Comment choisir une section de câble. Comment choisir la bonne section de câble Comment calculer la section de fil en fonction de la charge

La possibilité de choisir la bonne section de câble peut être utile à tout le monde au fil du temps, et vous n’avez pas besoin d’être un électricien qualifié pour le faire. En calculant incorrectement le câble, vous pouvez vous exposer, vous et vos biens, à de graves risques : des fils trop fins deviendront très chauds, ce qui peut provoquer un incendie.

Pourquoi faut-il calculer la section du câble ?

Tout d'abord, la réalisation de cette procédure un peu compliquée est nécessaire pour assurer la sécurité à la fois des locaux eux-mêmes et des personnes qui s'y trouvent. Aujourd'hui, l'humanité n'a pas inventé de méthode plus pratique pour distribuer et livrer l'énergie électrique au consommateur, comme par le biais de fils. Les gens ont besoin des services d'un électricien presque tous les jours - quelqu'un doit connecter une prise, quelqu'un doit installer une lampe, etc. Il s'avère que même une procédure aussi apparemment insignifiante que l'installation d'une nouvelle lampe est associée au fonctionnement de en sélectionnant la section souhaitée. Que dire alors du raccordement d'une cuisinière électrique ou d'un chauffe-eau ?

Le non-respect des normes peut entraîner des dommages à l'intégrité du câblage, ce qui provoque souvent un court-circuit, voire un choc électrique.

Si vous faites une erreur lors du choix d'une section de câble et achetez un câble avec une surface de conducteur plus petite, cela entraînera un échauffement constant du câble, ce qui entraînera la destruction de son isolation. Naturellement, tout cela affecte négativement la durée de vie du câblage - il arrive souvent qu'un mois après une installation réussie, le câblage électrique cesse de fonctionner et qu'une intervention spécialisée soit nécessaire.

Il ne faut pas oublier que la sécurité électrique et incendie dans le bâtiment, et donc la vie des résidents eux-mêmes, dépend directement de la section de câble correctement sélectionnée.

Bien sûr, chaque propriétaire veut économiser autant que possible, mais vous ne devriez pas le faire au prix de votre vie, en la mettant en danger - après tout, à la suite d'un court-circuit, un incendie peut se produire, ce qui pourrait bien détruire tous les biens.

Pour éviter cela, avant de commencer les travaux d'installation électrique, vous devez sélectionner un câble de section optimale. Pour la sélection, plusieurs facteurs doivent être pris en compte :

• le nombre total d'appareils électriques situés dans la pièce ;
• la puissance totale de tous les appareils et la charge qu'ils consomment. À la valeur obtenue, il faut ajouter 20 à 30 % « en réserve » ;
• puis, grâce à de simples calculs mathématiques, convertissez la valeur résultante en section transversale du fil, en tenant compte du matériau du conducteur.

Attention! En raison de la conductivité électrique plus faible, les fils avec des conducteurs en aluminium doivent être achetés avec une section plus grande que ceux en cuivre.

Qu'est-ce qui affecte le chauffage des fils

Si le câblage chauffe pendant le fonctionnement des appareils électroménagers, vous devez immédiatement prendre toutes les mesures nécessaires pour éliminer ce problème. Il existe de nombreux facteurs qui influencent l'échauffement des fils, mais les principaux sont les suivants :

1. Section de câble insuffisante. Pour le dire dans un langage accessible, on peut dire ceci : plus les fils du câble sont épais, plus il peut transmettre de courant sans surchauffer. La valeur de cette valeur est indiquée dans le marquage des produits de câble. Vous pouvez également mesurer vous-même la section à l'aide d'un pied à coulisse (vous devez vous assurer que le fil n'est pas sous tension) ou par le type de fil.
2. Matériau à partir duquel le fil est fabriqué. Les conducteurs en cuivre transmettent mieux la tension au consommateur et ont une résistance inférieure à celle des conducteurs en aluminium. Naturellement, ils chauffent moins.
3. Type de noyau. Le câble peut être monoconducteur (l'âme est constituée d'une tige épaisse) ou multiconducteur (l'âme est constituée d'un grand nombre de petits fils). Un câble multiconducteur est plus flexible, mais est nettement inférieur à un câble unipolaire en termes d'intensité admissible du courant transmis.
4. Méthode de pose des câbles. Les fils étroitement posés situés dans le tuyau chauffent sensiblement plus que les câbles ouverts.
5. Matériau et qualité de l'isolation. En règle générale, les fils bon marché ont une isolation de mauvaise qualité, ce qui affecte négativement leur résistance aux températures élevées.

Comment calculer la consommation d'énergie

Vous pouvez calculer vous-même la section approximative du câble - il n'est pas nécessaire de faire appel à un spécialiste qualifié. Les données obtenues à la suite des calculs peuvent être utilisées pour acheter des fils, cependant, les travaux d'installation électrique eux-mêmes ne doivent être confiés qu'à une personne expérimentée.

La séquence d'actions lors du calcul de la section est la suivante :

1. Une liste détaillée de tous les appareils électriques de la pièce est établie.
2. Les données du passeport sur la consommation électrique de tous les appareils trouvés sont établies, après quoi la continuité de fonctionnement d'un équipement particulier est déterminée.
3. Après avoir identifié la valeur de la consommation électrique des appareils qui fonctionnent en permanence, vous devez additionner cette valeur en y ajoutant un coefficient égal à la valeur des appareils électriques qui s'allument périodiquement (c'est-à-dire si l'appareil ne fonctionne que 30 % du temps , alors vous devez ajouter un tiers de sa puissance).
4. Ensuite, nous recherchons les valeurs obtenues dans un tableau spécial pour calculer la section du fil. Pour une plus grande garantie, il est recommandé d'ajouter 10 à 15 % à la valeur de consommation électrique obtenue.

