Pourquoi la longueur détermine la section
Chaque câble possède une résistance. Lorsqu'un courant le traverse, une chute de tension se produit à cause de cette résistance, et le consommateur reçoit moins d'énergie que ce que la batterie fournit. La perte dépend de trois facteurs : le courant, la longueur et la section.
Dans une installation domestique de 230 volts, cela est négligeable. Une chute d'un volt représente 0,4 pour cent. Dans un réseau de bord de 12 volts, ce même volt représente plus de huit pour cent : 12 V deviennent 11 V, et un appareil qui s'éteint en dessous de ce seuil le fera alors que la batterie est pleine.
C'est pourquoi il existe une règle à bord qui contredit l'intuition : le consommateur seul ne détermine pas la section. Le même guindeau nécessite un câble nettement plus épais à la proue qu'à côté de la batterie. La fiche ne dit rien sur la section nécessaire.
Le trajet aller-retour
Le deuxième point est l'erreur de calcul la plus fréquente. Le courant circule via le conducteur positif vers le consommateur et revient par le conducteur négatif. Les deux trajets génèrent une chute de tension. Un consommateur situé à cinq mètres de la distribution implique une longueur de conducteur de dix mètres.
Celui qui calcule sur la base du trajet simple obtient la moitié de la section requise et subit le double de la chute de tension. Cela ne se remarque pas pour de l'éclairage, mais c'est très sensible pour un réfrigérateur à compresseur.
La formule
FormuleSection en mm² = (2 × longueur en m × courant en A × 0,0175) ÷ chute de tension admissible en V
0,0175 est la résistivité du cuivre en ohms multipliée par des millimètres carrés par mètre, mesurée à température ambiante. Les câbles chauds dans le compartiment moteur ont une résistance légèrement supérieure ; le calcul devient ainsi un peu conservateur, ce qui est souhaitable dans ce cas.
Reste la chute de tension admissible. La norme ISO 13297:2020 indique deux valeurs : 10 pour cent de la tension nominale pour les circuits ordinaires, 3 pour cent pour les équipements liés à la sécurité — feux de navigation, ventilateurs de cale, pompe de cale. À 12 volts, cela correspond à 1,2 et 0,36 volt respectivement.
Exemple
Un réfrigérateur à compresseur consomme 8 A et se trouve à 4 mètres de la distribution. Il n'est pas un équipement lié à la sécurité, mais il est sensible aux sous-tensions ; nous calculons donc avec 3 pour cent.
- Longueur du conducteur : 2 × 4 m = 8 m
- Chute de tension admissible : 12 V × 0,03 = 0,36 V
- Section : (8 × 8 × 0,0175) ÷ 0,36 = 3,1 mm²
- Choix : 4 mm² comme section normalisée immédiatement supérieure
Avec la limite de 10 pour cent, nous aurions obtenu 0,93 mm², soit 1,5 mm². La différence entre les deux critères est ici d'un facteur trois — et c'est précisément pourquoi il faut déterminer quel critère s'applique avant de faire le calcul.
Tableaux
12 V, 3 pour cent de chute de tension
| Courant | 2 m | 5 m | 10 m | 15 m |
|---|---|---|---|---|
| 5 A | 1,5 mm² | 2,5 mm² | 6 mm² | 10 mm² |
| 10 A | 2,5 mm² | 6 mm² | 10 mm² | 16 mm² |
| 20 A | 4 mm² | 10 mm² | 25 mm² | 35 mm² |
| 40 A | 10 mm² | 25 mm² | 50 mm² | 70 mm² |
| 60 A | 16 mm² | 35 mm² | 70 mm² | 95 mm² |
| 100 A | 25 mm² | 50 mm² | 120 mm² | 150 mm² |
Distance mesurée simplement, doublée dans le calcul. Arrondi à la valeur normalisée supérieure.
12 V, 10 pour cent de chute de tension
| Courant | 2 m | 5 m | 10 m | 15 m |
|---|---|---|---|---|
| 5 A | 1,5 mm² | 1,5 mm² | 1,5 mm² | 2,5 mm² |
| 10 A | 1,5 mm² | 1,5 mm² | 4 mm² | 6 mm² |
| 20 A | 1,5 mm² | 4 mm² | 6 mm² | 10 mm² |
| 40 A | 2,5 mm² | 6 mm² | 16 mm² | 25 mm² |
Uniquement pour les consommateurs non critiques. Attention : ici, la capacité de charge de courant devient prépondérante dans plusieurs cas — voir section suivante.
