Un câble pour enrouleur est un câble souple de puissance, de commande ou de transmission de données, conçu pour s'enrouler et se dérouler sur un tambour lors des déplacements d'une grue, d'un engin de mise en stock et de reprise ou d'une autre machine mobile. Sept critères déterminent son choix : la configuration de l'enrouleur, la vitesse de déplacement et l'accélération, la traction, le rayon de courbure, la torsion, le déclassement du courant sur le tambour, ainsi que la construction et la norme applicable. Pour les câbles de guirlande, traînants et de chaîne porte-câbles, consultez les câbles spéciaux et leurs normes. Les ports utilisent également ces câbles sur les enrouleurs destinés à l'alimentation électrique à quai.
Le règlement européen sur le déploiement d'une infrastructure pour carburants alternatifs fixe au 31 décembre 2029 l'échéance pour l'alimentation électrique à quai. Il concerne les porte-conteneurs et les navires à passagers dans les ports maritimes du réseau transeuropéen de transport, selon le niveau d'activité des ports. Une évaluation de l' Agence européenne pour l'environnement , publiée le 10 février 2026, a constaté la présence d'une alimentation à quai dans 71 des 179 ports du réseau central.
Points essentiels
- Identifiez d'abord l'entraînement, le mode d'enroulement et le point d'alimentation : chacun influe sur les sollicitations du câble.
- L'effort de traction admissible est égal à la contrainte de traction admissible multipliée par la section des conducteurs retenus dans la fiche technique ; la norme DIN VDE 0298-3 fixe cette contrainte à 15 N/mm² pour les câbles souples.
- Déclassez le courant en fonction du nombre de couches complètes ; les coefficients allemands et américains s'appliquent à des courants de référence différents. Comparez donc les courants obtenus, pas les coefficients.
- Vérifiez que chaque tambour, poulie et guide respecte le rayon de courbure minimal de la fiche technique, exprimé en multiple du diamètre extérieur du câble.
Étape 1 : identifier la configuration de l'enrouleur
Chaque enrouleur associe un entraînement (moteur ou ressort), un mode d'enroulement (monospirale ou à spires jointives réparties) et un point d'alimentation (en extrémité ou au centre). Chacun influe sur les sollicitations du câble : identifiez donc ces trois éléments en premier.
- Critère : mode d'enroulement — Option : monospirale — À vérifier : le couple varie avec le diamètre de la spire et atteint son maximum à l'accélération lorsque l'enrouleur est plein (Kostić et al., 2017)
- Critère : mode d'enroulement — Option : enroulement réparti (multicouche) — À vérifier : les hélices sur des tambours d'environ 1 à 3 m de diamètre et jusqu'à 6 m de long ; la superposition des couches réduit le courant admissible (Conductix-Wampfler ; voir l'étape 6)
- Critère : entraînement — Option : motorisé — À vérifier : le dimensionnement de l'entraînement selon la vitesse de déplacement et l'accélération (catalogue VAHLE)
- Critère : entraînement — Option : à ressort — À vérifier : conserver au moins deux tours complets sur le tambour à l'extension maximale ; selon le manuel Conductix de la série 1400 , cela évite une traction excessive sur le câble et son arrachement à l'entrée
- Critère : point d'alimentation — Option : alimentation centrale — À vérifier : la longueur de câble en service est égale à la moitié de la course (catalogue VAHLE)
Étape 2 : définir la vitesse de déplacement et l'accélération
Précisez la vitesse de déplacement et l'accélération : selon le catalogue VAHLE des enrouleurs motorisés, les fabricants utilisent ces deux données pour dimensionner l'entraînement. Son questionnaire de sélection demande la vitesse en m/min et l'accélération en m/s², ainsi que le nombre de cycles par heure, les heures de fonctionnement par jour et le cycle de service. Sur un enrouleur monospirale, Kostić et al. (2017) montrent que le couple atteint son maximum pendant l'enroulement en phase d'accélération lorsque le tambour est plein, c'est-à-dire quand la machine est la plus proche du point de raccordement fixe du câble. L'entraînement doit donc réguler le couple.
Le câble pour enrouleur moyenne tension (MV) HVR est prévu pour des vitesses de déplacement allant jusqu'à 180 m/min ; des vitesses supérieures sont possibles sur demande. Le câble pour enrouleur basse tension (BT) de spreader TRA-RF est prévu jusqu'à 200 m/min en enroulement horizontal et vertical. Il s'agit des valeurs indiquées dans les fiches techniques de ces deux câbles, et non de limites générales.