Pour déterminer les calculs nécessaires à la sélection de la section des câbles électriques en fonction de leur puissance au sein du réseau, il est important d'utiliser des données sur la quantité d'énergie électrique consommée par les appareils et appareils actuels.

À ce stade, il est nécessaire de prendre en compte un point très important : les données des appareils consommés électriquement ne donnent pas une valeur moyenne exacte, mais approximative. Par conséquent, environ 5 % des paramètres spécifiés par l'équipementier doivent être ajoutés à cette marque.

La majorité des électriciens qui ne sont pas les plus compétents et les plus qualifiés ont confiance en une vérité simple : afin d'installer correctement les fils électriques pour les sources d'éclairage (par exemple, pour les lampes), il est nécessaire de prendre des fils d'une section égale à 0,5 mm². , pour lustres - 1, 5 mm² et pour prises – 2,5 mm².

Seuls les électriciens incompétents y réfléchissent et le pensent. Mais que se passe-t-il si, par exemple, un micro-ondes, une bouilloire, un réfrigérateur et un éclairage fonctionnent simultanément dans la même pièce, ce qui nécessite des fils de sections différentes ? Cela peut conduire à diverses situations : court-circuit, dommages rapides au câblage et à la couche isolante, ainsi qu'un incendie (c'est un cas rare, mais toujours possible).

Exactement la même situation peu agréable peut se produire si une personne connecte un multicuiseur, une cafetière et, par exemple, une machine à laver à la même prise.

Caractéristiques du calcul de la puissance du câblage caché

Si la documentation de conception implique l'utilisation d'un câblage caché, il est alors nécessaire d'acheter des produits de câble « avec une réserve » - environ 20 à 30 % doivent être ajoutés à la valeur obtenue de la section du câble. Ceci est fait pour éviter de chauffer le câble pendant le fonctionnement. Le fait est que dans des conditions d'espace exigu et de manque d'accès à l'air, le câble chauffe beaucoup plus intensément que lors de l'installation d'un câblage ouvert. Si, dans des canaux fermés, il est prévu de poser non pas un câble, mais plusieurs à la fois, la section de chaque fil doit être augmentée d'au moins 40 %. Il n'est pas non plus recommandé de poser étroitement divers fils. Idéalement, chaque câble devrait être contenu dans un tuyau ondulé, ce qui lui confère une protection supplémentaire.

Important! C'est par la valeur de la consommation électrique que les électriciens professionnels sont guidés lors du choix d'une section de câble, et seule cette méthode est correcte.

Comment calculer les sections de câbles par puissance

Si la section du câble est suffisante, le courant électrique passera jusqu'au consommateur sans provoquer d'échauffement. Pourquoi le chauffage se produit-il ? Nous allons essayer de vous expliquer le plus clairement possible. Par exemple, une bouilloire avec une consommation électrique de 2 kilowatts est branchée sur la prise, mais le fil allant à la prise ne peut transmettre qu'un courant de 1 kilowatt. La capacité du câble est liée à la résistance du conducteur : plus elle est grande, moins le courant peut être transmis à travers le fil. En raison de la résistance élevée du câblage, le câble s'échauffe, détruisant progressivement l'isolation.

Avec la section appropriée, le courant électrique atteint intégralement le consommateur et le fil ne chauffe pas. Par conséquent, lors de la conception du câblage électrique, vous devez prendre en compte la consommation électrique de chaque appareil électrique. Cette valeur peut être retrouvée sur la fiche technique de l'appareil électrique ou sur l'étiquette apposée sur celui-ci. En additionnant les valeurs maximales et en utilisant une formule simple :

et obtenez la valeur du courant total.

Pn désigne la puissance de l'appareil électrique indiquée dans le passeport, 220 est la tension nominale.

Pour un système triphasé (380 V), la formule ressemble à ceci :

I=(P1+P2+....+Pn)/√3/380.

La valeur I résultante est mesurée en ampères et, sur cette base, la section de câble appropriée est sélectionnée.

On sait que le débit d'un câble en cuivre est de 10 A/mm ; pour un câble en aluminium, le débit est de 8 A/mm.

Par exemple, calculons la section du câble pour connecter une machine à laver dont la consommation électrique est de 2400 W.

I=2400 W/220 V=10,91 A, en arrondissant au supérieur nous obtenons 11 A.

11 A+5 A=16 A.

Si vous tenez compte du fait que des câbles à trois conducteurs sont utilisés dans les appartements et regardez le tableau, alors la valeur proche de 16 A est de 19 A, donc pour installer une machine à laver, vous aurez besoin d'un fil d'une section d'au moins 2 mm².

