Un réseau de bord n'est pas une installation domestique à basse tension. Il fonctionne en courant continu, avec une capacité de stockage limitée et des courants qui, à puissance égale, sont vingt fois plus élevés. Il en résulte les quatre grandeurs qui servent de base à toute planification : la tension du système, le bilan de consommation, la chute de tension et la mise à la masse.
Pourquoi les règles sont différentes à bord
La puissance est égale à la tension multipliée par le courant. Un appareil de 1000 watts consomme un peu plus de 4 ampères sur le réseau 230 volts, contre plus de 80 sur un réseau de bord de 12 volts. Le même appareil nécessite donc une section de câble beaucoup plus grande, une protection bien différente et des points de connexion capables de supporter ce courant durablement.
À cela s'ajoute une seconde différence : le stockage est fini. Dans une maison, le courant provient du réseau et la seule question est de savoir si le câble peut le supporter. À bord, il faut aussi se demander s'il y en a assez — et pour combien de temps.
| Installation domestique | Réseau de bord | |
|---|---|---|
| Tension | 230 V courant alternatif | 12 ou 24 V courant continu |
| Courant à 1000 W | environ 4 A | 83 A à 12 V, 42 A à 24 V |
| Source | Réseau, pratiquement illimitée | Batterie, capacité limitée |
| Facteur déterminant pour la section | Échauffement | généralement la chute de tension |
| Retour de courant | Conducteur neutre dans le même câble | Câble de masse dédié, même section |
La dernière ligne est le point sur lequel échouent la plupart des installations faites maison : le retour de courant n'est pas un détail, c'est la moitié du circuit.
La tension du système
Le 12 volts est la norme pour les petites installations, car les appareils, les pièces détachées et les accessoires sont disponibles partout. Le 24 volts divise le courant par deux à puissance égale, réduisant ainsi la section nécessaire et la chute de tension. À partir d'une certaine taille d'installation, ce n'est plus une question de confort, mais la différence entre ce qui est réalisable et ce qui est hors de prix.
La décision doit être prise tôt et coûte cher à corriger, car elle concerne chaque appareil. Elle dépend de trois éléments : la taille des consommateurs, les longueurs de câbles et les spécifications du moteur ou du réseau de bord existant.
12 V ou 24 V à bord
Les arguments en faveur de chaque tension, où se situe la limite et comment combiner les deux niveaux dans une même installation.
Lire en détailLe bilan de consommation
C'est la donnée d'entrée pour tout le reste : taille de la batterie, puissance de charge, et finalement les sections de câbles. Il est établi pour chaque consommateur en multipliant l'intensité absorbée par la durée de fonctionnement quotidienne — le résultat est exprimé en ampères-heures par jour.
Deux subtilités déterminent la fiabilité du calcul. Premièrement, la distinction selon l'état de fonctionnement : en navigation, l'alternateur participe à la charge, alors qu'à l'arrêt, seule compte l'énergie présente dans le parc de batteries. Deuxièmement, l'honnêteté quant aux durées de fonctionnement — un réfrigérateur ne tourne pas en continu, mais en été, il fonctionne nettement plus longtemps que ce qu'indique la fiche technique.
Établir un bilan de consommation
Comment créer un bilan quotidien fiable, quels appareils sont régulièrement sous-estimés et quelle marge de sécurité est judicieuse.
Lire en détailLa chute de tension
Chaque conducteur a une résistance, et chaque courant y génère une chute de tension. À bord, c'est cette valeur qui détermine réellement la section — et non l'échauffement. En 12 volts, trois pour cent représentent à peine 0,36 volt, ce qui est déjà la limite supérieure pour les appareils sensibles.
RemarqueLe calcul se fait toujours avec la longueur simple multipliée par deux — pour l'aller et le retour. Celui qui ne prend en compte que la distance jusqu'à l'appareil divise le résultat par deux et choisit une section trop faible.
Il en découle une règle de planification qui permet d'économiser beaucoup d'argent : les gros consommateurs doivent être placés près de la batterie, pas à l'autre bout. Chaque mètre gagné sur un câble de 100 ampères permet d'économiser sur la section — et le cuivre est l'élément le plus coûteux du câblage.
