Câbles d'alimentation : le guide complet des prises et connecteurs du monde

À la câblothèque de RACK, les câbles d'alimentation arrivent par cartons entiers. Chaque ordinateur, chaque écran, chaque imprimante qu'on nous donne en a un, parfois deux. Et quand on vide le carton sur la table de l'atelier, la même question revient toujours : « celui-là, il va sur quoi ? »

La réponse tient en une idée simple : un câble d'alimentation a deux bouts, et ces deux bouts obéissent à deux logiques opposées. Côté mur, chaque pays a sa prise, héritée de son histoire. Côté appareil, le monde entier s'est mis d'accord, ou presque, sur une seule famille de connecteurs. Ce guide passe en revue les deux, avec leur origine, leur usage et les pièges à connaître.

1. Deux bouts, deux mondes

Un cordon d'alimentation, c'est d'abord trois fils de cuivre dans une gaine de plastique souple :

• la phase (marron en Europe), qui amène le courant ;
• le neutre (bleu), qui le ramène ;
• la terre (vert et jaune), qui ne sert à rien tant que tout va bien. Si un fil se dénude à l'intérieur de l'appareil et touche la carcasse métallique, c'est elle qui évacue le courant de fuite, et le disjoncteur différentiel du tableau coupe tout avant que quelqu'un ne s'électrocute en touchant la machine.

Chaque conducteur est fait d'une âme multibrins : des dizaines de fils de cuivre très fins, torsadés. Un seul gros fil rigide casserait à force d'être plié ; un faisceau de brins fins, non. En Amérique du Nord, le code couleur est différent : noir pour la phase, blanc pour le neutre, vert pour la terre.

Certains câbles n'ont que deux fils, sans terre. Ce n'est pas une économie : ils alimentent des appareils dits de classe II, à double isolation, reconnaissables au symbole de deux carrés emboîtés sur leur étiquette. Leur carcasse est en plastique, ou isolée deux fois des parties sous tension : il n'y a rien à relier à la terre. C'est le cas de la plupart des chargeurs, des téléviseurs et des consoles de jeu.

2. Côté appareil : la grande famille CEI 60320

En 1970, la Commission électrotechnique internationale (CEI, ou IEC en anglais) publie la norme CEI 320, renumérotée CEI 60320 en 1994. Son idée est redoutablement efficace : si tous les appareils ont la même prise, le fabricant produit un seul modèle pour toute la planète, et il lui suffit de glisser dans la boîte le câble du pays de destination. C'est pour cette raison que les câbles C13 s'entassent par dizaines dans nos cartons : chaque ordinateur en a apporté un.

La règle du pair et de l'impair

Les connecteurs portent la lettre C et un numéro. Le numéro impair désigne le connecteur femelle, au bout du câble ; le numéro pair juste au-dessus, l'embase mâle fixée sur l'appareil. Un C13 va donc dans un C14, un C5 dans un C6. Ce n'est pas un hasard si le côté femelle est sur le câble : c'est lui qui arrive du mur, sous tension, et ses contacts doivent rester hors de portée des doigts.

En Amérique du Nord, les mêmes connecteurs sont homologués pour des courants plus élevés (15 A pour un C13, 20 A pour un C19), parce que la tension y est deux fois plus faible : à puissance égale, il faut deux fois plus d'ampères.

C5, le « Mickey »

Trois lobes arrondis, une silhouette de souris célèbre : on l'appelle « trèfle » ou « Mickey ». C'est le connecteur des blocs chargeurs d'ordinateurs portables, qui ont besoin d'une terre mais tirent peu de courant. Il est assez compact pour entrer dans un bloc de la taille d'un paquet de cartes.

C7, le « 8 »

Deux lobes, pas de terre : c'est le cordon des radios, des lecteurs de cassettes, des consoles et d'une foule de petits appareils à double isolation. Les Anglais l'appellent « figure 8 » ou « infinity ». On en attribue l'origine au fabricant allemand Telefunken. Il existe une variante non normalisée, avec un côté carré, qui impose le sens de branchement : on la trouvait sur les premières PlayStation vendues aux États-Unis et au Canada. Un C7 ordinaire entre dans cette embase carrée, mais pas l'inverse.