Tableau des sections de câbles par rapport aux valeurs actuelles

Comment choisir les sections de conducteur

Il existe plusieurs autres critères auxquels la section transversale des fils utilisés doit répondre :

1. Longueur du câble. Plus le fil est long, plus la perte de courant qui y est observée est importante. Cela se produit à nouveau en raison d'une augmentation de la résistance, qui augmente à mesure que la longueur du conducteur augmente. Ceci est particulièrement visible lors de l'utilisation de câbles en aluminium. Lors de l'utilisation de fils de cuivre pour organiser le câblage électrique dans un appartement, la longueur n'est généralement pas prise en compte - la marge standard de 20 à 30 % (pour le câblage caché) est plus que suffisante pour compenser d'éventuelles augmentations de résistance associées. avec la longueur du fil.
2. Type de fils utilisés. Il existe 2 types de conducteurs utilisés dans l’alimentation électrique domestique : à base de cuivre ou d’aluminium. Les fils de cuivre sont de meilleure qualité et ont moins de résistance, mais les fils d'aluminium sont moins chers. En totale conformité avec les normes, le câblage en aluminium ne remplit pas ses tâches plus mal que le cuivre, vous devez donc soigneusement peser votre choix avant d'acheter un fil.
3. Configuration du tableau électrique. Si tous les fils alimentant les consommateurs sont connectés à un seul disjoncteur, ce sera alors le point faible du système. Une charge importante entraînera un échauffement des borniers et le non-respect des normes entraînera son fonctionnement constant. Il est recommandé de diviser le câblage électrique en plusieurs « faisceaux » avec l'installation d'une machine séparée.

Afin de déterminer les données exactes pour le choix de la section des câbles de câblage électrique, il est nécessaire de prendre en compte tous les paramètres, même les plus insignifiants, tels que :

1. Type et type d'isolation du câblage électrique ;
2. Longueur des tronçons ;
3. Méthodes et options de pose ;
4. Caractéristiques des conditions de température ;
5. Niveau et pourcentage d'humidité ;
6. La valeur maximale possible de surchauffe ;
7. La différence des puissances de tous les récepteurs actuels appartenant au même groupe. Tous ces indicateurs, et bien d’autres, peuvent accroître considérablement l’efficacité et les avantages de la consommation d’énergie à n’importe quelle échelle. De plus, des calculs corrects permettront d'éviter les cas de surchauffe ou d'abrasion rapide de la couche isolante.

Afin de déterminer correctement la section de câble optimale pour tous les besoins des ménages humains, il est nécessaire dans tous les cas généraux d'utiliser les règles standardisées suivantes :

• pour toutes les prises qui seront installées dans l'appartement, il est nécessaire d'utiliser des fils d'une section appropriée de 3,5 mm² ;
• pour tous les éléments lumineux, il est nécessaire d'utiliser des câbles de câblage électrique d'une section de 1,5 mm² ;
• Quant aux appareils haute puissance, des câbles d'une section de 4 à 6 mm² doivent être utilisés.

Si des doutes surgissent lors du processus d’installation ou de calcul, il vaut mieux ne pas agir aveuglément. L'option idéale serait de se référer au tableau de calculs et de normes approprié.

Tableau des sections des câbles en cuivre

Table de section de câble en aluminium

Ainsi, la puissance connue de chaque appareil électrique de la maison, le nombre connu de luminaires et de points d'éclairage permettent de calculer la puissance totale consommée. Ce n'est pas une somme exacte, puisque la plupart des valeurs des puissances des différents appareils sont des moyennes. Par conséquent, vous devez immédiatement ajouter 5 % de sa valeur à ce chiffre.

Lectures de puissance moyenne pour les appareils électriques courants

Et beaucoup pensent que cela suffit pour sélectionner des options de câbles en cuivre presque standard :

• section 0,5 mm2 pour les fils d'éclairage des spots ;
• section 1,5 mm2 pour les fils d'éclairage des lustres ;
• section 2,5 mm2 pour toutes les prises.

Au niveau de l’utilisation domestique de l’électricité, un tel système semble tout à fait acceptable. Jusqu'à ce que le réfrigérateur et la bouilloire électrique décident de s'allumer dans la cuisine en même temps, pendant que vous y regardiez la télévision. La même surprise désagréable vous surprend lorsque vous branchez une cafetière, un lave-linge et un micro-ondes sur une seule prise.

Calcul thermique à l'aide de facteurs de correction

Pour plusieurs lignes dans un canal câblé, les valeurs tabulées du courant maximum doivent être multipliées par le coefficient approprié :

• 0.68 — pour le nombre de conducteurs de 2 à 5 pcs.
• 0.63 — pour conducteurs de 7 à 9 pcs.
• 0.6 — pour conducteurs de 10 à 12 pcs.

Le coefficient se réfère spécifiquement aux fils (âmes) et non au nombre de lignes qui passent. Lors du calcul du nombre de fils posés, le fil de travail neutre ou le fil de terre n'est pas pris en compte. Selon PUE et GOST 16442-80, ils n'affectent pas l'échauffement des fils lors du passage des courants normaux.

En résumant ce qui précède, il s'avère que pour sélectionner correctement et précisément la section du fil, vous devez savoir :

1. La somme de toutes les puissances maximales des appareils électriques.
2. Caractéristiques du réseau : nombre de phases et tension.
3. Caractéristiques du matériau du câble.
4. Données tabulaires et coefficients.

Dans le même temps, la puissance n'est pas l'indicateur principal d'une ligne de câble individuelle ou de l'ensemble du système d'alimentation interne. Lors de la sélection d'une section, assurez-vous de calculer le courant de charge maximal, puis vérifiez-le avec le courant nominal du disjoncteur domestique.

Tout d'abord, un électricien doit être capable de calculer correctement la section du câble à poser, car si la section est mal choisie, le réseau électrique ne durera pas longtemps. Dans la vie de tous les jours, ces connaissances seront utiles à tous ceux qui effectuent des réparations, modifient le câblage, achètent de nouveaux équipements électriques et réfléchissent en même temps à la fiabilité du réseau électrique et à leur propre sécurité.

