Calculer la chute de tension : quelle longueur de câble ?
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Calculer la chute de tension et choisir la section du câble
Associer une section au disjoncteur est indispensable, mais ce n’est que le début du dimensionnement. Plus la canalisation est longue et le courant élevé, plus la tension disponible diminue au récepteur. Une section suffisante près du tableau peut donc devenir inadéquate pour un garage, une annexe ou une borne de recharge. Il faut répondre à deux questions distinctes : la protection est-elle compatible avec le conducteur, et la chute de tension reste-t-elle maîtrisée ? Le résultat le plus contraignant fixe la section provisoire.
Dans quels cas faut-il y penser ?
La chute de tension devient surtout visible sur les longues liaisons : abri de jardin, éclairage extérieur, tableau secondaire, pompe à chaleur ou borne de recharge. Elle dépend cependant de bien plus que la distance. Le courant, le réseau mono- ou triphasé, le cuivre ou l’aluminium, la section, la tension nominale et le facteur de puissance interviennent tous.
Il faut aussi raisonner sur le trajet électrique complet depuis le tableau. Calculer uniquement les derniers mètres jusqu’à l’appareil sous-estime le total lorsque plusieurs tronçons se succèdent.
Ce que dit le RGIE — et ce qu’il ne dit pas
Le Livre 1 du RGIE, sous-section 5.2.5, ne donne pas de pourcentage numérique. Il impose de limiter la chute de tension aux valeurs décrites dans les règles de l’art. Les seuils couramment employés de 3 % pour l’éclairage et 5 % pour les autres circuits terminaux proviennent de l’application usuelle d’IEC/NBN HD 60364-5-52 ; ce ne sont pas des chiffres écrits tels quels dans le RGIE.
La section 5.2.1.2 demande en outre que le choix de la canalisation permette le fonctionnement sûr des appareils alimentés. Le tableau 4.11 de 4.4.1.4 limite, pour les installations domestiques, le calibre du dispositif de protection selon la section. Il ne démontre pas à lui seul la capacité de transport du câble dans toutes les conditions de pose. Pour cette première correspondance, consultez notre tableau section de câble et disjoncteur.
La formule utilisée
En prenant L comme longueur aller simple :
- monophasé :
ΔU = 2 × ρ × L × I × cos φ / S - triphasé :
ΔU = √3 × ρ × L × I × cos φ / S - pourcentage :
ΔU% = ΔU / Un × 100
ρ représente la résistivité du conducteur, I le courant et S la section en mm². Pour ce prédimensionnement, PlanElec utilise 0,0175 Ω·mm²/m pour le cuivre, 0,029 pour l’aluminium, cos φ 0,95 par défaut, ainsi que la tension nominale du circuit : 230 V pour les circuits terminaux monophasés et, pour les circuits triphasés, la tension entre conducteurs de phase (230 V ou 400 V). C’est un modèle résistif : la réactance et les corrections thermiques ne sont pas incluses.
Quelle tension s’applique à votre circuit ?
L’erreur de raisonnement la plus fréquente en matière de chute de tension consiste à confondre la forme du réseau et le circuit. Les 400 V d’un raccordement triphasé ne se mesurent qu’entre deux conducteurs de phase. Un circuit de prises ou d’éclairage ordinaire se raccorde, même dans une telle habitation, entre un conducteur de phase et le neutre : il voit 230 V.
| Réseau au raccordement | Circuit | Tension nominale | Facteur |
|---|---|---|---|
| 1×230 V | monophasé | 230 V | 2 |
| 3×230 V sans neutre | monophasé, L–L | 230 V | 2 |
| 3×230 V sans neutre | triphasé | 230 V | √3 |
| 3N~400/230 V | monophasé, L–N | 230 V | 2 |
| 3N~400/230 V | triphasé | 400 V | √3 |
Comme le facteur et la tension de référence changent ensemble, l’écart est important : les mêmes 16 A sur 30 m avec 2,5 mm² donnent 2,78 % en monophasé, mais 1,38 % pour un circuit triphasé sous 400 V. Calculer par erreur un circuit monophasé comme s’il était triphasé produit un résultat environ deux fois plus favorable et conduit à sous-dimensionner la section.