C13, le standard de l'informatique

C'est le câble que tout le monde a dans un tiroir : celui des tours, des écrans, des imprimantes. On l'appelle souvent « câble de bouilloire », à tort. Un C13 est prévu pour une broche qui ne dépasse pas 70 °C. Une bouilloire chauffe bien davantage, et elle utilise le C15, reconnaissable à son encoche, prévu pour 120 °C.

Le système est astucieux : l'embase C16 des appareils chauds porte un petit relief, qui vient se loger dans l'encoche du C15. Un C13, qui n'a pas d'encoche, bute dessus et ne peut pas entrer. En revanche, un câble C15 peut alimenter un ordinateur sans problème : qui peut le plus peut le moins. La même logique vaut pour les C21, version à 155 °C du C19.

C19, pour les gros consommateurs

Plus large, avec des contacts disposés à plat, le C19 supporte 16 A. On le trouve sur les serveurs d'entreprise, les onduleurs de forte puissance et les multiprises de baies informatiques. Chez un particulier, il est rare.

Quand le mâle est sur le câble

Un onduleur ou une multiprise de baie informatique possède des sorties femelles C13 (ou C19). Pour y brancher un ordinateur, il faut donc un cordon qui porte un C14 mâle d'un côté et un C13 de l'autre. Ces cordons courts, souvent livrés avec les onduleurs, servent aussi de rallonge entre un câble ordinaire et un appareil.

Dans les centres de données, un câble qui se débranche sous l'effet des vibrations ou d'un coude malheureux peut éteindre un serveur. D'où les connecteurs verrouillables. Certains, du type IEC Lock, portent des mâchoires qui serrent la broche de terre d'une embase C14 tout à fait ordinaire : on appuie sur les boutons latéraux pour libérer. D'autres, comme le système V-Lock, ont un ergot qui s'enclenche dans une encoche de l'embase, et demandent donc un appareil prévu pour. Tous restent compatibles avec les embases classiques, le verrou en moins.

3. Côté mur : pourquoi le monde n'a pas une seule prise

Au début du XXe siècle, les premiers appareils électriques domestiques se branchaient… sur la douille des lampes, en vissant un adaptateur à la place de l'ampoule. En 1904, l'Américain Harvey Hubbell fait breveter une fiche séparable : l'adaptateur reste dans la douille, et l'on n'a plus qu'à y enficher une fiche à broches. En 1913, il fait breveter la fiche à deux lames parallèles, puis en 1916 sa version polarisée, avec une lame plus large que l'autre. C'est l'ancêtre direct de la prise américaine actuelle.

Pendant ce temps, chaque pays électrifie ses logements avec ses propres fabricants, ses propres ingénieurs et ses propres règles de sécurité. Quand les normes nationales se figent, entre les années 1920 et 1950, des millions de prises sont déjà dans les murs. En changer coûterait une fortune, et chaque pays garde la sienne.

La CEI a bien tenté de réunifier le monde : en 1986, elle publie la norme CEI 60906-1, une prise universelle compacte à trois broches rondes. Presque personne ne l'a adoptée. Seules l'Afrique du Sud et le Paraguay ont publié des normes proches, et le Brésil s'en est inspiré pour la sienne. En 2017, une analyse de l'Union européenne a même déconseillé d'harmoniser les prises européennes, jugeant les systèmes existants suffisamment sûrs.

Les lettres de A à N

Pour s'y retrouver, on classe les prises murales par lettre, de A à N. Cette classification, née au ministère américain du Commerce, est reprise par la CEI sur son site World Plugs, qui recense les prises et les tensions de chaque pays. Une lettre O est venue s'ajouter récemment pour la nouvelle fiche thaïlandaise.

230 V, 120 V, 100 V : la tension aussi change

La forme de la fiche n'est que la partie visible. Derrière, deux grandes familles de réseaux cohabitent : 230 V à 50 Hz en Europe et dans la majeure partie du monde, 120 V à 60 Hz en Amérique du Nord. La norme CEI 60038 a remplacé les anciens 220 V continental et 240 V britannique par une valeur commune de 230 V.