24 V, 3 pour cent de chute de tension
| Courant | 2 m | 5 m | 10 m | 15 m |
|---|---|---|---|---|
| 5 A | 1,5 mm² | 1,5 mm² | 2,5 mm² | 4 mm² |
| 10 A | 1,5 mm² | 2,5 mm² | 6 mm² | 10 mm² |
| 20 A | 2,5 mm² | 6 mm² | 10 mm² | 16 mm² |
| 40 A | 4 mm² | 10 mm² | 25 mm² | 35 mm² |
| 60 A | 6 mm² | 16 mm² | 35 mm² | 50 mm² |
| 100 A | 10 mm² | 25 mm² | 50 mm² | 95 mm² |
Pour un même courant, la section est divisée par deux par rapport au 12 V. Pour une même puissance, le courant est également divisé par deux — le besoin est alors réduit à un quart.
Le deuxième critère : capacité de charge de courant
La chute de tension n'est que l'une des deux limites. L'autre est la capacité de charge de courant : la quantité de courant qu'un câble peut transporter durablement sans que l'isolation ne devienne trop chaude. Le dimensionnement se fait toujours en retenant la valeur la plus élevée des deux.
Sur de longues distances, c'est presque toujours la chute de tension qui l'emporte. Sur de courtes distances avec un courant important — onduleurs, guindeaux, connexions de batterie — c'est la capacité de charge de courant qui prime. Exemple : 100 A sur 1 mètre donne théoriquement 10 mm² via la chute de tension. Cependant, faire passer 100 A en continu dans du 10 mm² est limite selon la pose.
La capacité de charge ne dépend pas seulement de la section, mais de l'environnement. La norme ABYC E-11 distingue explicitement la pose à l'intérieur et à l'extérieur des compartiments moteurs : le même câble 12 AWG avec une isolation à 75 °C peut supporter 18,8 A en dehors du compartiment moteur et 35 A à l'intérieur. Il faut également appliquer des réductions pour une pose en faisceau.
AttentionLe fusible se dimensionne selon la capacité de charge de courant du câble, et non selon la section calculée pour la chute de tension. Celui qui surdimensionne pour compenser la chute de tension ne doit pas pour autant augmenter le calibre du fusible — celui-ci continue de protéger le point le plus faible du circuit.
Autres exceptions et limites
Conducteurs en aluminium. La formule est valable pour le cuivre. L'aluminium a une résistivité environ 1,6 fois supérieure et nécessite donc une section plus importante.
Câbles marins multibrins. À bord, il convient d'utiliser du cuivre multibrin étamé — pour résister aux vibrations et à la corrosion, non pour la résistance électrique. Cela ne modifie pas le calcul.
Résistances de contact. Le calcul ne prend en compte que le câble. Les cosses mal serties, les bornes corrodées et les connecteurs s'y ajoutent et peuvent doubler la chute de tension sans que la section soit en cause. Si vous mesurez une perte plus élevée que celle calculée, commencez par inspecter les connexions.
Câble négatif commun. Si le chemin de retour négatif est partagé par plusieurs consommateurs, les courants s'additionnent sur la section commune. La section à cet endroit doit correspondre à la somme, et non au consommateur individuel.
Erreurs classiques
- Longueur de câble simple au lieu de double. Moitié de la section, double de la perte.
- Un seul critère vérifié. Il faut retenir la valeur la plus grande entre la chute de tension et la capacité de charge.
- 10 pour cent retenus pour des appareils sensibles. « Admissible » ne signifie pas « judicieux ».
- Câble choisi en fonction de l'existant. « Il y avait déjà du 2,5 » n'est pas un critère de dimensionnement.
- Type de pose ignoré. En faisceau ou dans le compartiment moteur, le même câble supporte beaucoup moins.
- Conducteur négatif plus fin que le positif. Il transporte le même courant.
- Résistances de contact oubliées. Elles ne figurent dans aucun tableau et font pourtant toute la différence.
Vérification sur le réseau de bord fini
Le calcul peut être vérifié par la mesure. Allumez le consommateur et mesurez la tension directement à la batterie puis directement au consommateur — sous charge, et non à vide. La différence est la chute de tension réelle sur tout le trajet, connexions incluses.
Si elle est nettement supérieure à la valeur calculée, la section est rarement en cause. Cherchez du côté des bornes, des cosses, des porte-fusibles et de l'interrupteur principal. Une seule connexion corrodée peut générer plus de perte que dix mètres de câble correctement dimensionné.