Étape 3 : calculer l'effort de traction
L'effort de traction admissible d'un câble pour enrouleur est égal à la contrainte de traction admissible multipliée par la section des conducteurs retenus dans la fiche technique. La norme DIN VDE 0298-3 fixe cette contrainte à 15 N/mm² pour les conducteurs des câbles souples, comme le rappelle le distributeur de câbles Koch KT. Les constructions renforcées pour enrouleurs présentent des valeurs supérieures dans leurs fiches techniques : 20 N/mm² pour HVR, 25 N/mm² pour le câble d'alimentation à quai pour enrouleur (N)TSCGEW11Y et 30 N/mm² pour TRA-RF.
Exemples de calcul :
- Câble souple H05VV-F 4G2.5 (exemple de Koch KT pour DIN VDE 0298-3) : les quatre conducteurs sont pris en compte ; l'effort de traction maximal est donc de 15 N/mm² × (4 × 2.5 mm²) = 150 N.
- NTSCGEWÖU 3×70 + 3×35/3 : seuls les trois conducteurs de phase de 70 mm² sont pris en compte, et non les conducteurs de terre répartis ; la fiche technique NTSCGEWÖU indique donc 15 N/mm² × 210 mm² = 3,150 N.
- TRA-RF 24×2.5 : les 24 conducteurs sont pris en compte ; sa fiche technique indique donc 30 N/mm² × 60 mm² = 1,800 N.
La traction de consigne est celle que l'entraînement de l'enrouleur maintient à l'arrêt. Elle découle du poids de la longueur de câble suspendue : F = m′ × L × g (masse par mètre × longueur suspendue × accélération de la pesanteur). Kostić et al. (2017) calculent environ 299 N pour 6.1 kg/m sur 5 m. La traction maximale exercée par l'entraînement, y compris lors des accélérations et des freinages, doit rester inférieure à l'effort admissible. Le catalogue VAHLE propose un fin de course qui arrête l'entraînement lorsque la dernière ou l'avant-dernière spire se déroule.
Étape 4 : vérifier le rayon de courbure et la géométrie du guidage
Chaque tambour, poulie et guide sur le parcours du câble doit respecter son rayon de courbure minimal, exprimé en multiple de son diamètre extérieur (D). Pour les câbles BT, la norme DIN VDE 0298-3, citée par Koch KT , fixe sur tambour un minimum de 5 × D pour un câble de diamètre extérieur inférieur ou égal à 20 mm, et de 6 × D au-delà. Sur les poulies, le minimum est de 7.5 × D.
La fiche technique (N)TSCGEW11Y indique 6 × D en pose fixe, 10 × D en mouvement libre et 12 × D sur enrouleur, soit le double de la valeur en pose fixe. La fiche technique HVR indique également 12 × D sur l'enrouleur, 15 × D sur les poulies de renvoi et 20 × D pour un changement de direction en S (deux courbures successives de sens opposés).
Source : fiches techniques des câbles pour enrouleurs (N)TSCGEW11Y et HVR, 2026.
Pour les enrouleurs motorisés, le catalogue VAHLE limite à 3° l'angle d'arrivée oblique du câble sur le tambour. Pour les enrouleurs à ressort, le manuel Conductix de la série 1400 autorise jusqu'à 15° de part et d'autre de l'axe médian du tambour ; au-delà, il préconise un socle pivotant. Appliquez la limite indiquée dans le manuel du fabricant de l'enrouleur.
Étape 5 : limiter la torsion
Pour limiter la torsion, posez le câble sans vrillage et choisissez une construction capable d'absorber la torsion résiduelle. Sur les enrouleurs motorisés, le catalogue VAHLE exige que le câble sur le corps de l'enrouleur soit exempt de vrillage, tout en prévoyant des spires de sécurité pour la décharge de traction.
Pour les enrouleurs à ressort, le manuel Conductix de la série 1400 attribue les vrillages ou les nœuds à une mauvaise installation, au frottement contre des objets fixes ou à une courbure autour de ceux-ci, à une tension excessive du ressort ou à un ancrage inadéquat. Il préconise de monter le guide à rouleaux de sorte que le câble se déplace perpendiculairement à l'axe de rotation, afin de prévenir le vrillage. Lors de l'enroulement, veillez à ne pas vriller le câble ni former de boucles.
