L'appel arrive à 2h14 du matin. Un moteur de convoyeur sur la ligne d'emballage tourne à l'envers, envoyant des boîtes de produits s'écraser les unes contre les autres. Le technicien de maintenance jure avoir suivi le schéma de câblage lorsqu'il a remplacé le commutateur à cames hier après-midi. Mais quelque part entre le schéma et le bornier, deux phases se sont croisées, et maintenant l'équipe de nuit trie les boîtes à la main pendant que l'équipe de jour calcule les coûts d'arrêt.
Câbler correctement un commutateur à cames du premier coup n'est pas compliqué, mais cela nécessite de comprendre les conventions des bornes, de suivre le bon schéma pour votre application et de vérifier chaque connexion avant de fermer la porte du panneau. Ce guide vous guide à travers le processus complet, du verrouillage de sécurité aux tests finaux, avec des schémas de câblage pour les applications industrielles les plus courantes : isolation simple ON/OFF, sélecteurs à 3 positions, inversion de moteur triphasé, commutation d'alimentation et commutation de mesure.
Que vous soyez un apprenti électricien installant votre premier panneau de commande ou un technicien expérimenté remplaçant un commutateur défectueux dans un système existant, ce guide de référence étape par étape vous aidera à câbler correctement.
La sécurité d'abord : Liste de contrôle pré-câblage
Avant de dénuder un seul fil, suivez ces étapes de sécurité :
Mettre hors tension et verrouiller le circuit : Coupez le disjoncteur, appliquez le verrouillage/étiquetage et vérifiez avec un testeur de tension sur toutes les phases et le neutre. Ne vous fiez jamais à la seule position de l'interrupteur.
Vérifiez que les valeurs nominales correspondent à votre charge : Vérifiez la plaque signalétique pour le courant nominal (Ie), la tension (Ue) et la catégorie d'utilisation (AC-21 pour résistif, AC-23 pour les moteurs). Pour les moteurs, choisissez 1,5 × le courant de pleine charge pour gérer le courant d'appel au démarrage.
Rassemblez les outils : Pince à dénuder, embouts isolés, outil de sertissage, tournevis dynamométrique, multimètre, serre-câbles et étiquettes. Les installations CEI nécessitent des embouts sur les fils toronnés.
Identifiez les couleurs des fils : CEI : Marron (L1), Noir (L2), Gris (L3), Bleu (N), Vert-Jaune (PE). NEC : Noir (L1), Rouge (L2), Bleu (L3), Blanc (N), Vert (Masse).
Vérifiez la mise à la terre : Reliez le boîtier de l'interrupteur à la terre de protection. Confirmez la continuité avec la terre du panneau.
Comprendre les bornes du commutateur à cames
Les bornes des commutateurs à cames ne sont pas normalisées entre les fabricants, c'est pourquoi des erreurs de câblage se produisent. Apprendre à lire la plaque signalétique et à identifier les fonctions des bornes permet d'éviter les erreurs d'installation les plus courantes.
Bornes communes (entrée) : La borne commune est l'endroit où vous connectez l'alimentation ou le signal entrant. Sur un sélecteur à 3 positions (1-0-2), la borne commune est souvent étiquetée “0” ou “C”. Sur les inverseurs de moteur, vous verrez trois bornes communes, une pour chaque phase, étiquetées L1, L2, L3 ou U, V, W. L'alimentation entre dans ces bornes.
Bornes de sortie (circuits commutés) : Les bornes de sortie se connectent aux charges contrôlées. Sur un sélecteur à 3 positions, les sorties sont généralement étiquetées “1” et “2” (ou “A” et “B”). Lorsque la poignée est en position 1, la borne commune se connecte à la sortie 1. Lorsque la poignée est en position 2, la borne commune se connecte à la sortie 2. Dans la position centrale OFF, la borne commune est déconnectée des deux sorties.