Une section de câblage sélectionnée avec précision garantira ce qui suit :

1. Fournira fonctionnement à long terme et ininterrompu de votre équipement.
2. Exclura la possibilité d'incendies.
3. Livrera de la nécessité de remplacer le câblage.
4. Permettraéviter les coûts supplémentaires pour l'achat d'un produit de grande section.

Comment choisir la section de câble en fonction de la puissance ?

Pour un calcul correct, vous avez besoin de :

1. Calculer le nombre d'appareils électroménagers dans la pièce (il est conseillé de prendre en compte les appareils électroménagers que vous envisagez d'acheter dans le futur), leur puissance totale.
2. Tous les dispositifs divisez-les en 2 groupes : ceux qui fonctionneront en continu, et ceux qui seront rarement utilisés, puis résumez leurs puissances et déterminez la durée approximative de fonctionnement du câblage à pleine charge.
3. Ajouterà la valeur résultante de 5% - «marge de sécurité».
4. Valeur finale doit être divisé par le coefficient de fonctionnement du réseau, le résultat sera l'indicateur de puissance de fil requis, après quoi, à l'aide d'un tableau de flux de courant spécial, nous déterminons la section transversale des noyaux pour la valeur résultante.
5. Sélectionner un produit en aluminium, cuivre ou aluminium-cuivre dont la section est adaptée à votre valeur de puissance, compte tenu de la tension du réseau (220V pour une alimentation domestique, 380V pour une alimentation industrielle).

Il faut savoir que les matériaux des produits conducteurs sont l'aluminium, le cuivre et l'aluminium-cuivre, et chacun d'eux présente des avantages et des inconvénients.

Caractéristiques du câble en aluminium :

1. Plus léger et moins cher que ceux en cuivre.
2. Posséder 1,73 fois moins conducteur que le cuivre.
3. Sensible à l'oxydation, après quoi ils perdent leur conductivité.
4. Après une utilisation à long terme cessent de garder leur forme.
5. À la maison la soudure n'est pas possible.

Caractéristiques du câble en cuivre :

1. Posséder haute élasticité et résistance mécanique.
2. Sont différents petite quantité de résistance électrique.
3. Super accommodant soudure et étamage.
4. Ils sont debout bien plus que ceux en aluminium.

Un câble aluminium-cuivre est un conducteur en aluminium recouvert à l'extérieur de cuivre (la quantité de cuivre est de 10 à 30 %) selon une méthode thermomécanique.

Caractéristiques du câble aluminium-cuivre :

1. La conductivité est meilleure que celui d'un produit en aluminium, mais pire que celui d'un produit en cuivre.
2. Avec le temps, les caractéristiques de ce produit ne se détériorent pas, contrairement aux fils en aluminium.
3. Coût beaucoup plus faible, par rapport au cuivre.
4. Aluminium cuivre, contrairement au cuivre et à l'aluminium, n'intéresse pas les voleurs, puisque les collecteurs de métaux non ferreux n'acceptent pas l'aluminium-cuivre en raison de la difficulté de séparer les deux métaux.

Comment connaître la puissance ?

La puissance est mesurée en watts, kilowatts (W, kW, w, kWt). Sur tout équipement électrique moderne (domestique et industriel), la puissance est indiquée sur l'étiquette ainsi que d'autres caractéristiques du produit. Si ce paramètre est manquant pour une raison quelconque, nous vous recommandons d'utiliser le tableau 1.

Tableau 1 – valeurs de puissance moyennes des appareils électroménagers :

Exemples de calcul

Courant admissible pour les câbles et fils :

Exemple 1. Calcul pour un réseau monophasé 220V.

Le plus souvent, les immeubles d'habitation sont alimentés par un réseau monophasé avec une tension de 220V. Disons que la puissance totale des appareils électroménagers, en tenant compte de 5 % supplémentaires - la « marge de sécurité », est de 7,6 kW (charge électrique moyenne dans un appartement) - vous pouvez maintenant commencer à choisir le matériau du câble.

Pour ce faire, on retrouve la valeur de la section de câble adaptée la plus proche dans le tableau correspondant de la publication « Règles pour les installations électriques » (Tableau 2), dans notre cas ce sera :

• 4 mm². pour le cuivre (conçu pour des charges continues de 8,3 kW) ;
• 6 mm. carré pour l'aluminium (conçu pour des charges continues de 7,9 kW) ;
• 6 mm. carré pour le cuivre aluminium (voir rubrique conseils des professionnels) ;

Exemple 2. Calcul pour un réseau triphasé avec une tension de 380V.

Dans ce cas, le raccordement se fait sur l'une des 3 phases et un « zéro » commun - cette règle s'applique exclusivement aux appareils monophasés, dont la grande majorité se retrouve dans une maison moderne.

N'oubliez pas les appareils électroménagers triphasés - pompes, postes à souder, moteurs, etc., lors du raccordement, la charge doit être uniformément répartie entre 3 phases (7,6 kW / 3 phases = 2,6 kW par phase).

Par conséquent, lors de la connexion d'une charge à un réseau triphasé, la valeur de la puissance totale est multipliée par un coefficient spécial, en raison duquel la valeur de la section transversale diminue. Par exemple, lors du raccordement d'une charge de 7,6 kW, pour un réseau monophasé, vous aurez besoin d'un fil de cuivre - 4 mm², pour un réseau triphasé - 1,5 mm².