Le Japon est un cas à part : 100 V partout, mais deux fréquences. En 1895, Tokyo achète des générateurs à l'allemand AEG, qui tournent à 50 Hz ; en 1896, Osaka achète les siens à l'américain General Electric, à 60 Hz. Plus d'un siècle plus tard, l'est du pays est toujours à 50 Hz, l'ouest à 60 Hz, et des stations de conversion relient les deux réseaux.

4. Europe continentale : les types C, E et F

Toute l'Europe continentale partage la même base : deux broches rondes, espacées de 19 mm. Ce qui change, c'est la façon d'amener la terre.

• Type C, l'Europlug (CEE 7/16) : la petite fiche plate des chargeurs, sans terre, limitée à 2,5 A, avec des broches de 4 mm. C'est la fiche la plus voyageuse du monde : elle entre dans toutes les prises européennes, mais aussi dans les prises suisses, danoises, italiennes, israéliennes et brésiliennes.
• CEE 7/17, la fiche ronde « contour » : sans terre elle aussi, mais avec des broches de 4,8 mm et un corps rond, pour les appareils plus gourmands comme les aspirateurs ou les sèche-cheveux.
• Type E, la prise française : la broche de terre est dans le mur, et la fiche porte un trou pour la recevoir. On la trouve en France, en Belgique, en Pologne, en Tchéquie et en Slovaquie.
• Type F, le Schuko : son nom abrège l'allemand Schutzkontakt, « contact de protection ». La terre passe par deux lames sur les côtés de la prise, qui touchent les clips de la fiche avant même que les broches n'entrent en contact. On l'attribue à Albert Büttner, un fabricant bavarois, vers 1925. Allemagne, Autriche, Pays-Bas, Espagne, Scandinavie, mais aussi Corée du Sud : c'est l'une des prises les plus répandues d'Europe.
• CEE 7/7, l'hybride : elle porte à la fois les clips du Schuko et le trou de la prise française. Elle entre donc dans les deux, et c'est elle qui équipe la quasi-totalité des câbles vendus en Europe, dont nos câbles C13.

Une conséquence pratique : un appareil acheté en Allemagne se branche en France sans adaptateur, et réciproquement, dès lors que sa fiche est une CEE 7/7. Seules les fiches Schuko « pures » (CEE 7/4), sans trou, butent sur la broche de terre d'une prise française.

5. Royaume-Uni : la fiche qui a son propre fusible

La BS 1363 (type G) naît en 1947, dans un Royaume-Uni qui reconstruit ses logements après la guerre. Elle est massive, avec trois broches rectangulaires, et elle cache une particularité unique : un fusible dans la fiche elle-même.

Ce fusible ne protège pas l'appareil, contrairement à une idée répandue : il protège le câble. Les installations britanniques utilisent des circuits en boucle protégés à 30 ou 32 A, bien trop pour un fin cordon de lampe de chevet. Le fusible de la fiche, calibré pour le câble, fond avant que celui-ci ne chauffe. Les valeurs courantes sont 3 A (fusible rouge) pour les petits appareils et 13 A (marron) pour les gros.

Autres raffinements : les trous de phase et de neutre de la prise murale sont fermés par des obturateurs, que seule la broche de terre, plus longue, peut ouvrir en entrant la première. Les appareils sans terre ont d'ailleurs une fausse broche de terre en plastique, juste pour ouvrir les obturateurs. Depuis 1984, les broches de phase et de neutre sont gainées d'isolant à leur base, pour qu'un doigt ne puisse jamais toucher une broche sous tension en débranchant.

La BS 1363 équipe aussi l'Irlande, Malte, Chypre, la Malaisie, Singapour, Hong Kong et une partie des pays du Golfe. Avant elle, le Royaume-Uni utilisait la BS 546 (1934), à broches rondes, qui survit ailleurs sous les noms de type D et type M.