Contacts auxiliaires : Certains commutateurs à cames comprennent des contacts auxiliaires, de petits contacts supplémentaires conçus pour les circuits de signalisation (généralement 3A-6A). Ils sont utilisés pour envoyer des signaux d'état aux automates programmables, aux voyants lumineux ou aux circuits de verrouillage. Les bornes auxiliaires sont généralement étiquetées séparément avec des chiffres tels que 13-14 (contact NO) ou 21-22 (contact NF), conformément aux conventions CEI 60947-5-1.
Lecture du code de programme : De nombreux commutateurs à cames industriels utilisent un code de programme ou un tableau de commutation imprimé sur le côté ou dans la fiche technique. Ce code définit quels contacts se ferment dans chaque position de la poignée. Par exemple, un code de programme “0-1-2” signifie que la position 0 ouvre tous les contacts, la position 1 ferme un ensemble, la position 2 ferme un ensemble différent. Croisez toujours le code de programme avec votre schéma de câblage avant de commencer.
Référence rapide : Numérotation des bornes par marque
| Fabricant | Borne(s) commune(s) | Bornes de sortie | Notes |
| Générique/CEI | 0, C ou L1/L2/L3 | 1, 2, 3, 4 (ou A, B, C) | Les numéros de position correspondent souvent aux bornes de sortie |
| ABB | L1, L2, L3 (entrée) | T1, T2, T3 (sortie) | Suivez les conventions CEI ; consultez le schéma des bornes |
| Schneider | 1, 3, 5 (entrée) | 2, 4, 6 (sortie) | Nombres impairs = entrée, Pairs = sortie |
| VIOX LW26 | L1, L2, L3 (entrée) | 1, 2, 3 ou T1, T2, T3 (sortie) | Schéma des bornes sur le corps de l'interrupteur ; code de programme sur l'étiquette |
Consultez toujours le schéma de câblage du fabricant. En cas de doute, utilisez un testeur de continuité : avec l'interrupteur hors tension, faites tourner la poignée dans chaque position et testez quelles bornes présentent une continuité. Cartographiez manuellement le programme de commutation si la documentation n'est pas claire.
Schémas de câblage par application
Voici les cinq scénarios de câblage de commutateurs à cames les plus courants que vous rencontrerez dans les installations industrielles et commerciales. Chacun comprend les connexions des bornes et les applications typiques.
1. Interrupteur ON/OFF simple (Isolation/Contrôle de charge)
La configuration la plus simple : un commutateur à cames à 2 positions qui ouvre et ferme un ou plusieurs circuits simultanément. Tous les pôles fonctionnent ensemble : lorsque la poignée est en position 1 (ON), tous les contacts se ferment ; lorsqu'elle est en position 0 (OFF), tous les contacts s'ouvrent.
Connexions des bornes :
- Connectez l'alimentation entrante (L1, L2, L3) aux bornes communes
- Connectez les fils sortants aux charges (moteur, chauffage, panneau d'éclairage) aux bornes de sortie
- Pour le monophasé : Ligne à la borne commune, Charge à la sortie. Le neutre se connecte directement (pas à travers l'interrupteur)
- Pour le triphasé : L1/L2/L3 aux bornes communes, Moteur U/V/W aux sorties
Applications : Interrupteurs de sectionnement manuels pour l'isolation des équipements pendant la maintenance, interrupteurs d'arrêt d'urgence, isolation de secours en cas de défaillance du sectionneur principal, contrôle simple ON/OFF de la charge.
Point clé : Il s'agit d'un dispositif de commutation, pas d'un dispositif de protection. Il ne fournit pas de protection contre les surintensités ou les courts-circuits : vous avez toujours besoin d'un disjoncteur ou de fusibles en amont.
2. Sélecteur à 3 positions (Commutation 1-0-2)
Une configuration polyvalente où la borne commune se connecte à l'une des deux sorties, ou se déconnecte des deux. Positions : 1 (Sortie 1), 0 (OFF), 2 (Sortie 2).
- Source d'alimentation → Borne commune (étiquetée “0” ou “C”)
- Charge A → Sortie 1 (étiquetée “1”)
- Charge B → Sortie 2 (étiquetée “2”)
Applications : Sélection du mode (AUTO/OFF/MANUEL), ventilateurs à deux vitesses, alternance de pompe, scènes d'éclairage.
