Dimensionnement des câbles électriques (cuivre, 230 V monophasé)

Dimensionnement des câbles électriques (cuivre, 230 V monophasé)

Ce document présente deux approches complémentaires pour choisir la section d'un câble électrique :

1. selon le courant admissible (échauffement du conducteur) ;
2. selon la chute de tension (qui dépend également de la longueur).

Les valeurs ci-dessous sont indicatives, données pour des câbles en cuivre, en pose domestique (encastrée ou en air libre), dans des conditions normales. Elles peuvent varier en fonction du mode de pose, du regroupement des conducteurs et de la température ambiante.

⚠️ Pour toute installation électrique fixe, se référer à la norme NF C 15-100 et, au besoin, faire valider le dimensionnement par un professionnel.

1. Section / intensité / puissance (critère d'échauffement)

2. Section / intensité / longueur (critère de chute de tension)

Le critère précédent ne suffit pas : sur une longue distance, un câble correctement dimensionné en courant peut tout de même engendrer une chute de tension excessive, ce qui dégrade le fonctionnement des récepteurs et augmente les pertes.

Le tableau suivant indique la longueur maximale (aller simple) pour rester sous une chute de tension de 3 %, soit environ 6,9 V sur un réseau 230 V. Cette limite correspond à la recommandation de la NF C 15-100 pour la majorité des circuits domestiques.

3. Formule de calcul de la chute de tension

En monophasé, la chute de tension en volts est donnée par :

$$ \Delta U = \frac{2 \times \rho \times L \times I}{S} $$

avec :

• $\rho$ = 0,0175 Ω·mm²/m (résistivité du cuivre à 20 °C) ;
• $L$ = longueur du câble (aller simple, en mètres) ;
• $I$ = intensité parcourant le câble (en ampères) ;
• $S$ = section du conducteur (en mm²).

Le facteur 2 prend en compte le trajet aller-retour du courant (phase + neutre).

Pour obtenir la chute de tension en pourcentage, il suffit de diviser $\Delta U$ par la tension nominale (230 V) :

$$ \Delta U \, (\%) = \frac{\Delta U}{230} \times 100 $$

Exemple

Pour un câble de 2,5 mm², parcouru par 16 A, sur 25 m :

$$ \Delta U = \frac{2 \times 0{,}0175 \times 25 \times 16}{2{,}5} = 5{,}6 \text{ V} $$

soit environ 2,4 % — la longueur reste donc admissible.

4. Synthèse pratique

Pour dimensionner correctement un câble, il convient de :

1. choisir une section qui supporte le courant maximal (tableau §1) ;
2. vérifier que la longueur n'entraîne pas une chute de tension supérieure à 3 % (tableau §2 ou formule §3) ;
3. retenir la section la plus grande issue de ces deux critères ;
4. tenir compte du mode de pose, du regroupement des câbles et de la température ambiante, qui peuvent imposer un déclassement.

En cas de doute, mieux vaut surdimensionner légèrement la section : le surcoût est modeste et les bénéfices (pertes réduites, échauffement plus faible, marge pour évolutions futures) sont réels.