La fiche technique HVR décrit une tresse en fils synthétiques à haute résistance, vulcanisée entre les gaines intérieure et extérieure, qui absorbe une torsion de ±25°/m sans la transmettre aux conducteurs. La fiche technique NTSCGEWÖU prévoit à la même fin une tresse anti-torsion en polyester.
Étape 6 : déclasser le courant admissible sur le tambour
Un câble enroulé sur un tambour dissipe moins bien la chaleur qu'un câble déroulé en ligne droite : son courant admissible doit donc être déclassé en fonction du nombre de couches complètes. Les coefficients de réduction de la norme DIN VDE 0298-4 , repris dans le catalogue VAHLE, sont respectivement de 0.80, 0.61, 0.49 et 0.42 pour une à quatre couches complètes. Le coefficient d'une couche s'applique également aux enroulements monospirales.
L'administration américaine chargée de la sécurité et de la santé dans les mines (MSHA) présente un autre jeu de coefficients, issu de l'Insulated Cable Engineers Association (ICEA), dans son bulletin d'information P10-20. Les tableaux de courant admissible de l'ICEA ramènent la valeur d'un câble sur enrouleur à 85, 65, 45 et 35 % pour une à quatre couches. Dans ses évaluations, la MSHA suppose que des couches sont périodiquement déroulées pour permettre à toute la longueur de refroidir. Une étude du Bureau of Mines américain de 1994 a constaté que les coefficients pour enrouleurs de l'ICEA et de la National Electrical Manufacturers Association (NEMA) ne donnaient pas d'estimations prudentes de la température des conducteurs pour les constructions de câbles testées.
Sources : bulletin P10-20 de la MSHA (2010) ; valeurs de la norme DIN VDE 0298-4 reprises dans le catalogue VAHLE (EN 2022). Les courants admissibles de référence diffèrent.
Les coefficients de la norme DIN VDE 0298-4 sont plus faibles pour une et deux couches, ceux de l'ICEA pour trois et quatre couches. Chaque coefficient s'applique au courant admissible de référence de sa propre norme : comparez donc les courants obtenus plutôt que les coefficients, puis confirmez-les auprès du fabricant du câble.
Étape 7 : choisir la construction et la norme
Choisissez la construction selon la tension, les signaux à transmettre par l'enrouleur et les règles applicables sur le site, puis vérifiez sa norme.
- Usage : alimentation BT — Construction : câble pour enrouleur basse tension NSHTÖU, 0.6/1 kV, conducteurs de classe 5 — Norme ou règle : DIN VDE 0250-814
- Usage : alimentation MV — Construction : NTSCGEWÖU — Norme ou règle : sur la base de la norme DIN VDE 0250-813
- Usage : alimentation électrique à quai — Construction : (N)TSCGEW11Y, 6/10 kV, avec écran et élément optique à 12 fibres — Norme ou règle : références à IEC/ISO/IEEE 80005-1 et aux normes DIN VDE 0298-3 et 0298-4
- Usage : exploitation minière en Australie-Occidentale — Construction : conducteur pilote conçu pour couper l'alimentation en cas de rupture du circuit de mise à la terre — Norme ou règle : AS/NZS 2802:2000 (WorkSafe WA)
IEC 60228:2023 définit les conducteurs de classe 5 (souples) et de classe 6 (extra-souples). Pour les grues, IEC 60204-32 traite de l'équipement électrique des appareils de levage.
La fiche technique HVR indique une gaine extérieure en caoutchouc chloroprène haute résistance 5GM5, retardatrice de flamme et résistante à l'huile, à l'ozone, aux ultraviolets et à l'abrasion. En mouvement, le câble est prévu pour une température ambiante de −30 °C à +80 °C. La fiche technique TRA-RF indique une double gaine en polyuréthane (PUR) très résistante à l'abrasion et une plage de −25 °C à +60 °C en mouvement.
Un câble composite pour enrouleur réunit la puissance, la commande et la transmission de données sous une même gaine. Pour un portique portuaire à Vladivostok, le câble pour enrouleur 6/10 kV spécifié associe trois conducteurs de puissance de 35 mm², des conducteurs de terre, seize conducteurs de commande de 2.5 mm² et une unité optique à 24 fibres.
Les engins de mise en stock et de reprise des terminaux vraquiers sont une application classique des câbles pour enrouleurs. Photo : « Coal reclaimer at Newcastle Port close up », par Jeremy Buckingham MLC, CC BY 2.0, via Flickr.