Dans un réseau sans neutre, un circuit monophasé est raccordé entre deux conducteurs de phase. La tension y vaut également 230 V et, comme les deux conducteurs transportent le courant complet, le facteur 2 reste d’application. Pour identifier votre forme de réseau, consultez Monophasé ou triphasé en Belgique.
Deux exemples concrets
Éclairage d’un abri de jardin
Prenons 45 m de câble en cuivre, 230 V monophasé, 8 A et 1,5 mm². Avec cos φ 0,95 :
ΔU = 2 × 0,0175 × 45 × 8 × 0,95 / 1,5 = 7,98 V
La perte vaut 3,47 %, donc plus que la valeur de 3 % utilisée pour l’éclairage. En passant à 2,5 mm², elle tombe à 4,79 V, soit 2,08 %. Cette section est la première taille standard qui satisfait ce critère dans le prédimensionnement.
Circuit de prises dans un garage
Pour une liaison cuivre de 30 m, 230 V, 16 A et 2,5 mm² :
ΔU = 2 × 0,0175 × 30 × 16 × 0,95 / 2,5 = 6,38 V
La chute atteint 2,78 %. Le calcul préliminaire emploie 5 % pour ce type de circuit : 2,5 mm² convient donc du point de vue de la chute de tension. Cela ne prouve pas encore que le câble est suffisamment chargé dans son mode de pose réel.
Utiliser le calculateur gratuit
Le calculateur de chute de tension et de section contrôle une section choisie ou cherche une taille provisoire. Il couvre les trois formes de réseau (1×230 V, 3×230 V et 3N~400/230 V) et distingue circuits monophasés et triphasés, avec une charge exprimée en A, W, kW ou kVA, ainsi que des conducteurs en cuivre ou en aluminium. Il compare les sections normalisées et distingue le contrôle de la protection de celui de la chute de tension.
Le calcul s’exécute directement dans le navigateur, pour que les curseurs et le résultat évoluent sans délai ; le même noyau de calcul est aussi disponible via l’API PlanElec. Ce résultat reste un prédimensionnement. L’outil ne vérifie ni le mode de pose, ni le groupement, la température, l’isolant, la réactance, le courant admissible, la tenue au court-circuit, les conditions de coupure, les bornes ou les données fabricant. Une personne compétente doit valider le choix définitif.
Que faire si la chute est trop élevée ?
La première solution consiste souvent à augmenter la section. On peut aussi raccourcir le tracé ou installer un tableau secondaire plus près des charges. L’aluminium peut être intéressant sur une longue alimentation, à condition de prévoir les connexions et le dimensionnement adaptés. Pour une borne ou une pompe à chaleur, une alimentation triphasée réduit fortement le courant par phase à puissance totale identique. Une gestion dynamique de la charge peut enfin éviter de dépasser la puissance disponible.
Erreurs fréquentes
- Appliquer 3 % à tous les circuits. Le calcul préliminaire utilise 3 % pour l’éclairage et 5 % pour les autres circuits.
- S’arrêter au tableau disjoncteur-section. Il ne tient pas compte de la longueur ni de la charge réelle.
- Encoder l’aller-retour. Il faut saisir la distance simple ; la formule monophasée contient déjà le facteur 2.
- Oublier les tronçons en amont. Les chutes successives s’additionnent.
- Présenter le résultat comme une preuve de conformité. Les conditions de pose et de court-circuit manquent encore.
Questions fréquentes
Faut-il indiquer la longueur simple ou l’aller-retour ?
Indiquez la distance simple entre le tableau et la charge. Le facteur 2 couvre le conducteur de retour en monophasé ; le calcul triphasé utilise √3.
Une section de 1,5 mm² est-elle permise pour l’éclairage ?
Le RGIE 5.2.1.2 autorise 1,5 mm² pour un circuit terminal sans prise, si la protection et les autres conditions conviennent. Une grande longueur peut malgré tout imposer 2,5 mm² ou davantage.
Une section plus grande est-elle toujours préférable ?
Elle réduit les pertes, mais augmente le coût, l’encombrement et les contraintes de raccordement. Le bon choix est la première section qui réussit toutes les vérifications pertinentes.
Le résultat suffit-il pour le contrôle électrique ?
Non. Il s’agit d’un contrôle de plausibilité, pas d’une note de calcul complète. Le dossier du contrôle électrique comprend aussi les schémas, protections, liaisons équipotentielles et autres exigences.