Les guirlandes, les enrouleurs de câble et les rails conducteurs acheminent tous trois l'énergie, et souvent les données, depuis une alimentation fixe jusqu'à une grue en mouvement. Une guirlande suspend des câbles souples en boucles à des chariots qui circulent le long d'une voie. Un enrouleur de câble monté sur la grue enroule et déroule son câble sur un tambour entraîné par ressort ou par moteur. Un rail conducteur alimente la grue par l'intermédiaire de collecteurs de courant qui glissent le long de conducteurs rigides fixés au chemin de roulement.
Le choix dépend de la longueur de course, de la vitesse, de la tension, de la transmission de données, de l'espace disponible et du nombre de grues. De nombreuses grues utilisent plus d'un système. MHI, l'association américaine de l'industrie de la manutention, a publié un article sur les options d'électrification des grues rédigé par des membres de l'Electrification and Controls Manufacturers Association (ECMA). Ceux-ci notent que « dans de nombreux cas, une combinaison de deux options ou plus constitue la solution optimale ».
Points clés
- Pour une longue course avec un seul câble, envisagez un enrouleur motorisé : VAHLE prévoit ses enrouleurs motorisés pour des courses allant jusqu'à 1,000 m.
- Pour les paquets de câbles lourds du chariot des portiques navire-quai (STS), envisagez une guirlande pour service intensif ; Conductix-Wampfler prévoit ses I-Beam XL-Line 0375 pour 800 kg par chariot.
- Pour plusieurs grues sur un même chemin de roulement, une hauteur libre réduite ou une très grande vitesse, envisagez un rail conducteur, comme le VAHLE U30 à 720 m/min.
- Adaptez le câble à l'équipement : le PUR-HF est prévu jusqu'à 200 m/min en guirlande, mais seulement jusqu'à 60 m/min en enroulement horizontal.
Comment chaque système fait le lien entre une alimentation électrique fixe et une grue en mouvement. Schéma réalisé pour cet article.
Comparaison des systèmes d'alimentation des grues
Les guirlandes et les enrouleurs déplacent un câble avec la grue. Avec un rail conducteur, seul le collecteur se déplace.
- Critère : Comment l'énergie parvient à la machine — Guirlande : Boucles de câble sur chariots mobiles — Enrouleur : Un seul câble s'enroule sur un tambour — Rail conducteur : Des collecteurs glissent le long de conducteurs fixes
- Critère : Exemples de vitesses annoncées — Guirlande : 100 m/min (C-Rail 0240) à 300 m/min (XL-Line 0375) — Enrouleur : 200 m/min (enrouleurs motorisés VAHLE) — Rail conducteur : 200 m/min (Demag DCL-Pro) à 720 m/min (VAHLE U30)
- Critère : Longueurs annoncées — Guirlande : 120 m de longueur maximale de système (C-Rail 0240) — Enrouleur : 112 m de course totale (enrouleurs à ressort SR, alimentation centrale) ; 1,000 m de course (VAHLE) — Rail conducteur : Les longueurs de plus de 250 m nécessitent un élément de dilatation (VAHLE KBH)
- Critère : Exemples de tensions annoncées — Guirlande : Déterminée par le câble — Enrouleur : Jusqu'à 24 kV (Conductix-Wampfler) — Rail conducteur : De 24 à 690 V AC (DCL-Pro) ; jusqu'à 1,000 V AC (U20/U30)
- Critère : Transmission des données — Guirlande : Fibre dans le câble ; CPL (courants porteurs en ligne) — Enrouleur : Fibre dans le câble ; Ethernet par bagues collectrices jusqu'à 50 m ; CPL — Rail conducteur : CPL ou guide d'ondes à fente
- Critère : Entretien principal — Guirlande : Usure du câble due à l'extension et à la rétraction constantes (ECMA) — Enrouleur : Entretien et inspection courants ; le câble peut s'emmêler si le système est mal conçu ou mal géré (ECMA) — Rail conducteur : Nettoyage et inspection des collecteurs (ECMA)
Sources : Séries de chariots Conductix-Wampfler 0240, 0325, 0360 et 0375; Enrouleurs motorisés VAHLE; Demag DCL-Pro; VAHLE KBH et U20/U30. Consultées en septembre 2026. Valeurs maximales des produits, et non limites propres à chaque type de système.