Une modernisation impose également une contrainte d'encombrement. Un appel d'offres d'une centrale électrique côtière au charbon au Vietnam visait à remplacer le câble pour enrouleur MV de son équipement existant. Des échantillons de ses deux constructions 8.7/15 kV devaient présenter des diamètres extérieurs compris respectivement entre 56 et 59 mm, et entre 62 et 65 mm. Le même appel d'offres imposait des rayons de courbure de 8 × D en statique et 12 × D en dynamique, ainsi qu'une plage de service de −40 °C à 90 °C.
Signes d'alerte liés à l'enrouleur
Surveillez deux signes : les dommages thermiques près des couches intérieures et le vrillage. La MSHA signale que l'échauffement sur enrouleur est le plus marqué lorsqu'il reste trois ou quatre couches sur le tambour. Après une utilisation intensive, vérifiez que la gaine des couches intérieures ne présente pas de dommages dus à une surchauffe.
Sécurité : arrêtez l'équipement et consignez l'alimentation électrique avant toute inspection ou manipulation du câble. Confiez à du personnel qualifié la maîtrise de l'énergie mécanique et de l'énergie emmagasinée dans le ressort, conformément à la procédure du fabricant de l'enrouleur. Évaluez les dommages du câble avant toute intervention corrective ou remise en service.
Si le câble vrille, détordez-le, puis vérifiez l'enrouleur, le guidage et l'ancrage au regard des causes de torsion décrites à l'étape 5.
Informations à fournir avec votre demande
Indiquez le modèle du câble, sa tension, ainsi que la section et le nombre de conducteurs, comme le demande le formulaire de demande de câble pour enrouleur de TEBAOFLEX. Précisez également l'équipement, la configuration de l'enrouleur, la distance parcourue, la vitesse et la traction. Ajoutez ensuite :
- Le point d'alimentation, par exemple central
- L'accélération en m/s², le nombre de cycles par heure et le cycle de service
- Le diamètre du tambour et le nombre de couches
- Les rayons des poulies et des guides, ainsi que tout changement de direction en S
- Pour une modernisation, la plage de diamètres extérieurs acceptée par l'équipement existant
- Les conditions ambiantes : plage de températures et exposition à l'eau ou à l'huile
- Les normes et homologations requises, par exemple DIN VDE 0250-813 ou AS/NZS 2802:2000
Questions fréquentes
Quel est le rayon de courbure minimal d'un câble pour enrouleur ?
Le rayon de courbure minimal d'un câble pour enrouleur dépend de sa tension et de sa construction ; il est exprimé en multiple de son diamètre extérieur (D). Sur tambour, la norme DIN VDE 0298-3 prévoit 5 × D ou 6 × D pour les câbles BT, selon leur diamètre (Koch KT), tandis que les fiches techniques HVR et (N)TSCGEW11Y MV indiquent 12 × D.
Quel effort de traction un câble pour enrouleur peut-il supporter ?
L'effort de traction admissible d'un câble pour enrouleur est égal à sa contrainte de traction admissible multipliée par la section des conducteurs retenus dans sa fiche technique. Pour la valeur de 15 N/mm² prévue par DIN VDE 0298-3, la fiche technique NTSCGEWÖU 3×70 + 3×35/3 indique 3,150 N. Les fiches techniques des câbles renforcés HVR, (N)TSCGEW11Y et TRA-RF indiquent respectivement 20, 25 et 30 N/mm².
Un enrouleur peut-il porter plusieurs câbles ?
Selon la MHI Overhead Alliance, un enrouleur ne porte généralement qu'un seul câble. Lorsqu'il doit assurer l'alimentation, la commande et la transmission de données, il utilise donc habituellement un câble composite pour enrouleur, tel que le câble 6/10 kV à unité optique de 24 fibres prescrit pour un portique portuaire à Vladivostok.
Définissez votre câble pour enrouleur
Le choix d'un câble adapté à son enrouleur commence par des données d'utilisation complètes. Transmettez la configuration de l'enrouleur, les données de déplacement, la géométrie du tambour et les normes requises à notre équipe d'ingénierie via la page de contact afin qu'elle étudie votre sélection.
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. Ce guide s'appuie sur les normes, réglementations et fiches techniques citées ci-dessus, ainsi que sur les dossiers de projets publiés dans la bibliothèque de réalisations de TEBAOFLEX. Les fiches techniques HVR, TRA-RF, NSHTÖU, NTSCGEWÖU et (N)TSCGEW11Y citées proviennent des propres pages produits de TEBAOFLEX.
Photo de couverture : « Power cable reel on a crane », par Sam Wilson, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons, recadrée.
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