6. Suisse, Italie, Danemark : les singuliers

• Suisse, type J : une fiche hexagonale à trois broches rondes, la terre légèrement décalée sous l'axe des deux autres. Sa version 10 A, dite T12, est normalisée dès 1937. Les prises suisses acceptent aussi l'Europlug, mais pas les fiches Schuko ou françaises.
• Italie, type L : trois broches rondes alignées, la terre au milieu. Il en existe deux calibres : 10 A (broches de 4 mm) et 16 A (broches de 5 mm, plus écartées). Les prises italiennes modernes, dites bipasso, ont des trous en forme de 8 qui acceptent les deux calibres et l'Europlug. Beaucoup de logements italiens ont aussi des prises Schuko.
• Danemark, type K : des broches de Schuko, mais une terre en forme de demi-lune sous les deux autres. La prise murale semble sourire. Les prises françaises et Schuko y sont désormais autorisées, mais restent rares.

7. Amérique du Nord et Japon : les lames plates

Les fiches nord-américaines sont définies par la NEMA, l'association des fabricants de matériel électrique des États-Unis. Leur nom se lit comme un code : L éventuel pour « verrouillable » (locking), un numéro de configuration (tension et nombre de fils), l'intensité en ampères, puis P pour la fiche (plug) ou R pour la prise (receptacle). La 5-15P est donc une fiche de configuration 5 (120 V avec terre) prévue pour 15 A.

• NEMA 1-15, type A : deux lames plates, sans terre. Sur les fiches polarisées, la lame du neutre est plus large, ce qui interdit de la brancher à l'envers.
• NEMA 5-15, type B : la même, avec une broche de terre ronde. C'est la fiche du câble d'ordinateur américain.
• NEMA 5-20 : une lame est couchée, pour 20 A. La prise murale correspondante a une fente en T qui accepte aussi les fiches 5-15.
• NEMA 6-15 et 6-20 : du 240 V, pour les climatiseurs ou certains serveurs. Les logements américains reçoivent en effet deux phases de 120 V en opposition : entre une phase et le neutre, on a 120 V ; entre les deux phases, 240 V.

Les prises murales marquées d'un point vert sont dites « de qualité hospitalière » : leurs contacts serrent plus fort, pour qu'un appareil médical ne se débranche pas par accident. Les fiches assorties sont souvent transparentes, ce qui permet de contrôler le raccordement d'un coup d'œil.

Le Japon utilise les mêmes fiches A et B, en 100 V, souvent sans lame élargie. Un appareil japonais fonctionne souvent aux États-Unis, mais un appareil américain prévu pour 120 V peut peiner au Japon.

Pour l'électroménager lourd, les fiches grossissent. La 10-30, sans terre, équipait les sèche-linge ; elle est remplacée dans les constructions neuves par la 14-30, qui ajoute une terre. La 14-50 alimente les cuisinières électriques, les camping-cars et, de plus en plus, la recharge lente des voitures électriques. La TT-30 (pour travel trailer) est la prise des terrains de caravaning. Enfin, les fiches verrouillables de la série L, à lames courbes, se tournent d'un quart de tour une fois enfoncées : on les trouve sur les chantiers, les groupes électrogènes et les installations industrielles.

8. Ailleurs dans le monde : types I, N, H, M et D

• Type I, l'Australie : deux lames plates inclinées en V et une lame de terre verticale. La norme australienne de 1937 s'inspirait d'un brevet de... Harvey Hubbell. Depuis la révision de 2000, les lames doivent être gainées d'isolant à leur base. La Nouvelle-Zélande, la Chine et l'Argentine utilisent des fiches compatibles, mais l'Argentine a inversé la phase et le neutre.
• Type N, le Brésil : la norme NBR 14136, inspirée de la prise mondiale CEI 60906-1, en deux calibres (10 A et 20 A). L'Afrique du Sud a adopté une fiche très proche (SANS 164-2), désormais obligatoire dans les installations neuves.
• Type H, Israël : trois broches en Y. Plates à l'origine, elles sont devenues rondes en 1989, et les prises actuelles acceptent les deux générations ainsi que l'Europlug.
• Types D et M, l'héritage britannique : trois grosses broches rondes en triangle, issues de la BS 546 de 1934. Le type D (5 A) équipe l'Inde, le type M (15 A) l'Afrique du Sud.
• Corée du Sud : le Schuko européen, mais en 220 V et à 60 Hz.