A noter qu'il est beaucoup plus facile d'effectuer des calculs pour les conditions domestiques que pour les installations industrielles, puisque dans ce dernier cas s'ajoutent aux indicateurs qui doivent être pris en compte lors du calcul :

• charges saisonnières ;
• facteur de simultanéité ;
• facteur de demande ;

Calculateurs en ligne

Pour faciliter les calculs et sélectionner avec précision la taille de section requise, nous avons sélectionné des calculateurs en ligne fonctionnels qui effectueront des calculs rapides et précis pour vous permettre de déterminer la section requise :

Conséquences d'une sélection incorrecte de section

Sélection de section par puissance– un processus extrêmement responsable. Par exemple, si la section du câble du réseau électrique domestique est conçue pour une puissance allant jusqu'à 6 kW, avec une charge de 7,5 kW (en connectant uniquement un seul appareil électroménager, tel qu'un four à micro-ondes ou une bouilloire électrique, au réseau), réseau électrique domestique), le câble surchauffera.

Lorsque la surchauffe atteint une valeur critique, elle commence d'abord à fondre, puis l'isolation du câble s'enflamme :

1. C'est la section de fil mal sélectionnée est la cause la plus fréquente des incendies domestiques.
2. De plus, si l'isolation échoue, un court-circuit peut se produire, entraînant une panne de tous les appareils électroménagers.
3. De toute façon, vous devrez dépenser beaucoup d'argent pour restaurer et remplacer, au moins le câblage de la maison.
4. Dans une entreprise industrielle Des câbles mal sélectionnés peuvent entraîner des conséquences bien plus tragiques.

C'est pourquoi cette question doit être prise très au sérieux.

1. Câblage en aluminium il est préférable de remplacer par de l'aluminium-cuivre un de même diamètre (cette règle s'applique également au tableau 2). Si vous remplacez un câble en cuivre par un câble en aluminium-cuivre, la section du nouveau câble doit correspondre à celle en cuivre de 5 à 6.
2. Avec alimentation triphasée Il est préférable de diviser les appareils en groupes afin que la charge sur chaque phase soit à peu près la même.
3. Au moment de l'achat, vous devez faire attention aux marquages, car les vendeurs peuvent tricher en faisant passer des câbles aluminium-cuivre pour du cuivre, causant ainsi des dommages importants à votre portefeuille. Pour éviter que cela ne se produise, vous devez :
   
   • Faites attention aux marquages ​​(les produits nationaux en aluminium-cuivre sont marqués de la combinaison de lettres AM).
   • S'il n'y a pas de marquage ou si le câble a été fabriqué à l'étranger (sans tenir compte des pays de la CEI), il suffit de gratter la couche supérieure - l'âme en cuivre est homogène, contrairement au cuivre aluminium.
4. Dernière fois La pose de câbles à l'aide de tuyaux ondulés (ondulations) est de plus en plus courante. Vous trouverez ci-dessous les avantages de l'ondulation, ainsi que les caractéristiques de fonctionnement :
   
   • L'inflammabilité réduite des ondulations minimise le risque d'incendie en cas de court-circuit du câblage.
   • L'ondulation protège le câblage des contraintes mécaniques et des dommages.
   • Enfiler un fil dans une ondulation devient d'autant plus difficile qu'il est long ; par conséquent, son extrémité est d'abord attachée à un fil fin, beaucoup plus facile à enfiler à travers l'ondulation.
5. Pour le câblage électrique domestique, il est recommandé d’utiliser des fils toronnés car ils sont plus flexibles.

L'article aborde les principaux critères de choix d'une section de câble et donne des exemples de calculs.

Sur les marchés, vous pouvez souvent voir des panneaux manuscrits indiquant lequel l'acheteur doit acheter en fonction du courant de charge attendu. Ne croyez pas ces signes, car ils sont trompeurs. La section du câble est sélectionnée non seulement par le courant de fonctionnement, mais également par plusieurs autres paramètres.

Tout d'abord, il faut tenir compte du fait que lors de l'utilisation d'un câble à la limite de ses capacités, les âmes du câble s'échauffent de plusieurs dizaines de degrés. Les valeurs actuelles indiquées sur la figure 1 supposent un chauffage des âmes du câble jusqu'à 65 degrés à une température ambiante de 25 degrés. Si plusieurs câbles sont posés dans un tuyau ou un chemin, en raison de leur échauffement mutuel (chaque câble chauffe tous les autres câbles), le courant maximal admissible est réduit de 10 à 30 pour cent.

De plus, le courant maximum possible diminue à des températures ambiantes élevées. Par conséquent, dans un réseau de groupe (un réseau allant des panneaux aux lampes, prises de courant et autres récepteurs électriques), en règle générale, les câbles sont utilisés avec des courants ne dépassant pas 0,6 à 0,7 des valeurs indiquées sur la figure 1.

Riz. 1. Courant de longue durée admissible pour les câbles à conducteurs en cuivre

Sur cette base, l'utilisation généralisée de disjoncteurs d'un courant nominal de 25A pour protéger les réseaux de prises posés avec des câbles avec des conducteurs en cuivre d'une section de 2,5 mm2 est dangereuse. Des tableaux de coefficients de réduction en fonction de la température et du nombre de câbles dans un chemin de câbles sont disponibles dans le Règlement d'Installation Électrique (PUE).

