et laisser un vide dans l'écran. Une spirale inversée, soit deux couches guipées en sens opposés sans entrelacement, referme la plupart des vides et est parfois prise pour une tresse sur une photographie ; la différence est que les couches sont superposées au lieu de passer les unes à travers les autres.

Électriquement, une hélice de fils est une bobine. À la fréquence industrielle et aux harmoniques de rang inférieur, cela n'a aucune importance, ce qui explique pourquoi les écrans en fils de cuivre guipés sont la pratique courante sur les câbles de puissance moyenne tension ; aux fronts de l'ordre du mégahertz produits par un variateur à commutation rapide, l'inductance de la bobine apparaît dans l'impédance de transfert de l'écran, et un guipage laisse passer davantage de cette énergie qu'une tresse de même couverture. C'est le fondement physique de la règle empirique selon laquelle un guipage est un écran basse fréquence.

Qu'est-ce qu'un écran tressé ?

Un écran tressé est un tissage tubulaire de fils de cuivre dans lequel des groupes de fils, appelés fuseaux, se croisent en passant les uns au-dessus et au-dessous des autres selon deux sens d'hélice opposés. L'entrelacement solidarise la couche : la couverture reste stable lorsque le câble fléchit et la tresse supporte une charge mécanique, au prix d'une plus grande rigidité, d'une production plus lente et d'un raccordement plus difficile.

Le second échantillon d'usine reprend la même idée en version tressée. Sous la gaine rouge et un guipage textile vert, les fils de cuivre étamé se croisent selon le motif en losanges que tout électricien reconnaît : un fuseau passe au-dessus du suivant et sous celui d'après, dans les deux sens à la fois. Le cuivre lui-même ne diffère en rien de celui du guipage ; ce sont la machine et la géométrie qui diffèrent.

C'est le tissage qui vaut à la tresse sa réputation. Comme chaque fuseau est maintenu par ceux qui le croisent, la couche conserve sa couverture lorsque le câble est plié, tordu ou tiré, et elle apporte une résistance à la traction et à l'écrasement que n'offre pas un guipage. Comme le courant peut passer d'un fil à l'autre à chaque croisement, la tresse ne se comporte pas comme une seule bobine, et son impédance de transfert reste faible jusqu'à des fréquences bien plus élevées que celle d'un guipage de même couverture optique. Le prix se paie trois fois : une tresseuse est plus lente qu'une tête de guipage, une tresse consomme plus de cuivre pour la même couverture, et l'installateur doit peigner le tissage pour faire une queue de cochon ou monter un presse-étoupe qui la serre.

Écran spiralé ou écran tressé : qu'est-ce qui diffère réellement ?

Les deux constructions diffèrent par la façon dont les fils sont maintenus. Un guipage laisse les fils libres : il se plie mieux, se raccorde plus vite et coûte moins cher, mais peut s'ouvrir sous contrainte et laisse passer le bruit haute fréquence. Une tresse bloque les fils : elle conserve sa couverture, ajoute de la résistance mécanique et fait écran jusqu'à des fréquences plus élevées, mais elle est plus rigide, plus lente à produire et plus difficile à raccorder.

Si un devis indique seulement “à écran” ou “blindé”, ce mot ne vous a rien appris sur la ligne du tableau qui vous concerne. Demandez le plan de construction, ou communiquez les conditions de service à l'équipe d'ingénierie et laissez-la désigner la construction.

Que signifie la couverture de tresse ?

La couverture de tresse est le pourcentage de l'âme que les fils de la tresse recouvrent optiquement, calculé à partir du diamètre de l'âme, du diamètre du fil, du nombre de fuseaux, du nombre de fils par fuseau et du nombre de croisements par unité de longueur. Elle indique quelle proportion de la surface est métallique ; elle n'indique pas à elle seule l'efficacité de l'écran, et elle ne peut pas se lire sur une photographie.

Le calcul est ancien et normalisé. La norme ANSI/SCTE 51 2018 (R2024), Méthode de détermination de la couverture de tresse des câbles de branchement, définit la couverture comme le pourcentage de couverture optique de l'âme par les fils de la tresse et nomme précisément ces cinq paramètres. La forme usuelle du calcul procède en deux étapes : un facteur de remplissage F = N · P · d / sin α, où N est le nombre de fils par fuseau, P le nombre de croisements par unité de longueur, d le diamètre du fil et α l'angle de tressage ; puis la couverture = (2F − F²) × 100 %. L'angle de tressage découle lui-même du diamètre sous tresse, des croisements et du nombre de fuseaux. Deux tresses peuvent atteindre le même pourcentage avec des nombres de fils et des angles très différents, ce qui explique qu'une valeur de couverture sans la construction qui la sous-tend ne soit qu'une demi-spécification.