9. Tableau récapitulatif

La Chine, qui acceptait l'Europlug, l'a exclu de ses normes nationales en 2021. Au Brésil, la tension dépend de la région, voire du logement : vérifiez toujours avant de brancher.

10. Lire le marquage d'un câble

La gaine d'un câble porte une inscription qui dit exactement ce qu'il supporte. En Europe, la désignation harmonisée H05VV-F 3G1,0 se lit ainsi : câble harmonisé (H), prévu pour 300/500 V (05), isolé et gainé de PVC (VV), souple (-F), à trois conducteurs dont un vert-jaune (3G) de 1 mm² chacun (1,0). Un câble à deux fils sans terre porte un X au lieu du G : 2X0,75.

La section est le chiffre qui compte le plus. En pratique :

• 0,75 mm² : petits appareils et cordons courts ;
• 1 mm² : 10 A, la section habituelle des câbles C13 ;
• 1,5 mm² : 16 A, pour les câbles C19 et le gros électroménager.

En Amérique du Nord, la section s'exprime en AWG, à l'envers : plus le numéro est petit, plus le fil est gros. Un cordon en 18 AWG (0,82 mm²) est homologué pour 10 A, en 16 AWG pour 13 A, en 14 AWG pour 15 A. Les lettres qui précèdent décrivent la gaine : S pour service, J pour junior (300 V), T pour thermoplastique.

11. Les conseils de l'atelier

• Lisez la plaque de l'alimentation. La mention INPUT 100-240 V~ 50/60 Hz signifie que l'appareil fonctionne partout dans le monde : il suffit de changer le câble. C'est le cas de presque tous les chargeurs de portables et des alimentations de PC récentes.
• Méfiez-vous des vieilles alimentations de PC. Beaucoup portent, à l'arrière, un petit sélecteur rouge 115 / 230 V. Réglé sur 115 V et branché sur une prise française, il détruit l'alimentation à la mise sous tension. Vérifiez-le sur toute machine d'occasion avant de l'allumer.
• Ne forcez jamais. Si une fiche n'entre pas, c'est souvent voulu : un C13 refusé par un appareil chaud, une fiche 16 A refusée par une prise 10 A. Limer, tordre ou arracher une broche de terre supprime la protection pour laquelle elle existe.
• Méfiez-vous des adaptateurs « universels » qui acceptent toutes les fiches du monde dans un seul trou : les contacts sont souvent lâches, et certains pays les interdisent.
• Déroulez entièrement un enrouleur avant d'y brancher un radiateur ou un appareil puissant : enroulé, le câble ne dissipe pas sa chaleur et peut fondre.
• Un câble abîmé part au recyclage. Gaine fendue, fiche noircie, cuivre visible, odeur de chaud : on ne le répare pas au ruban adhésif. Déposez-le en déchèterie ou dans un point de collecte des déchets électriques, où son cuivre sera récupéré.

12. La câblothèque RACK

Tous les câbles de cet article, ou presque, passent un jour par notre atelier. Plutôt que de les laisser dormir dans des cartons, nous les avons rassemblés dans la câblothèque : il vous manque un C13, un « Mickey » ou un « 8 » pour relancer un appareil ? Regardez si nous l'avons avant d'en acheter un neuf.

Et si vos tiroirs débordent de câbles orphelins, ne les jetez pas : donnez-les nous. Un câble en bon état sert pendant des décennies, et chacun qui repart évite d'en fabriquer un nouveau. Vous hésitez sur ce que vous avez entre les mains ? Apportez-le à une de nos permanences, nous l'identifierons ensemble.

Pour aller plus loin, le site Museum of Plugs and Sockets retrace l'histoire de chaque fiche du monde avec une précision remarquable, et l'article History of AC power plugs and sockets de Wikipédia détaille les brevets des pionniers.

Schémas : RACK. Les fiches murales sont dessinées d'après les cotes des normes (diamètre des broches, entraxes) ; les fiches NEMA de forte puissance et les verrouillages sont simplifiés. Sources : CEI (World Plugs), Wikipédia (articles AC power plugs and sockets, IEC 60320, NEMA connector, BS 1363, Schuko, Utility frequency).