Lors de la réparation ou de la conception d'installations électriques, vous devez choisir le bon matériel de réparation. fils. Vous pouvez utiliser une calculatrice ou un guide. Mais pour ce faire, vous devez connaître les paramètres de la charge et les spécificités de l'installation du câble.
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Pourquoi calculer la taille des câbles
Les exigences suivantes s'appliquent aux réseaux électriques
- sécurité ;
- fiabilité ;
- l'économie.
Si la section transversale du câble choisie est petite, les charges de courant sur câbles et fils sont trop élevées, ce qui entraîne une surchauffe. Cela peut entraîner une situation d'urgence qui endommage l'ensemble du système électrique et constitue un danger pour la vie et l'intégrité physique.
Si, en revanche, des câbles de grande section sont installés, la sécurité de l'application est assurée. Mais d'un point de vue financier, ce sera trop cher. La sélection correcte de la section transversale du conducteur est une condition préalable à un fonctionnement sûr et durable et à une utilisation judicieuse des fonds.
Il existe un chapitre distinct dans PUE sur la sélection correcte des conducteurs : "Chapitre 1.3. Sélection des conducteurs en fonction de l'échauffement, de la densité de courant économique et des conditions corona".
La section transversale d'un câble est calculée en fonction de la puissance et du courant. Examinons quelques exemples. Pour déterminer l'aire de la section transversale du conducteur requise pour 5kWvous devrez utiliser les tableaux de PUE (Règlement sur les installations électriques"). Ce guide est le document de référence. Elle précise que la section du câble doit être choisie en fonction de 4 critères :
- Tension d'alimentation (Monophasé ou triphasé).
- Matériau du conducteur
- Courant de charge mesuré en ampères (А), ou le pouvoir dans kilowatts (kW).
- Emplacement du câble.
Le PUE n'a aucune valeur 5 kWnous devons donc choisir la valeur supérieure suivante - 5,5 kW. Pour l'installation dans un appartement, il est aujourd'hui nécessaire fil de cuivre. Dans la plupart des cas, l'installation se fait dans l'air, une section de 2,5 mm² est donc appropriée à partir des tableaux de référence. La charge de courant maximale admissible est de 25 A.
Le manuel susmentionné précise également le courant pour lequel le disjoncteur est conçu (par ex.VA). Selon "Règlement sur les installations électriques"pour une charge de 5,5 kW, le courant de fonctionnement du disjoncteur doit être de 25 A". Le document indique que le courant nominal du conducteur qui va vers la maison ou l'appartement doit être supérieur d'un degré à celui du VA. Dans ce cas, après 25 A, il y a 35 A. La dernière valeur doit être considérée comme une valeur nominale. Un courant de 35 A correspond à une section de 4 mm² et à une puissance de 7,7 kW. Cela complète la sélection de la section du fil de cuivre en fonction de sa capacité : 4 mm².
Pour trouver quelle section de fil de cuivre est nécessaire pour 10 kWLà encore, nous nous référons à la fiche technique électrique. Si vous envisagez le cas de conducteurs exposés, vous devez décider du matériau du câble et de la tension d'alimentation.
Par exemplePour le fil d'aluminium et le 220 V, la puissance la plus élevée est de 13 kW, la section correspondante est de 10 mm² ; pour le 380 V, la puissance est de 12 kW et la section de 4 mm².
Choisir en fonction de la puissance
Avant de choisir une section de câble en fonction de sa puissance, il est nécessaire de calculer sa valeur totale, de dresser une liste des appareils électriques présents dans la zone où le câble doit être installé. La puissance de chaque appareil doit être indiquée à côté de la puissance nominale en unités de watts ou de kW (1 kW = 1000 watts). Additionnez ensuite la puissance totale de tous les appareils et vous obtiendrez le total.
Si vous choisissez un câble pour le raccordement d'un seul appareil, vous n'avez besoin que d'informations sur la consommation électrique de l'appareil. Vous pouvez trouver les sections des fils en fonction de la puissance dans les tableaux PUE.