m/min, d'après les pages produits des fournisseurs ; maximums des produits, et non limites par catégorie
- Guirlande C-rail 0240 — 100 m/min
- Guirlande I-beam 0325 — 120 m/min
- Guirlande I-beam 0360 — 160 m/min
- Guirlande I-beam 0375 — 300 m/min
- Enrouleur motorisé VAHLE — 200 m/min
- Rail conducteur DCL-Pro — 200 m/min
- Rail conducteur KBH — 250 m/min
- Rail conducteur U20 — 600 m/min
- Rail conducteur U30 — 720 m/min
Systèmes de guirlande : boucles de câble sur chariots
Les chariots de guirlande transportent les boucles de câble le long d'un rail ou d'une poutre, en se regroupant ou en s'écartant au gré des déplacements de la grue. Selon des membres de l'ECMA, une course plus longue implique un paquet de câbles replié plus long et davantage d'espace de stockage. Lorsque la hauteur libre est faible, les boucles qui pendent dans une zone de travail, par exemple sous une potence, peuvent poser problème.
Conductix-Wampfler prévoit sa série de chariots porte-câbles C-Rail 0240 pour 100 m/min, avec une longueur maximale de système de 120 m. Pour les applications lourdes, les I-Beam XL-Line 0375 utilisés sur les portiques STS sont prévus pour 300 m/min et 800 kg par chariot. Chez Conductix-Wampfler, les systèmes à rail carré sont principalement utilisés sur des voies courbes ou sur des sites très poussiéreux, comme les installations de silos.
Lors d'une modernisation pour service intensif de deux portiques STS à Dunkerque, Conductix-Wampfler fait état de paquets de câbles d'environ 50 kg par mètre (35 câbles de puissance et de commande). L'immobilisation des portiques ne devait pas dépasser quatre jours, et les deux modernisations ont été achevées dans un délai de quatre semaines.
Quel que soit le chariot, le câble pour guirlande doit être prévu au minimum pour la vitesse de déplacement. Le câble plat pour guirlande NGFLGÖU est prévu jusqu'à 180 m/min en flexion dans un seul plan, et le PUR-HF jusqu'à 200 m/min. Le câble à fibres optiques FESTOON PUR FO 2x12 est prévu pour les chariots de grue motorisés, jusqu'à 240 m/min.
Enrouleurs de câble : de longues courses avec un seul câble
Un enrouleur de câble déroule son câble lorsque la grue s'éloigne et l'enroule de nouveau au retour. Du côté de Conductix-Wampfler, les enrouleurs à ressort SR, présentés en 2018, enroulent des longueurs horizontales jusqu'à 56 m, ou 112 m de course totale avec une alimentation centrale.
Les enrouleurs motorisés VAHLE sont prévus pour 200 m/min sur des courses allant jusqu'à 1,000 m, avec fibre optique intégrée en option. En moyenne tension (MV), Conductix-Wampfler cite jusqu'à 24 kV sur des grues de manutention de conteneurs et des engins de manutention de vrac et d'exploitation minière équipés de ses enrouleurs motorisés.
Un enrouleur de câble sur une grue de manutention de conteneurs, avec le spreader jaune au premier plan. Photo : « Container grip », par Bengt Oberger, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons, redimensionnée.
La principale limite est le nombre de câbles. Des membres de l'ECMA indiquent qu'un enrouleur ne gère généralement qu'un seul câble, et qu'une course exceptionnellement longue exige un enrouleur exceptionnellement grand.
Un câble composite atténue la limite d'un seul câble. Pour une grue portuaire à Vladivostok, le câble pour enrouleur 6/10 kV spécifié associe des conducteurs de puissance, 16 conducteurs de commande et 24 fibres. Les 300 m de longueur sont répartis sur deux enrouleurs de 125 m et 175 m.