Trois points à garder en tête lorsqu'une fiche technique indique une couverture. Premièrement, 100 % est inatteignable avec une tresse ; les guides techniques des distributeurs situent la plage courante entre environ 75 % et 85 %, 90 % à 96 % restant possibles moyennant un coût en cuivre, en vitesse et en souplesse. Deuxièmement, TEBAOFLEX indique la couverture lorsque les données du produit l'étayent : le câble guirlande (N)GRDGCGÖU-J comporte une tresse en fils de cuivre étamé avec une couverture supérieure à 80 %, et l'option à écran C-PUR-HF du câble pour grues Festoonflex utilise une tresse en cuivre étamé couvrant environ 85 % sur la gaine intérieure en PUR. Aucune valeur de couverture n'est indiquée pour les deux échantillons photographiés pour cet article, car une photographie n'est pas un calcul. Troisièmement, la couverture est une donnée géométrique, tandis que les performances EMC se mesurent : impédance de transfert de surface selon IEC 62153-4-3 (méthode triaxiale) et affaiblissement d'écrantage selon IEC 62153-4-4. Une spécification qui exige une performance d'écrantage doit demander ces valeurs ; une spécification qui exige un chemin pour le courant de défaut doit demander la section de cuivre de l'écran. La couverture seule ne répond à aucune des deux.

Cuivre étamé : choix du matériau ou construction de l'écran

Le cuivre étamé est une description de matériau, pas une construction : il désigne un fil de cuivre recuit revêtu d'une fine couche d'étain, tel que spécifié par ASTM B33 pour le fil de cuivre doux étamé, et il peut être guipé ou tressé tout aussi bien. L'étain protège le fil contre la corrosion et l'oxydation et préserve sa soudabilité, ce qui compte au raccordement ; il ne change pas la façon dont les fils sont posés.

La confusion est compréhensible, car les échanges avec les fournisseurs comme les fiches techniques ont tendance à mettre le matériau en avant. “Tresse en cuivre étamé” et “guipage en cuivre étamé” ont trois mots en commun et diffèrent par celui qui compte pour la flexion et la fréquence. Lisez-les comme deux faits distincts. Le matériau répond à la question : l'écran se raccordera-t-il encore proprement après cinq ans dans un puits humide ou un port chargé de sel ? L'étain dit oui ; le cuivre nu dit que cela dépend. La construction répond à la question : l'écran sera-t-il encore fermé après cinq ans de flexions ? C'est la question guipage ou tresse, et l'étain n'a pas d'avis sur ce point. Il existe des guipages et des tresses en cuivre nu, et ils sont moins chers ; il existe des fils argentés et nickelés pour les écrans haute température. Le choix du revêtement dépend de l'environnement et de la méthode de raccordement, et il se fait indépendamment du choix entre guipage et tresse.

De la ligne de guipage au câble fini

Un écran guipé est appliqué sur une ligne de guipage : l'âme isolée traverse une tête rotative qui dévide les fils de cuivre depuis des bobines et les pose selon un angle défini à mesure que l'âme avance, de sorte que le pas et le nombre de fils fixent la couverture. Une tresse est appliquée sur une tresseuse, dont les fuseaux circulent sur deux pistes entrecroisées autour de l'âme, de sorte que les groupes de fils passent alternativement les uns au-dessus et au-dessous des autres. Les couches finies ont un aspect différent parce que les machines ne se déplacent pas de la même façon.

L'image ci-dessous provient de la ligne TEBAOFLEX ; elle est extraite d'une courte vidéo d'âmes unipolaires guipées enroulées sur une bobine avant le gainage. La pose en hélice est visible sur chaque âme, toujours selon le même angle et le même sens ; les lignes brillantes parallèles sont les fils étamés, et il n'y a aucun croisement. Après le guipage, l'âme passe à l'extrudeuse pour recevoir la gaine qui cachera tout cela à tout le monde, sauf à celui qui ouvrira le câble.

Le même extrait montre où se règle l'angle d'hélice. L'âme passe au centre d'une tête de guipage rotative ; les fils étamés se dévident de bobines situées derrière elle et convergent vers l'âme à la filière, et le rapport entre la vitesse de la tête et la vitesse de la ligne fixe le pas, et avec lui la couverture.

Pourquoi montrer tout cela ? Parce que la mention “à écran” sur un devis est une affirmation sur un procédé que l'acheteur ne voit jamais. Une tête de guipage ne peut pas produire une tresse, et une tresseuse ne peut pas produire un guipage ; la machine sur la ligne détermine donc la construction présente dans le câble de façon plus fiable que la mention de la fiche technique. Lorsque la spécification compte, demandez de quelle ligne est sorti l'écran.

