Choix de la section d'un câble
2 Critères intervienne :
I. Intensité en ligne :
Effet joule (échauffement) W=R x I² x T
Chaque câble est caractérisé par sa contrainte thermique.
C’est la valeur qu’il peut accepter sans que son vieillissement s’accélère.
Norme : NF C 15 100
IB=courant d’emplois en ligne.
IN=courant nominal du dispositif de protection.
IZ=courant admissible dans le câble.
On doit avoir : IB ≤ IN ≤ IZ
Le courant de fonctionnement ou dispositif de protection doit être inférieur à IZ.
Dans la norme : IF ≤ 1.54 IZ
Dans la pratique :
IF=1.43 IN pour disjoncteur domestique.
IF=1.35 IN pour disjoncteur industriel.
II. Chute de tension en ligne
1) Généralité :
Par suite de la résistance (et de l’alimentation alternatif) des conducteurs, il se produit une chute de tension Δ U.
La norme définie les valeurs max de Δ U pour assurer un bon fonctionnement des récepteurs.
(Δ U )/U en %
Pour le calcul de Δ U, on prend la résistivité de la température de fonctionnement. (60°c)
Résistance du cuivre : 2.25 X 10 -8 Ωm² / m.
Résistance d’aluminium : 3.6 X 10 -8 Ωm² / m.
La résistance Lω vari selon le type de câble.
XC=0.2 mΩ / m pour câble unipolaire.
XC=0.08 mΩ / m pour câble multipolaire.
XC=0.3 mΩ / m pour ligne aérienne.
Remarque : pour les feuilles longues la réactance est négligeable (≤ 30 M).
2) En courant continu :
R=Résistance d’un conducteur
ΔU=Ub – Ua
ΔU=2 X RI
R=(ρ X L)/S
ΔU=(2 X ρ X L X I)/S
S ≥ (2 X ρ X L X I)/ΔU
Ex : Déterminer la section du câble pour alimenter un moteur à courant continu.
ρ= 50 Kw – 240 V
L=200 m
Le câble utilisé est du U1000 R 12N
Le poste est privé.
Cuivre=ρ=2.25 X 10 -8 Ωm² / m
ΔU/U=8 %
ΔU=8 X U=(8 X 240)/100 19.2 V
P=U X I
I=P/U=(50 000)/240=209 A
I=209 A
S ≥=(2 X 2.25 X 10 -8 X 200 X 209)/19.2
S ≥=(9 X 209 X 10 -6)/19.2
S ≥ 97.96 X 10-6 m²
S ≥=97.96 mm²
Section du câble normalisé=120 mm²
3) En alternatif monophasé
ΔU=RI + LωI
Ud=Va + ΔU
Proj de RI=RI cosρ
Proj de LωI=LωI sinρ
ΔU=2 (RI cosρ + LωI sinρ)
ΔU=2 I (ρ cosρ + Lω sinρ)
Ex : calculer la section pour alimenter un moteur alternatif monophasé
P=30 Kw – 240 V – cosρ=0.65
Câble U1000 R02V
Longueur de la ligne=150 m
Poste public
4) En triphasé
ΔU=I (R cosρ + Lω sinρ)
U=√3 X V
Δ=√3 X ΔV
ΔU=I (R cosρ + Lω sinρ) √3
ρ=U X I X √3 X cosρ
I= ρ/(U X √3 X cosρ)
ΔU=ρ/(U X √3 X cosρ) (R cosρ + Lω sinρ) √3
ΔU=P/U (R+Lω tanρ)
5) Calcul de la chute de tension de détermination par tableau
ΔU=15 V
Aluminium
L=125 m
I=70 A
S=?
Cosρ=0.5
Triphasé
ΔU=K X IB X L
K=ΔU/(IB X L)=15/(70 X 0.125)
K=1714=> K=1.43
S=25²