Un même câble peut avoir une valeur nominale bien plus faible en enroulement : le PUR-HF est prévu jusqu'à 200 m/min en guirlande, mais jusqu'à 60 m/min en enroulement horizontal. Le Rubber Crane FO 2x12, un câble optique pour enrouleur, est prévu jusqu'à 120 m/min sur les enrouleurs de grue à ressort et motorisés. Pour les alimentations en MV, le câble pour enrouleur NTSCGEWÖU couvre de 1.8/3 kV à 12/20 kV. Vérifiez que ces valeurs correspondent à l'enrouleur lors du choix des câbles pour enrouleur.
Rails conducteurs : rails rigides et collecteurs à contact glissant
Un système de rails conducteurs fixe des conducteurs rigides le long du chemin de roulement, et les collecteurs de la grue glissent le long de ceux-ci. Des membres de l'ECMA décrivent un système type composé de quatre barres (trois sous tension, une de terre), qui occupe généralement moins de place que les guirlandes et les enrouleurs de câble. La contrepartie est l'usure des contacts : les collecteurs peuvent s'user ou s'encrasser, d'où la nécessité d'un nettoyage et d'une inspection réguliers.
Les caractéristiques annoncées par les fournisseurs varient fortement :
- Demag DCL-Pro: de 24 à 690 V AC, de 65 à 200 A à 100% CDF (facteur de marche), 200 m/min avec un contact glissant en bronze, courbes d'un rayon minimal de 800 mm.
- VAHLE KBH: sous carter, de 63 à 200 A, 250 m/min, 250 m sans élément de dilatation.
- VAHLE U20 et U30: isolés, jusqu'à 1,000 V AC, 600 et 720 m/min.
- VAHLE système à conducteurs nus: jusqu'à 2,360 A et 250 m/min.
- Conductix-Wampfler Safe-Lec 2: protégé contre le contact des doigts, jusqu'à 400 A et 600 V, IP20 (indice de protection), tracés courbes possibles.
Transmettre des données à une grue en mouvement
Les sources citées proposent quatre solutions : la fibre dans le câble, les bagues collectrices d'enrouleur, le CPL et les guides d'ondes à fente. Le FESTOON PUR FO 2x12 et le câble composite de Vladivostok comportent chacun 24 fibres. Pour des courses jusqu'à 50 m, sur les enrouleurs Conductix-Wampfler, les bagues collectrices transmettent une ou deux liaisons CAT5 ou CAT6 (câble Ethernet de catégorie 5 ou 6) jusqu'à 1 Gbit/s. Au-delà de 50 m, le fournisseur propose la fibre optique.
Sans câble de données, le système Conductix-Wampfler de communication par courants porteurs en ligne (CPL) est prévu jusqu'à 350 Mbit/s avec MIMO (entrées multiples, sorties multiples), pour une latence moyenne de 3 à 5 ms. Il fonctionne sur les rails conducteurs, les enrouleurs de câble et les guirlandes.
ProfiDAT, un guide d'ondes à fente de Conductix-Wampfler, offre jusqu'à 240 Mbit/s par unité mobile sur 400 m par point d'accès. Les guides micro-ondes à fente de VAHLE atteignent 100 Mbit/s : SMGM à 180 m/min en intérieur et SMGX à 300 m/min en extérieur, sur une longueur allant jusqu'à 500 m.
Sources : Conductix-Wampfler, enrouleurs motorisés CAT6, communication par courants porteurs en ligne (CPL) et ProfiDAT; VAHLE SMGM et SMGX. Consultées en septembre 2026. Les liaisons par fibre ne sont pas représentées, car les fournisseurs n'indiquent pas de débit pour celles-ci.