Où chaque construction se retrouve dans les câbles industriels

Dans les câbles industriels et de puissance, les deux constructions se sont installées dans des rôles différents. Les fils de cuivre guipés forment les écrans concentriques et les fils de protection des âmes souples moyenne tension, où l'écran a pour rôle de conduire le courant capacitif et le courant de défaut à fréquence industrielle et où l'âme doit se plier. Les tresses forment les écrans EMC globaux des câbles de variateur et des câbles guirlande et, sous forme de tresses composites cuivre-textile, les écrans individuels des âmes des câbles traînants miniers, où la couverture doit résister au traînage. Les normes de construction laissent volontairement le choix ouvert : IEC 60502 autorise l'écran métallique d'un câble de puissance à se composer d'un ou plusieurs rubans, d'une tresse, d'une couche concentrique de fils ou d'une combinaison de fils et de rubans, et le dimensionne par la section de cuivre pour le courant de défaut plutôt que par la couverture.

La gamme TEBAOFLEX illustre ce partage. Le câble pour appareillage (N)TMCGC11Y comporte des fils de protection en cuivre étamé posés en spirale sur l'isolation EPR et les couches semi-conductrices, pour des liaisons de 6/10 kV à 18/30 kV façonnées autour des équipements. Le câble minier VFD (N)SSHCÖU utilise des âmes à écran individuel et une tresse concentrique en fils de cuivre étamé optimisée EMC pour les circuits convertisseur-moteur. Le Câble minier de type 209 munit chaque âme de puissance d'un écran en tresse de cuivre étamé et de polyamide, et le câble minier SHD-GC associe un écran sur conducteur et un écran sur isolant à une tresse composite en cuivre étamé et polyamide sur chaque âme, la construction que désigne le S de sa dénomination, comme l'explique l'article sur ce que signifie le type SHD dans les câbles miniers.

L'illustration la plus claire du compromis mécanique n'est pas du tout un écran. Prenons le câble pour haveuse à faible traction (N)SSHCGEÖU : son conducteur de terre concentrique est une spirale renforcée de fils de cuivre et d'acier, choisie parce qu'elle tolère des flexions répétées très serrées ; la construction sœur à haute résistance à la traction utilise à la place une tresse de traction cuivre-acier, qui supporte la traction mais ne suit pas le même rayon. Même fonction de conducteur, deux constructions, choisies selon que c'est la flexion ou la traction qui prime. Voilà toute la décision entre guipage et tresse résumée dans une seule famille de produits.

Deux choses qui ressemblent à des écrans n'en sont pas. Une couche tressée de fils d'acier galvanisé, comme sur un câble minier armé à surveillance, est une armure : elle sert à la protection mécanique et peut être mise à la terre, mais elle n'est pas conçue comme un écran. Une armure en acier posée en hélice sur un câble de diagraphie ou un câble offshore armé est de même une couche mécanique, et le guide comparant RFOU et BFOU explique en quoi une armure tressée diffère d'un écran sur les câbles marins. Qu'une couche soit guipée ou tressée vous dit comment elle est fabriquée ; qu'elle soit un écran ou une armure vous dit à quoi elle sert, et il faut répondre séparément à ces deux questions.

Que spécifier lors de la commande d'un câble blindé

Spécifiez l'écran par sa fonction, sa construction et la valeur qui l'atteste, dans cet ordre : indiquez ce que l'écran doit faire (EMC, courant de défaut, surveillance), nommez la construction si un plan existant la fixe (fils guipés, tresse, tresse composite, ruban), et demandez la couverture ou la section d'écran qu'exige la fonction, ainsi que l'impédance de transfert lorsque l'EMC aux fréquences des variateurs est spécifiée.

1. Indiquez la désignation du câble ou envoyez le plan. Si une désignation comme (N)SSHCÖU ou SHD-GC fixe déjà la construction de l'écran, précisez-le ; ne demandez pas de chiffrer une conception tressée comme un guipage, ou l'inverse, sans raison technique.
2. Indiquez l'application et le circuit : ligne d'alimentation fixe, liaison d'appareillage, convertisseur-moteur, guirlande, enroulement ou traînage, ainsi que la classe de tension.
3. Indiquez les mouvements : fixe, manipulation occasionnelle, flexion continue avec le rayon de courbure, le diamètre du tambour et la vitesse de déplacement, ou traînage au sol. C'est ce qui départage un guipage, une tresse et une tresse composite.
4. Indiquez l'exigence relative à l'écran sous la forme utilisée par le projet : couverture optique minimale en pour cent, section de cuivre de l'écran en mm² pour le courant de défaut, ou impédance de transfert et affaiblissement d'écrantage selon IEC 62153-4-3 / 62153-4-4 pour l'EMC.
5. Indiquez la section et le nombre de conducteurs, la disposition des conducteurs de terre ou pilotes, et la façon dont l'écran sera raccordé, car un presse-étoupe EMC 360° et une queue de cochon demandent des constructions différentes.
6. Indiquez la longueur requise et le conditionnement en touret ou en couronne.

