Choisir La section des fils électriques

Lors d’une installation électrique, il convient de calculer le bon dimensionnement des câbles électriques. Voyons pourquoi.

Les règles courantes
Un câble électrique bien dimensionné ne doit pas s’échauffer et pour cela il est habituel de prendre comme repères les règles de dimensionnement utilisées en habitation.
règles cables electriques

Les chutes de tension
Au-delà de ces repères il convient de prendre en compte les chutes de tension. Voici ce que dit la norme :

“La chute de tension maximale entre l’origine de l’installation BT et l’utilisation doit être au maximum de 3 % pour les appareils d’éclairage, et de 5 % pour les autres usages”

Concrètement, cela signifie qu’une pompe à chaleur monophasée 230 V ne doit jamais être alimentée en dessous de 218 V.

POURQUOI C’EST important
Les organes de puissance (bobinages, résistances) ne souffrent pas lors des sous-tensions. Ils peuvent, au pire, perdre un peu de leur rendement. Par contre, les cartes électroniques y sont très sensibles.
Quelques symptômes possibles selon les équipements en cas de sous-tension :
• dégradation de la carte,
• pompe à chaleur qui se coupe et qui redémarre,
• projecteurs led qui se désynchronisent.

Un peu de calcul
La formule pour calculer les chutes de tension est un peu barbare. La voici :
U=(ϿL/S)I.cosφ

U : chute de tension, en volts (V),
: résistivité du conducteur
(0,023 pour le cuivre),
L : longueur développée du conducteur, en mètres (un câble monophasé de 20 mètres contient 40 m de fil),
S : section du conducteur, en mm2,
I : intensité, en ampères (A),
cos : facteur de puissance
(par défaut 0,8).
schema tension

Sur cet exemple :
chute de tension occasionnée par le câble d’alimentation depuis le branchement EDF jusqu’au tableau électrique de l’habitation :
U=(ϿL/S)I.cosφ
U=(0,023 × 60 × 45 × 0,8)/25
U=2 V
Pour les intensités, il faut prendre en compte le courant d’emploi, c’est-à-dire celui de la protection en tête.
Exemple, si une pompe à chaleur d’intensité nominale 12 A est branchée sur un disjoncteur D20, il faudra retenir 20 ampères.
A SAVOIR : Le câble doit être dimensionné selon sa protection, pas selon ce qu’il alimente.

Les courants d’appel
Pour les câbles dédiés à l’alimentation des appareils finaux (pompe à chaleur, pompes, projecteurs, etc.) il faut prendre en compte les courants d’appel au démarrage. La pompe à chaleur, en particulier, à un courant d’appel prolongé du fait de la présence d’un compresseur (sauf démarrages progressifs sur modèles Inverter).
Dans ces circonstances, nous cumulons 2 conditions particulières :
– l’une défavorable (intensité 6 fois plus élevé),
– l’autre favorable (cosφ=0,35).
Il est facile d’en déduire que pour les pompes à chaleur, les chutes de tension sont 2 fois plus élevées au démarrage.

POUR l’électricien
Quand vous demandez une alimentation dans le local, spécifiez à l’électricien la puissance dont vous avez besoin. Demandez une tension à l’arrivée de minimum de 224 V (2,5 % de chute de tension), de manière à disposer d’encore 2,5 % de chute de tension (6 volts) pour les appareils de la piscine.
Il est facile de vérifier le bon dimensionnement du câble posé par l’électricien. Une simple mesure de tension à l’alimentation du local suffit (Voir photo). Bien sûr la mesure doit se faire en charge, sinon il n’y a pas de chute de tension.
Dans tous les cas exigez à minima une section de 10 mm2 pour des équipements futurs.
electricien

TABLEAU PRATIQUE
Ce tableau, réalisé par les étudiants du CFA IFIR de Pierrelatte, récapitule l’essentiel.
Les résultats ont été calculés avec la base d’une chute de tension de 2,5 %, et tient compte des courants d’appel.
Pour les pompes à chaleur, nous respecterons a minima les règles d’habitation.

Tableau de sections de câble en monophasé 230 V spécifique aux installation de piscines
tableau_choix_de_cables_piscine

Bases de calcul :
Chute de tension existante de l’installation 2,5 %
Pompes : chute de tension admise de 10 % au total. Conditions de démarrage : 6In, cosφ = 0,35
Pompes à chaleur : chute de tension admise 7,5 % au total. Imax = 2Iemploi
Projecteurs halogènes : chute de tension admise 2 V au total
Projecteurs led : chute de tension admise 1,5 V au total
La norme C15-100 tolère une chute de tension supérieure à 5 % pour les appareils à courant d’appel (max 15 %),
et pour les éclairages de piscine. NF C15-100, partie 702.414.1. et partie 5-52-525

Manuel Martinez
Professeur en électrotechnique au centre de formation de Pierrelatte (26)




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