Des restrictions supplémentaires surviennent lorsque le câble est plus long. Dans ce cas, les pertes de tension dans le câble peuvent atteindre des valeurs inacceptables. En règle générale, lors du calcul des câbles, la perte maximale dans la ligne ne dépasse pas 5 %. Les pertes ne sont pas difficiles à calculer si vous connaissez la valeur de résistance des âmes du câble et le courant de charge calculé. Mais généralement, pour calculer les pertes, ils utilisent des tableaux de dépendance des pertes sur le moment de charge. Le moment de charge est calculé comme le produit de la longueur du câble en mètres et de la puissance en kilowatts.

Les données permettant de calculer les pertes à une tension monophasée de 220 V sont présentées dans le tableau 1. Par exemple, pour un câble avec des conducteurs en cuivre d'une section de 2,5 mm2, avec une longueur de câble de 30 mètres et une puissance de charge de 3 kW, le moment de charge est de 30x3 = 90, et les pertes seront de 3 %. Si la valeur de perte calculée dépasse 5 %, il est alors nécessaire de sélectionner un câble de section plus grande.

Tableau 1. Moment de charge, kW x m, pour conducteurs en cuivre dans une ligne à deux fils pour une tension de 220 V pour une section de conducteur donnée

À l'aide du tableau 2, vous pouvez déterminer les pertes dans une ligne triphasée. En comparant les tableaux 1 et 2, on constate que dans une ligne triphasée avec des conducteurs en cuivre de section 2,5 mm2, des pertes de 3 % correspondent à six fois le couple de charge.

Une triple augmentation du couple de charge se produit en raison de la répartition de la puissance de charge sur trois phases, et une double augmentation du fait que dans un réseau triphasé avec une charge symétrique (les mêmes courants dans les conducteurs de phase), le courant dans le conducteur neutre est nul. Avec une charge asymétrique, les pertes dans les câbles augmentent, ce qui doit être pris en compte lors du choix de la section du câble.

Tableau 2. Moment de charge, kW x m, pour conducteurs en cuivre dans une ligne triphasée à quatre fils avec zéro pour une tension de 380/220 V à une section de conducteur donnée (pour agrandir le tableau, cliquez sur la figure)

Les pertes dans les câbles ont un impact significatif lors de l'utilisation de lampes basse tension, telles que les lampes halogènes. C'est compréhensible : si 3 Volts chutent sur les conducteurs de phase et neutre, alors à une tension de 220 V nous ne le remarquerons probablement pas, et à une tension de 12 V, la tension sur la lampe chutera de moitié jusqu'à 6 V C'est pourquoi les transformateurs pour alimenter les lampes halogènes doivent être rapprochés au maximum des lampes. Par exemple, avec une longueur de câble de 4,5 mètres avec une section de 2,5 mm2 et une charge de 0,1 kW (deux lampes de 50 W), le couple de charge est de 0,45, ce qui correspond à une perte de 5 % (tableau 3).

Tableau 3. Moment de charge, kW x m, pour conducteurs en cuivre dans une ligne à deux fils pour une tension de 12 V pour une section de conducteur donnée

Les tableaux ci-dessus ne prennent pas en compte l'augmentation de la résistance des conducteurs due à l'échauffement dû au courant qui les traverse. Par conséquent, si le câble est utilisé à des courants de 0,5 ou plus du courant maximum admissible du câble d'une section donnée, une correction doit alors être introduite. Dans le cas le plus simple, si vous prévoyez des pertes ne dépassant pas 5 %, calculez la section efficace sur la base de pertes de 4 %. En outre, les pertes peuvent augmenter s'il existe un grand nombre de connexions entre les âmes du câble.

Les câbles à conducteurs en aluminium ont une résistance 1,7 fois supérieure à celle des câbles à conducteurs en cuivre et, par conséquent, leurs pertes sont 1,7 fois plus importantes.

Le deuxième facteur limitant pour les grandes longueurs de câble est le dépassement de la valeur de résistance admissible du circuit phase zéro. Pour protéger les câbles contre les surcharges et les courts-circuits, on utilise généralement des disjoncteurs à déclenchement combiné. De tels interrupteurs disposent de déclencheurs thermiques et électromagnétiques.

Le déclencheur électromagnétique assure l'arrêt instantané (dixièmes voire centièmes de seconde) de la section de secours du réseau en cas de court-circuit. Par exemple, un disjoncteur désigné C25 possède un déclencheur thermique de 25 A et un déclencheur électromagnétique de 250 A. Les disjoncteurs automatiques du groupe «C» ont une multiplicité du courant de coupure du déclencheur électromagnétique au thermique de 5 à 10. Mais la valeur maximale est prise.

La résistance totale du circuit phase zéro comprend : la résistance du transformateur abaisseur du poste de transformation, la résistance du câble du poste à l'appareillage d'entrée (SDU) du bâtiment, la résistance du câble posé de l'ASU à l'appareillage (RU) et la résistance du câble de la ligne de groupe elle-même, dont la section doit être définie.

Si la ligne comporte un grand nombre de connexions d'âmes de câble, par exemple une ligne de groupe composée d'un grand nombre de lampes reliées par un câble, la résistance des connexions de contact doit également être prise en compte. Des calculs très précis prennent en compte la résistance de l'arc au point de défaut.

La résistance totale du circuit phase zéro pour les câbles à quatre conducteurs est indiquée dans le tableau 4. Le tableau prend en compte la résistance des conducteurs de phase et neutre. Les valeurs de résistance sont données à une température à l'intérieur du câble de 65 degrés. Le tableau est également valable pour les lignes à deux fils.