Calculer et éviter la chute de tension
La formule, les valeurs limites pour trois et dix pour cent, et les décisions de conception qui permettent de réduire la section au-delà de tout calcul.
Lire en détailLa masse
Le pôle négatif constitue la moitié de chaque circuit électrique et reçoit pourtant rarement la moitié de l'attention nécessaire. S'il est câblé en guirlande — d'un consommateur à l'autre —, le courant de tous les appareils suivants passe par la première connexion. Ce qui chute à cet endroit manque à tous les autres, et une défaillance à un point donné affecte l'ensemble.
La configuration propre est le point central de mise à la masse (ou étoile) : une barre omnibus centrale à partir de laquelle chaque consommateur reçoit son propre câble de retour. Cela coûte un peu plus de câble, mais résout toute une série de problèmes futurs — des affichages instables aux perturbations électroniques.
Mise à la masse : le point central plutôt que la guirlande
Pourquoi le retour de courant mérite une attention particulière, comment construire un point central et quels sont les défauts créés par une mise à la masse en série.
Lire en détailLes termes récurrents
| Terme | Signification |
|---|---|
| Ampère-heure (Ah) | Quantité de charge : 5 A pendant 4 heures donnent 20 Ah |
| Watt-heure (Wh) | Quantité d'énergie : Ah multipliés par la tension — comparable entre différents niveaux de tension |
| Profondeur de décharge | capacité utilisable — environ la moitié pour le plomb, nettement plus pour le lithium |
| État de charge | charge restante en pourcentage — fiable uniquement avec un compteur d'ampères-heures |
| Courant de repos | consommation lorsque l'installation semble éteinte — s'accumule sur plusieurs semaines |
| Shunt | résistance précise insérée sur le pôle négatif, utilisée pour mesurer le courant |
| Point central (étoile) | point de connexion central où chaque retour de masse arrive individuellement |
| Chute de tension | perte sur le câble et les connexions, dépendante du courant |
Les ampères-heures ne peuvent être comparés qu'à l'intérieur d'un même niveau de tension. Pour comparer des installations 12 V et 24 V, il faut calculer en wattheures.
La suite
Cette section fournit les grandeurs utilisées par les autres domaines spécialisés.
- Batteries du réseau de bord — le parc de batteries est défini à partir du bilan de consommation
- Produire de l'énergie à bord — la puissance de charge découle du parc de batteries
- Distribuer et protéger l'électricité — la section et la protection découlent du courant et de la longueur
- Surveiller le réseau de bord — comment le calcul se transforme en valeur mesurée
- Réfection du réseau de bord — comment tout cela est mis en œuvre sur une installation existante
Erreurs types
- Calculer uniquement la longueur simple. La chute de tension se produit sur l'aller et le retour.
- Choisir la section en fonction de l'échauffement. À bord, c'est généralement la chute de tension qui limite davantage la section.
- Mise à la masse en guirlande. Un défaut au début affecte tous les appareils suivants.
- Comparer des Ah entre différents niveaux de tension. Seuls les wattheures sont comparables.
- Ignorer la profondeur de décharge. La capacité utile n'est pas la capacité nominale.
- Oublier le courant de repos. C'est la plus grosse consommation sur plusieurs semaines.
Ce que ces grandeurs ne remplacent pas
Un calcul est une base de planification, pas une homologation. Seule une mesure sous charge révèle si l'installation respecte réellement les valeurs calculées — cela permet souvent de mettre en évidence des résistances de contact qui ne figurent dans aucune formule.
Ces calculs ne remplacent pas non plus les règles liées au courant alternatif. Dès que du 230 volts est impliqué, des exigences spécifiques en matière de mise à la terre, de protection différentielle et de sectionnement s'appliquent, lesquelles ne peuvent être déduites d'aucun calcul en courant continu.
Cela va avec
Batteries dans le réseau de bord : types, dimensionnement, charge
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Sections de câbles, calibres des fusibles et conception d'un tableau électrique — les méthodes de calcul permettant de transformer une liste de consommateurs en une distribution.
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