3. Inversion de moteur triphasé (Avant-Arrêt-Arrière)
Le schéma de câblage le plus demandé. Un commutateur à cames à 3 pôles inverse deux phases du moteur pour inverser la rotation.
Connexions des bornes :
Alimentation (bornes communes) : L1 (Marron) → Commun 1, L2 (Noir) → Commun 2, L3 (Gris) → Commun 3
- AVANT : U → L1, V → L2, W → L3
- ARRÊT : Tout ouvert
- ARRIÈRE : U → L3, V → L2, W → L1
Inverser L1 et L3 inverse le moteur. L2 reste sur V.
Applications : Convoyeurs, palans, grues, ventilateurs réversibles.
Avertissement critique : Ne jamais inverser en marche. Toujours s'arrêter d'abord en position centrale ARRÊT.
4. Commutation d'alimentation triphasée (transfert secteur/générateur)
Un commutateur de transfert manuel pour sélectionner entre deux sources d'alimentation sans risque de retour d'alimentation.
Connexions des bornes :
- Source A (Secteur) : L1A, L2A, L3A → Communs 1A, 2A, 3A
- Source B (Générateur) : L1B, L2B, L3B → Communs 1B, 2B, 3B
- Charge : T1, T2, T3 → Sorties
Positions : 1 (Secteur), 0 (les deux isolés), 2 (Générateur).
Applications : Alimentation de secours, alimentations doubles, commutation de maintenance.
5. Sélecteur triphasé Voltmètre/Ampèremètre
Un commutateur à cames à 4 positions connecte un compteur à chaque phase séquentiellement.
Connexions des bornes :
- Entrées de phase : L1, L2, L3 → Communs
- Entrée du compteur → Borne de sortie
Positions : 0 (ARRÊT), 1 (L1-N), 2 (L2-N), 3 (L3-N).
Applications : Panneaux de commande de moteur, panneaux de distribution, surveillance de générateur.
Note de classification : La commutation du voltmètre nécessite un courant nominal minimal ; la commutation de l'ampèremètre doit correspondre au courant de pleine charge.
Procédure d'installation étape par étape
Suivez cette séquence pour câbler et mettre en service correctement un commutateur à cames.
1. Mettre hors tension et verrouiller le circuit : Coupez le disjoncteur en amont. Appliquez votre dispositif de verrouillage personnel et votre étiquette d'avertissement. Testez la tension sur tous les conducteurs avant de toucher quoi que ce soit.
2. Monter le commutateur à cames : Vérifiez que la découpe du panneau correspond aux dimensions de montage du commutateur (généralement 22 mm, 30 mm ou 40 mm de diamètre pour les commutateurs à cames rotatifs). Installez le joint si fourni. Insérez le commutateur par l'avant, fixez-le avec l'écrou de montage par l'arrière. Serrez fermement, mais ne serrez pas trop fort, vous risqueriez de fissurer le boîtier.
3. Préparer les fils : Dénudez les extrémités des fils à la longueur spécifiée par le fabricant du commutateur (généralement 8-10 mm). Installez des embouts isolés sur tous les fils toronnés - sertissez fermement avec un outil d'embout approprié. Les embouts empêchent la rupture des brins et assurent un contact fiable.
4. Connecter les fils aux bornes : Suivez précisément votre schéma de câblage. Connectez l'alimentation entrante aux bornes communes, les fils sortants aux bornes de sortie. Insérez complètement les fils dans la borne, serrez les vis de la borne en utilisant le couple spécifié : généralement 1,2-1,5 Nm pour les vis M3.5, 2,0-2,5 Nm pour les vis M4. Les bornes sous-serrées chauffent et tombent en panne ; les vis trop serrées endommagent les filetages.
5. Acheminer et fixer le câblage : Acheminez les fils proprement à l'écart des arêtes vives et des pièces mobiles. Utilisez des serre-câbles pour regrouper les fils en faisceaux. Maintenez la séparation entre le câblage d'alimentation et le câblage du signal de commande pour éviter le bruit électrique.