Tableau 4. Phase d'impédance du circuit - zéro pour les câbles à 4 conducteurs, Ohm/km à température centrale de 65 o C

Dans les postes de transformation urbains, des transformateurs d'une capacité de 630 kV ou plus sont généralement installés. A et plus, ayant une résistance de sortie Rtp inférieure à 0,1 Ohm. Dans les zones rurales, des transformateurs de 160 à 250 kV peuvent être utilisés. Et ayant une résistance de sortie d'environ 0,15 Ohm, et même des transformateurs de 40 à 100 kV. A, ayant une impédance de sortie de 0,65 à 0,25 Ohm.

Les câbles du réseau d'alimentation depuis les postes de transformation urbains jusqu'aux ASU des maisons sont généralement utilisés avec des conducteurs en aluminium avec une section de conducteur de phase d'au moins 70 à 120 mm2. Si la longueur de ces lignes est inférieure à 200 mètres, la résistance du circuit phase-neutre du câble d'alimentation (Rpc) peut être prise égale à 0,3 Ohm. Pour un calcul plus précis, vous devez connaître la longueur et la section du câble, ou mesurer cette résistance. L'un des appareils permettant de telles mesures (appareil Vector) est illustré à la Fig. 2.

Riz. 2. Dispositif de mesure de la résistance du circuit phase-zéro "Vector"

La résistance de ligne doit être telle qu'en cas de court-circuit, le courant dans le circuit soit garanti supérieur au courant de fonctionnement du déclencheur électromagnétique. Ainsi, pour le disjoncteur C25, le courant de court-circuit dans la ligne doit dépasser la valeur de 1,15x10x25=287 A, ici 1,15 est le facteur de sécurité. Par conséquent, la résistance du circuit phase zéro du disjoncteur C25 ne doit pas dépasser 220 V/287 A = 0,76 Ohm. En conséquence, pour le disjoncteur C16, la résistance du circuit ne doit pas dépasser 220 V/1,15 x 160 A = 1,19 Ohms et pour le disjoncteur C10, pas plus de 220 V/1,15 x 100 = 1,91 Ohms.

Ainsi, pour un immeuble urbain, en prenant Rtp = 0,1 Ohm ; Rpk=0,3 Ohm lors de l'utilisation d'un câble avec des conducteurs en cuivre d'une section de 2,5 mm2 dans le réseau de prises, protégé par un disjoncteur C16, la résistance du câble Rgr (conducteurs de phase et neutre) ne doit pas dépasser Rgr=1,19 Ohm - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 Ohm. Dans le tableau 4, nous trouvons sa longueur - 0,79/17,46 = 0,045 km, soit 45 mètres. Pour la plupart des appartements, cette longueur est suffisante.

Lors de l'utilisation d'un disjoncteur C25 pour protéger un câble de section 2,5 mm2, la résistance du circuit doit être inférieure à 0,76 - 0,4 = 0,36 Ohm, ce qui correspond à une longueur maximale de câble de 0,36/17,46 = 0,02 km, soit 20 mètres.

En utilisant un disjoncteur C10 pour protéger une ligne d'éclairage groupé réalisée avec un câble avec des conducteurs en cuivre d'une section de 1,5 mm2, on obtient la résistance maximale admissible du câble de 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm, ce qui correspond à une longueur maximale de câble de 1,51/29, 1 = 0,052 km, soit 52 mètres. Si une telle ligne est protégée par un disjoncteur C16, alors la longueur maximale de la ligne sera de 0,79/29,1 = 0,027 km, soit 27 mètres.

Il serait inutile de répéter que la sélection correcte et compétente des composants peut protéger une maison ou un appartement de nombreux problèmes. Guidé par une règle sage, au lieu de déclarations abstraites, l'article fournit des conseils pratiques sur le calcul de la section des fils pour le câblage dans un appartement ou une maison.

La manière la plus simple, mais pas la plus correcte, de sélectionner les sections de fil

Très souvent, lors de l'installation du câblage dans une maison ou un appartement, ils ne recourent pas à des formules et à des calculs, guidés par un schéma primitif :

• lignes de prise - 2,5 m² mm,
• – 1,5 m² mm,
• consommateurs puissants (plaques de cuisson, foyers électriques, cuisinières électriques) – 4-6 m² mm.

Cette méthode simple ne peut pas être qualifiée de fondamentalement incorrecte. Il suppose une « réserve » qui ne permettra pas au câblage électrique de griller sous des surcharges mineures et, en principe, ne contredit pas le PUE. En même temps, cette méthode présente un certain nombre d'inconvénients :

• le manque de sélection précise ne permet pas d'assurer l'efficacité du système de câblage électrique,
• cette méthode n'inclut pas le calcul du câble sous-marin,
• La méthode n'est pas applicable aux pièces avec des consommateurs d'énergie plus puissants et spécifiques, c'est-à-dire qu'elle ne peut pas être utilisée pour calculer la section des fils d'un atelier à domicile dans lequel fonctionnera la machine à souder ; elle ne convient pas à une maison avec un puissant.

Calcul de câble sous-marin

Le câble sous-marin « porte » toute la charge. De plus, en cas de panne, toute la maison sera hors tension, il est donc important de calculer sa section et de sélectionner le type de câble de manière à minimiser le risque de situations désagréables.

Nous résumons le pouvoir de tous les consommateurs d’énergie

La puissance des consommateurs est la grandeur principale sur la base de laquelle la section des fils est calculée. Par conséquent, la somme des puissances de tous les consommateurs disponibles dans une maison ou un appartement constitue la première étape du calcul d'un câble sous-marin. Dans la plupart des cas, cette caractéristique est indiquée non seulement dans la notice jointe à tout appareil électroménager ou électrique, mais également sur les boîtiers des consommateurs. S'il est impossible de déterminer avec précision cette valeur, des valeurs approximatives doivent être utilisées.