Mbit/s, maximums des fournisseurs ; la valeur CAT6 ne s'applique qu'aux courses jusqu'à 50 m
- CAT6 par bagues collectrices d'enrouleur — 1000 Mbit/s
- CPL sur rails, enrouleurs ou guirlandes — 350 Mbit/s
- Guide d'ondes à fente ProfiDAT — 240 Mbit/s
- Guide micro-ondes à fente SMGM ou SMGX — 100 Mbit/s
Règles de sécurité et normes à vérifier
Vérifiez les protections, les dispositifs de sectionnement, le code de l'électricité et les normes applicables aux équipements. Aux États-Unis, la règle de l'OSHA (Occupational Safety and Health Administration) relative aux ponts roulants et aux portiques, 29 CFR 1910.179(g)(6), porte sur les conducteurs nus du chemin de roulement. Ceux-ci doivent être « situés ou protégés de telle sorte » que les personnes qui entrent dans la cabine ou sur la passerelle, ou qui en sortent, ne puissent normalement pas les toucher. 29 CFR 1910.306(b)(1) exige un dispositif de sectionnement verrouillable entre les conducteurs de contact du chemin de roulement et l'alimentation, manœuvrable depuis le sol ou le plancher et en vue des conducteurs.
Selon le magazine spécialisé EC&M, l'article 610 (grues et palans) du NEC (National Electrical Code) de 2014 exige que les conducteurs de contact du pont soient disposés et protégés de manière à éviter tout contact accidentel [610.21(A)]. Il exige également des supports isolants tous les 20 ft au plus [610.21(C)] et des collecteurs conçus pour réduire au minimum la formation d'étincelles [610.22]. Pour plusieurs grues sur un même système de conducteurs, additionnez les charges et appliquez le facteur de demande du tableau 610.14(E). Vérifiez l'édition du NEC en vigueur dans votre juridiction.
La norme de la Commission électrotechnique internationale (IEC) IEC 60204-32:2023 couvre l'équipement électrique des appareils de levage jusqu'à 1,000 V AC ou 1,500 V DC ; les alimentations d'enrouleurs en moyenne tension, comme les systèmes de 24 kV cités plus haut, en sont donc exclues. Son domaine d'application comprend les dispositifs d'alimentation tels que les câbles souples et les rails conducteurs. ANSI ACE 35-2026, une norme de l'American National Standards Institute (ANSI) anciennement appelée ECMA 35, affine les calculs de chute de tension et de charge pour les rails conducteurs et les guirlandes.
Quel système convient à votre grue ?
Le meilleur choix dépend du nombre de grues, de la course, de la vitesse, de la tension, de la hauteur libre, de la forme de la voie et des besoins en données.
- Si plusieurs grues partagent un même chemin de roulement, envisagez un rail conducteur, car un seul système de conducteurs peut toutes les alimenter, dimensionné avec un facteur de demande du NEC.
- Si la grue se déplace à plus de 300 m/min, orientez-vous vers les rails conducteurs : parmi les produits cités, seuls les U20 et U30 de VAHLE (600 et 720 m/min) dépassent le chariot de guirlande le plus rapide (300 m/min) et l'enrouleur le plus rapide (200 m/min).
- Si la grue parcourt de longues distances en extérieur en MV, envisagez un enrouleur motorisé. VAHLE annonce des courses jusqu'à 1,000 m et Conductix-Wampfler jusqu'à 24 kV.
- Si le chariot d'un portique STS porte des paquets de câbles lourds, une guirlande pour service intensif convient : des chariots comme les XL-Line 0375 sont prévus pour 800 kg chacun.
- Si la hauteur libre est faible en intérieur, envisagez un rail conducteur, qui occupe généralement moins de place et ne comporte pas de boucles pendant dans la zone de travail.
- Si la voie est courbe ou si le site est très poussiéreux, envisagez une guirlande à rail carré, ou un rail conducteur compatible avec les courbes, comme le DCL-Pro (rayon de 800 mm) ou le Safe-Lec 2.
- Si la grue est déjà équipée d'une guirlande ou d'un enrouleur, utilisez un câble pour guirlande à fibres optiques ou un câble pour enrouleur composite ; avec un rail conducteur, comparez les liaisons CPL (jusqu'à 350 Mbit/s) et par guide d'ondes à fente (jusqu'à 240 Mbit/s par unité mobile).