6. Tout étiqueter : Utilisez des étiquettes permanentes pour marquer chaque borne avec sa désignation de circuit. Étiquetez les positions du levier du commutateur (AVANT/ARRÊT/ARRIÈRE, ou 1/0/2, etc.). Les futurs techniciens vous remercieront.
7. Vérifier avec un test de continuité : Avant de rétablir l'alimentation, utilisez un multimètre en mode continuité. Faites pivoter le levier dans chaque position et vérifiez que les bornes correctes présentent une continuité dans chaque position. Cela permet de détecter les erreurs de câblage avant de mettre le circuit sous tension.
8. Fermer l'enceinte et rétablir l'alimentation : Remettez la porte ou le couvercle du panneau. Retirez votre dispositif de verrouillage. Rétablissez l'alimentation au niveau du disjoncteur.
9. Tester le fonctionnement : Tout d'abord, testez à vide (moteur déconnecté ou disjoncteur coupé en aval). Vérifiez que le commutateur fonctionne correctement dans toutes les positions. Ensuite, testez en charge. Pour les applications de moteur, vérifiez le sens de rotation dans chaque position avant de fonctionner à pleine vitesse.
Dépannage des problèmes de câblage courants
Le moteur tourne dans le mauvais sens
- Cause: Deux phases sont croisées.
- Solution : Mettez hors tension. Inversez deux des trois fils de phase du moteur (U et W, par exemple). Re-testez.
Contact intermittent ou arc électrique
- Cause: Connexions de bornes desserrées, contacts usés ou oxydés, ou charge inductive sans suppression.
- Solution : Resserrer toutes les vis des bornes selon les spécifications. Inspectez les contacts pour détecter des piqûres ou des brûlures ; remplacez le kit de contact s'il est endommagé. Pour les charges inductives (moteurs, solénoïdes), ajoutez un snubber RC (condensateur de 0,1 µF et résistance de 100 Ω en série) à travers les contacts commutés pour absorber la force contre-électromotrice.
Le disjoncteur se déclenche lorsque le commutateur est actionné
- Cause: Court-circuit dû à des fils croisés, une isolation endommagée ou un dégagement insuffisant entre les phases.
- Solution : Mettez hors tension. Inspectez l'isolation de tous les fils pour détecter des dommages. Vérifiez l'isolation phase-phase et phase-terre avec un mégohmmètre (la résistance d'isolation doit être > 1 MΩ). Vérifiez que les fils ne sont pas pincés sous le matériel de montage.
Le commutateur ne se comporte pas comme prévu (mauvais circuits commutés)
- Cause: Code de programme de came incorrect sélectionné, ou bornes mal identifiées lors du câblage.
- Solution : Vérifiez que le code de programme du commutateur correspond à votre application. Consultez la fiche technique du fabricant pour le tableau de commutation. Si nécessaire, cartographiez le comportement de commutation réel avec un testeur de continuité et recâblez pour correspondre.
Conclusion et meilleures pratiques
Le câblage correct d'un commutateur à cames se résume à trois choses : comprendre quelle borne fait quoi, suivre le bon schéma pour votre application et vérifier chaque connexion avant de fermer le panneau. Les cinq minutes supplémentaires de test de continuité dans chaque position évitent le rappel à 2 heures du matin lorsque quelque chose ne va pas.
Meilleures pratiques : utilisez toujours des embouts sur les fils toronnés, appliquez le couple de serrage correct aux bornes, étiquetez chaque connexion. Documentez votre travail avec des photos ou un schéma de câblage annoté pour le dossier de maintenance. Pour les applications d'inversion de moteur, ne changez jamais de direction pendant que le moteur tourne - passez toujours par la position ARRÊT.
Besoin d'aide pour sélectionner le bon commutateur à cames pour une application personnalisée, ou avez-vous des questions sur les configurations de câblage ? Contactez l'équipe d'ingénierie d'application de VIOX Electric. Nous fournissons un support technique, une programmation de came personnalisée et une livraison rapide pour les fabricants de panneaux de commande et les fabricants OEM du monde entier.
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