Il ne faut pas oublier : lors du calcul de la puissance totale, il ne faut pas oublier les appareils électriques connectés pendant une courte période. Ainsi, lorsqu’ils parcourent votre maison, ils ne prennent souvent pas en compte un fer à repasser, un sèche-cheveux, un rasoir électrique, un mixeur ou un mixeur, etc. Conscient que cette probabilité est extrêmement faible, pour des raisons de sécurité, le câblage à ce stade est conçu de manière à pouvoir résister à la mise en marche simultanée de tous les consommateurs d'électricité de la maison.

Valeurs de puissance approximatives pour les appareils électroménagers :

• Télévision – 300 W,
• ordinateur avec imprimante – 1000 W,
• four à micro-ondes – 1400 W,
• réfrigérateur – 600 W,
• lave-linge – 2500 W,
• aspirateur – 1600 W,
• fer à repasser 1700 W,
• sèche-cheveux – 1200 W.

Lors du calcul du câblage dans une maison privée ou un chalet, la puissance des équipements spéciaux doit être prise en compte :

• chauffe-eau instantané – 5000 W,
• pompe à eau – 1000 W,
• – 1500 W,
• scie circulaire – 2000 W,
• compresseur – 2000 W,
• – 1500 W.

L'électricité consommée dans l'atelier est de :

• taille-crayon électrique – 900 W,
• perceuse – 800 W,
• raboteuse électrique – 900 W,
• marteau perforateur – 1200 W,
• scie sauteuse – 700 W,
• broyeur – 1700 W,
• – 2300 W.

Utilisation du tableau des tailles de fils

Pour déterminer la section du câble d'entrée, un tableau standard est utilisé, dans lequel il faut trouver la puissance totale résultante et déterminer la section du câble correspondant à cette valeur.
Lors du calcul de la puissance totale, nous avons supposé l'inclusion simultanée de tous les consommateurs, en gardant à l'esprit qu'une telle situation est impossible. Par conséquent, nous multiplions le chiffre obtenu en sommant par 0,7. Allumer 70 % des appareils électriques est également peu probable, donc même en tenant compte du facteur « réserve », ce sera suffisant.

La section des fils des luminaires et des groupes de prises est réalisée de la même manière. Après calculs, il est le plus souvent déterminé qu'une section transversale suffisante pour l'éclairage est de 0,5 à 0,7 mètre carré. mm, et pour - 1,5 m². mm.

Dans la plupart des cas, on utilise des fils de section évidemment importante : 1,5 mètre carré. mm pour l'éclairage et 2,5 m². mm pour les groupes de prises domestiques ordinaires. Les groupes de prises en atelier peuvent nécessiter un câble plus épais.

L'augmentation de l'épaisseur des fils par rapport à la section transversale de conception est due aux dommages possibles au câble dus à la corrosion et aux charges mécaniques lors d'un fonctionnement à long terme.

Prise en compte de la longueur de la ligne lors du calcul de la section du fil

Ce point n'est souvent pas respecté dans les calculs, car dans la plupart des cas, il s'avère que les pertes le long du conducteur se situent dans des limites acceptables. En même temps, un contrôle supplémentaire ne fera pas de mal, d'autant plus qu'il ne prendra pas beaucoup de temps.

La résistance du conducteur (fil) est calculée par la formule R=p L/S, dans laquelle L est la longueur du fil, exprimée en mètres, S est la section transversale requise que nous avons obtenue précédemment et p est la résistivité du matériau, qui pour le cuivre est de 0,0175 Ohm mm2/m.

Pour un câble à deux conducteurs, la valeur résultante est multipliée par deux. Pour un trois noyaux, c'est aussi deux, puisque l'un des trois noyaux est « masse ».

En déterminant la résistance d’un conducteur, nous pouvons calculer de combien il peut réduire la tension. La chute de tension est définie comme le produit du courant et de la résistance du conducteur.

La dernière étape consistera à déterminer le pourcentage de perte de tension par rapport au nombre entier (tension initiale 220 Volts). Si les pertes sont inférieures à 5 %, vous pouvez réaliser le câblage à l'aide d'un fil de section calculée par nos soins. Si les pertes sont de 5 % ou plus, la section du fil doit être augmentée.

Sélection d'un fil pour le câblage

Au début de l'article, nous disions que les fils d'aluminium sont beaucoup moins utilisés que les fils de cuivre. En effet, l'avantage est son faible coût, mais en termes de caractéristiques opérationnelles, il est nettement inférieur.
Avantages du cuivre :

• résistance, supérieure à celle de l'aluminium,
• douceur et plasticité, qui ne permettent pas aux fils de se casser au niveau des virages,
• capacité à résister à des charges de courant élevées par rapport à l'aluminium.

Attention : lors de l'achat de câbles ou de fils dans un magasin, vous devez garder à l'esprit que la section réelle peut ne pas coïncider avec la section nominale, et ce n'est pas un défaut ou une violation. Nous citons la clause 1.4.a de GOST 22483-77 : « La section transversale réelle des noyaux peut différer de la section nominale si la résistance électrique répond aux exigences de cette norme. » Autrement dit, si, en améliorant la qualité du matériau (cuivre), les paramètres de fil requis sont maintenus, son diamètre (section transversale) peut être réduit.