Tableau 1. Sélection de la section du conducteur en fonction de la puissance pour les câbles à conducteurs en cuivre
| Section de l'âme du conducteur, mm² | Pour les câbles avec des conducteurs en cuivre | |||
| Tension 220 V | Tension 380 V | |||
| Courant, A | Puissance, kW | Courant, A | Puissance, kW | |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
| 16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 135 | 29,7 | 115 | 75.9 |
| 50 | 175 | 38.5 | 145 | 95,7 |
| 70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
| 95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
| 120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Tableau 2. Sélection de la section en fonction de la puissance pour les câbles avec des conducteurs en aluminium
| Section du conducteur, mm² | Pour les câbles avec des conducteurs en aluminium | |||
| Tension 220 V | Tension 380 V | |||
| Courant, A | Puissance, kW | Courant, A | Puissance, kW | |
| 2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
| 4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
| 6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
| 10 | 50 | 11,0 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22,0 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,2 |
En outre, il est important de connaître la tension du réseau : 380 V pour le triphasé et 220 V pour le monophasé.
Vous trouverez des informations sur les conducteurs en aluminium et en cuivre dans les normes d'installation électrique. Les deux ont des avantages et des inconvénients. Les avantages des câbles en cuivre sont les suivants :
- haute résistance ;
- l'élasticité ;
- la résistance à l'oxydation ;
- La conductivité électrique est supérieure à celle de l'aluminium.
Inconvénient des conducteurs en cuivre - coût élevé. Dans les maisons soviétiques, le câblage en aluminium était utilisé lors de la construction de la maison. Par conséquent, si un remplacement partiel est effectué, il est conseillé d'utiliser des fils d'aluminium. Les seules exceptions sont lorsque l'ensemble de l'ancien câblage (jusqu'au standard téléphonique) est remplacé par un nouveau câblage. Il est alors logique d'utiliser le cuivre. Il est interdit de mettre en contact direct le cuivre et l'aluminium, car cela entraîne une oxydation. C'est pourquoi un troisième métal est utilisé pour les relier.
Il est possible de calculer soi-même la section transversale d'un circuit triphasé. Pour ce faire, utilisez la formule : I=P/(U*1.73)où P - puissance, W ; U - tension, V ; I - Sélectionnez ensuite la section du câble dans le tableau de référence, en fonction du courant calculé. Si la valeur requise n'est pas présente, alors la section la plus proche qui dépasse la valeur calculée est sélectionnée.
Comment calculer avec le courant
La quantité de courant qui circule dans un conducteur dépend de sa longueur, de sa largeur, de sa résistance spécifique et de sa température. Lorsqu'il est chauffé, le courant électrique diminue. Les informations de référence sont données pour la température ambiante (18°С). Pour le choix de la section du câble, utiliser le tableau des clauses 1.3.10-1.3.11 du PUE-7 COURBES DE SERRAGE POUR LES FILS, CORDONS ET CABLES A ISOLATION ROM OU ISOLATION PLASTIQUE.
Tableau 3. Courant électrique pour les fils et cordons en cuivre avec isolation en caoutchouc et PVC
| Section transversale du conducteur, mm² | Courant, A, pour les conducteurs posés | |||||
| ouvertement | dans un seul tube | |||||
| deux conducteurs solides | trois conducteurs solides | quatre cœurs simples | un bicœur | Un trois-cœurs | ||
| 0,5 | 11 | - | - | - | - | - |
| 0,75 | 15 | - | - | - | - | - |
| 1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
| 1,2 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 14,5 |
| 1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
| 2 | 26 | 24 | 22 | 20 | 23 | 19 |
| 2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
| 3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
| 4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
| 5 | 46 | 42 | 39 | 34 | 37 | 31 |
| 6 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
| 8 | 62 | 54 | 51 | 46 | 48 | 43 |
| 10 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
| 16 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
| 25 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
| 35 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
| 50 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
| 70 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
| 95 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
| 120 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
| 150 | 440 | 360 | 330 | - | - | - |
| 185 | 510 | - | - | - | - | - |
| 240 | 605 | - | - | - | - | - |
| 300 | 695 | - | - | - | - | - |
| 400 | 830 | - | - | - | - | - |
Pour le calcul des conducteurs en aluminium, le tableau peut être utilisé.
Tableau 4. Courant électrique pour les conducteurs et cordons en aluminium avec isolation en caoutchouc et PVC
| Section transversale du conducteur, mm² | Courant, A, pour les fils posés | |||||
| ouvertement | dans un seul tube | |||||
| deux conducteurs solides | trois conducteurs solides | quatre cœurs simples | un bicœur | un trois-cœurs | ||
| 2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 | 14 |
| 2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
| 3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 | 18 |
| 4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
| 5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 | 24 |
| 6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 | 26 |
| 8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 | 32 |
| 10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
| 16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
| 25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
| 35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
| 50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
| 70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
| 95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
| 120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
| 150 | 340 | 275 | 255 | - | - | - |
| 185 | 390 | - | - | - | - | - |
| 240 | 465 | - | - | - | - | - |
| 300 | 535 | - | - | - | - | - |
| 400 | 645 | - | - | - | - | - |
En plus du courant électrique, il faudra également choisir le matériau du conducteur et la tension.