Envoyez ces six éléments et l'équipe d'ingénierie pourra confirmer si la construction du plan correspond au service, ou proposer celle qui convient, avant tout chiffrage.

Questions d'achat avant la première commande de câble à écran

Pouvons-nous commander une longueur d'essai d'une construction à écran ?

La quantité minimale de commande est de 50 m en date d'août 2026, et elle est la même pour les constructions standard et personnalisées ; une longueur d'essai de câble guipé ou tressé n'entraîne donc pas de supplément. Confirmez le minimum en vigueur lors de votre demande, car il est révisé périodiquement.

Combien de temps faut-il pour produire un câble à écran ?

Le délai standard est de 7 à 45 jours ouvrables en date d'août 2026, selon le type de produit, l'état des stocks et la part de la construction qui est personnalisée. Un écran tressé ajoute une étape de production par rapport à un écran guipé ; confirmez les délais en vigueur avec l'équipe d'ingénierie avant de les intégrer à un arrêt technique ou à une fenêtre de livraison.

Quel certificat couvre l'écran ?

Aucun des certificats TEBAOFLEX n'est un certificat de performance d'écrantage. L'approbation de marque VDE, certificat 40060056 délivré le 2025-03-28, couvre les câbles souples à isolation en élastomère réticulé selon DIN EN 50525-2-21 (VDE 0285-525-2-21):2012-01 / EN 50525-2-21:2011 ; les certificats UL 62 et CSA C22.2 No. 49 couvrent les cordons souples.

La couverture de l'écran, la section de cuivre et, si nécessaire, l'impédance de transfert sont documentées pour chaque construction ; indiquez donc dans votre demande quelle valeur et quel rapport d'essai votre projet exige, et l'équipe d'ingénierie confirmera ce qui peut être fourni.

Questions

Un écran guipé est-il la même chose qu'un écran spiralé ?

Oui. Écran guipé, écran spiralé et écran à fils guipés sont trois noms pour la même construction : des fils de cuivre posés côte à côte dans un seul sens d'hélice, sans entrelacement. Une spirale inversée est une variante à deux couches guipées en sens opposés, toujours sans entrelacement, et ce n'est pas une tresse.

Les écrans spiralés et tressés peuvent-ils tous deux utiliser du cuivre étamé ?

Oui. Le cuivre étamé décrit le fil, pas sa disposition, et il s'emploie aussi bien pour les écrans guipés que pour les écrans tressés, comme le montrent les deux échantillons d'usine de cet article. Le revêtement détermine la résistance à la corrosion et la soudabilité au raccordement ; le choix entre guipage et tresse détermine le comportement en flexion et les performances en fréquence, et les deux décisions se prennent séparément.

Un écran spiralé peut-il remplacer un écran tressé dans une spécification de câble existante ?

Pas sur la seule apparence. Un guipage peut égaler sur le papier la couverture optique d'une tresse tout en se comportant différemment sous traction et aux fréquences des variateurs, et un presse-étoupe EMC dimensionné pour une tresse peut ne pas serrer un guipage. Vérifiez la couverture, la section de l'écran ou l'impédance de transfert qu'exige la spécification d'origine, ainsi que les mouvements que subit le câble, avant d'accepter une substitution.

Un écran est-il la même chose qu'une armure ?

Non. Un écran, ou blindage, est une couche électrique, guipée ou tressée en cuivre, qui écoule vers la terre le courant capacitif, le courant de défaut ou le courant parasite. Une armure est une couche mécanique, généralement en fils d'acier galvanisé, tressés ou posés en hélice, qui protège le câble contre l'écrasement et la traction ; elle peut être mise à la terre, mais elle n'est pas conçue comme un écran.

Envoyez la spécification, pas seulement le mot “à écran”

Ouvrez l'échantillon si vous le pouvez ; les fils vous diront en une seconde si vous tenez un guipage ou une tresse. Envoyez ensuite à TEBAOFLEX la désignation ou le plan du câble, l'application, les conditions de mouvement, l'exigence relative à l'écran sous la forme utilisée par votre projet, la section des conducteurs et la longueur requise, et l'équipe d'ingénierie confirmera la construction et le délai actuel pour le câble adapté.