Les systèmes peuvent aussi être combinés, afin que chaque mouvement de la grue puisse utiliser le système qui lui convient.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre une guirlande et un rail conducteur ?
Une guirlande déplace des câbles souples avec la grue ; un rail conducteur reste fixe et seul son collecteur se déplace. Les câbles d'une guirlande s'usent sous l'effet des extensions et rétractions constantes. Les rails conducteurs occupent généralement moins de place, selon des membres de l'ECMA, mais les collecteurs s'usent ou s'encrassent et doivent être nettoyés régulièrement.
Pour un long chemin de roulement, vaut-il mieux un enrouleur de câble ou un rail conducteur ?
Un enrouleur de câble convient à une alimentation unique sur une grande longueur, en particulier en MV ; un rail conducteur convient à plusieurs grues partageant un même chemin de roulement. VAHLE annonce des courses d'enrouleur jusqu'à 1,000 m, et Conductix-Wampfler cite jusqu'à 24 kV sur des grues de manutention de conteneurs. Des membres de l'ECMA ajoutent qu'un enrouleur ne gère généralement qu'un seul câble.
À quelle vitesse un système de guirlande peut-il se déplacer ?
Conductix-Wampfler annonce pour ses chariots de guirlande des vitesses de 100 m/min (C-Rail 0240) à 300 m/min (I-Beam XL-Line 0375), et le câble doit suivre. Le FESTOON PUR FO 2x12, par exemple, est prévu pour les chariots de grue motorisés jusqu'à 240 m/min. Il s'agit de valeurs nominales de produits, et non de limites valables pour toutes les guirlandes.
Plusieurs grues peuvent-elles partager un même chemin de roulement équipé d'un rail conducteur ?
Oui. Selon l'article 610 du NEC, tel que résumé par EC&M, les charges des grues raccordées à un même système de conducteurs s'additionnent et un facteur de demande leur est appliqué. En vertu du 29 CFR 1910.306(b)(2), les grues et les palans monorails doivent également disposer d'un dispositif de sectionnement verrouillable sur les dérivations issues des conducteurs de contact du chemin de roulement, avec une exception restreinte prévue au (b)(2)(iv).
Comment transmettre de l'Ethernet ou de la vidéo à une grue en mouvement ?
Utilisez de la fibre dans le câble pour guirlande ou pour enrouleur, de l'Ethernet via les bagues collectrices de l'enrouleur pour les courses courtes, ou une liaison CPL ou par guide d'ondes à fente. Chez Conductix-Wampfler, les bagues collectrices CAT6 couvrent des courses jusqu'à 50 m, la fibre prenant le relais au-delà. Son système CPL est prévu jusqu'à 350 Mbit/s et ProfiDAT jusqu'à 240 Mbit/s par unité mobile.
Adapter le câble au système
Le câble doit supporter les mêmes contraintes de vitesse, de flexion et de traction que le matériel de guirlande ou d'enrouleur. Envoyez le type de système, la longueur de course, la vitesse et l'espacement des chariots ou le type d'enrouleur à notre équipe d'ingénierie via la page de contact. Pour les applications sur grues, consultez notre page consacrée aux grues portuaires et de manutention. Pour les autres types de câbles, consultez notre guide des câbles spéciaux et de leurs normes.
À propos de l'auteur
Jyen est ingénieur technique et d'exploitation chez TEBAOFLEX, où il est responsable des plateformes en ligne de l'entreprise. Cette comparaison s'appuie sur les réglementations, les normes et les pages produits des fournisseurs citées ci-dessus, ainsi que sur les dossiers de projets publiés par TEBAOFLEX dans sa bibliothèque de cas. Les fiches techniques citées de NGFLGÖU, PUR-HF, FESTOON PUR FO 2x12, Rubber Crane FO 2x12 et NTSCGEWÖU sont les propres pages produits de TEBAOFLEX ; les données relatives au matériel de guirlande, d'enrouleur et de rail conducteur proviennent des fournisseurs cités.
Photo de couverture : « Container crane at Antwerp harbour pic2 », par Alf van Beem, CC0, via Wikimedia Commons, recadrée.