Pour un calcul approximatif de la section de courant du câble, divisez-la par 10. Si la section résultante ne figure pas dans le tableau, il faut utiliser la valeur supérieure la plus proche. Cette règle n'est valable que si le courant maximal admissible pour les conducteurs en cuivre ne dépasse pas 40 A. Pour une gamme de 40 à 80 A, divisez le courant par 8. Si des câbles en aluminium sont installés, vous devez diviser par 6, car l'épaisseur du conducteur en aluminium est supérieure à celle du conducteur en cuivre pour assurer les mêmes charges.
Calcul de la section du câble en fonction de la puissance et de la longueur
La longueur d'un câble affecte la chute de tension. Ainsi, la tension à l'extrémité du conducteur peut être réduite et peut ne pas être suffisante pour faire fonctionner un appareil électrique. Pour les réseaux électriques domestiques, ces pertes peuvent être négligées. Un câble plus long de 10 à 15 cm suffira. Cette longueur supplémentaire sera utilisée pour le câblage et les connexions. Si les extrémités du câble sont connectées au tableau de distribution, la longueur de réserve doit être encore plus longue, car le disjoncteurs.
Lorsque les câbles sont posés sur de longues distances, il faut tenir compte des éléments suivants chute de tension. Chaque conducteur est caractérisé par une résistance électrique. Ce paramètre est influencé par :
- La longueur du conducteur, unité de mesure : m. Plus la longueur augmente, plus la perte augmente.
- Surface de la section transversale, mesurée en mm². Une plus grande surface de section transversale signifie une plus faible chute de tension.
- Résistance spécifique du matériau (valeur de référence). Indique la résistance d'un fil qui mesure 1 millimètre carré par 1 mètre.
La chute de tension est numériquement égale au produit de la résistance et du courant. Il est admis que la valeur indiquée ne dépasse pas 5%. Si ce n'est pas le cas, il faut utiliser une section transversale plus grande. Algorithme de calcul de la section du fil en fonction de la puissance et de la longueur maximales :
- En fonction de la puissance P, de la tension U et du facteur cosf on trouve le courant selon la formule : I=P/(U*cof). Pour les réseaux électriques utilisés dans les foyers, cosf = 1. Dans l'industrie, le cosf est calculé comme le rapport entre la puissance active et la puissance apparente. Cette dernière se compose de la puissance active et de la puissance réactive.
- La section de courant du conducteur est déterminée à l'aide des tableaux PUE correspondants.
- Calculez la résistance du conducteur à l'aide de la formule : Ro=ρ*l/Soù ρ est la résistivité du matériau, l est la longueur du conducteur et S est la surface de la section transversale. Il faut tenir compte du fait que le courant circule dans le câble non seulement dans un sens, mais aussi dans le sens inverse. Par conséquent, la résistance totale : R = Ro*2.
- Trouvez la chute de tension du rapport : ΔU=I*R.
- Trouvez la chute de tension en pourcentage : ΔU/U. Si la valeur dépasse 5 %, sélectionnez la plus grande section de conducteur dans le livre de référence.
Câblage ouvert et fermé
Selon l'endroit, le câblage est divisé en 2 types :
- dissimulé ;
- exposés.
Aujourd'hui, le câblage caché est installé dans les appartements. Des plateaux spéciaux sont créés dans les murs et les plafonds pour accueillir les câbles. Après avoir installé les conducteurs, les évidements sont plâtrés. Le cuivre est utilisé comme conducteur. Vous devez planifier à l'avance car, à terme, pour installer davantage de câblage électrique ou pour remplacer les éléments, vous devrez démonter la finition. Les câbles et fils plats sont souvent utilisés pour les installations encastrées.
Pour les installations exposées, les fils sont installés le long de la surface de la pièce. La préférence est donnée aux conducteurs flexibles qui ont une forme ronde. Ils peuvent facilement être installés dans les gaines de câbles et passer dans les ondulations. Lors du calcul de la charge des câbles, la manière dont le câblage est posé est prise en compte.
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