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Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.



  1. #1
    Rendar

    Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.


    ------

    Bonjour à tous,

    J'ai un projet de dimensionnement de câble électrique pour un installation fonctionnant en 12V 6A CC (max), soit 72W.
    J'ai une alimentation permettant de faire fonctionner le système (12v-10A).
    Le but de mon projet et de déterminer la longueur de câble, la section, et la chute de tension adéquate pour faire tourner le tout sans problème.

    Pour cela j'ai trouvé deux liens très intéressants pour confirmer mes calculs:
    (les liens)
    http://www.plaisance-pratique.com/ca...ion-des-cables
    http://autocaravane.fr/camping-car/1...ectricite.html

    (mes calculs)
    Longueur de cuivre: 2m (aller-retour) C'est un exemple bête et méchant.
    Tension: 12v
    Puissance: 72W
    Chute de tension admissible: 5% (soit 0,6v).

    D'où:Pour ceux qui lisent mon sujet et qui souhaitent que j'explique les calculs, envoyez moi un message par mp
    Puissance dissipée par effet Joule: 3,6W
    Résistance du câble: 0,1 Ohm
    Section de câble: 0,32mm²

    Sur le premier lien il indique l'échauffement des fils: 45,9°C.

    J'aimerai savoir quelle formule, cette calculette utilise pour obtenir ce résultat?
    J'ai cherché sur internet cette formule ou un cours expliquant le phénomène physique m'amenant à trouver le calcul, mais mes recherches n'ont pas été concluante.

    Si vous avez des pistes, un lien qui peut m'amener à la réponse, ou encore mieux la réponse , je suis preneur .

    Je vous remercie d'avance pour votre aide!
    Bonne soirée et bonne année!

    PS: Je m'excuse d'avance si mon poste est un doublon.

    -----

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  3. #2
    invite07941352

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Bonjour,
    L'échauffement du fil dépend de l'environnement dans lequel il est placé ( et de la technologie du fil lui-même ):
    S'il est au milieu d'un toron de plusieurs fils , qui eux mêmes peuvent chauffer et placé dans une gaine ,
    il chauffera davantage que s'il est étendu en plein air comme une corde à linge .
    Un calcul rigoureux n'est pas possible , il se limiter en échauffement , en général 7A par mm2 va bien , pour le cuivre ...
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  4. #3
    f6bes

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Citation Envoyé par Rendar Voir le message

    Tension: 12v
    Puissance: 72W
    Chute de tension admissible: 5% (soit 0,6v).

    D'où:Pour ceux qui lisent mon sujet et qui souhaitent que j'explique les calculs, envoyez moi un message par mp


    .
    Bjr à toi,
    Les conditions d'échauffement DEPENDENT des conditions
    d'environnement des cables .Donc comme dit difficeilement chiffrable (temérature d'environnement ET échange thermique avec celui ci) !
    Situ as des calculs mets les donc en ligne. Ici cela ne se fait pas par...MP ( on mets tout sur la table !)
    Tes 2 métre , c'est aller retour ( 2xfois 1m) ou 2m aller ET 2 m retour ?

    Bonne journée

  5. #4
    Rendar

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Bonjour Catmandou et merci pour ta réponse.
    Donc selon toi, l'auteur de la feuille de calcul a crée son calcul en fonction d'un environnement bien précis?

    Du coup je reste sur une section de câble cohérente pour limiter l'échauffement.

    J'aurais un autre point à éclaircir:
    Dans mon projet, je suis amené à installer deux systèmes. Pour cela j'ai dimensionné une alimentation 12v capable de supporter la charge de 2 systèmes.
    J'ai besoin d'une longueur de câble d'environ 20 à 30m (aller-retour). J'ai déterminé la section de câble 10,1mm² environ (section normalisée à 16mm²).
    Je me retrouve donc avec un diamètre de 2,26mm. Ce qui est beaucoup trop pour les borniers de mon système.

    Ma question est:
    Est ce que je peux utiliser un domino (un sucre ou un wago, je ne sais pas quelle est la désignation "officielle") pour utiliser un autre câble (dont la section est adaptée aux borniers) pour le branchement de mon système?
    En gros faire: alim-->câble long (section 10mm²)-->domino-->câble court (chute de tension supposée nulle)-->système.
    Je ne risque pas d'avoir d'échauffement au niveau du domino?
    Et vu que je veux installer 2 systèmes, je peux, au niveau de l'installation, faire une liaison vers les deux systèmes (en parallèle)?(Sachant que le câble de section 10mm² est déterminé pour la puissance de 2 systèmes).

    Petite précision sur mon système: il est composé de deux moteurs 12v et de courant inférieur à 2,5A (2,5A étant le courant de démarrage).
    Malheureusement je n'ai pas d'autre données, du coup j'ai dimensionné les alimentations et les câbles dans le pires des cas.
    Mais les moteurs n'absorbe pas constamment 2,5A (une électronique pilote leurs déplacements sur chacun des systèmes). Donc je pense être large sur la section de câble.

    Je te remercie pour ton aide.
    Bonne journée!

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Rendar

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Bonjour f6bes,
    Oui tu as raison c'est difficilement réalisable,
    mais je cherchais simplement à savoir quelle formule l'auteur a pu utiliser et je n'ai pas réussi trouver les mêmes résultats que lui.

    Quand je parlais de calcul à afficher, je parlais des calculs pour déterminer la section de câble en fonction de la puissance, tension, longueur, etc...
    Ces derniers sont simple à faire (à part peut être pour les débutants et dans ce cas je peux les rajouter).
    Mais pour le calcul de l'échauffement des fils, justement je n'ai pas vraiment de "formule" car je n'ai pas réussi à trouver quelque chose de cohérent ^^'.
    Je me suis basé sur deux formules que j'ai trouvé sur internet:
    http://www.chimix.com/an8/cap8/capa41.htm
    http://forums.futura-sciences.com/ph...de-cuivre.html

    J'ai essayé de m'inspirer des calculs ou des principes théoriques pour déterminer la formule, mais mes résultats n'étaient pas bon.
    Avec la réponse de Catmandou je pense que je vais abandonner l'idée de trouver la "fameuse formule magique", vu que j'ai pas réussi.


    Pour ta question: Oui mon exemple était 2m (aller-retour donc 2*1m).
    (mes calculs)
    Longueur de cuivre: 2m (aller-retour) C'est un exemple bête et méchant.
    Tension: 12v
    Puissance: 72W
    Chute de tension admissible: 5% (soit 0,6v).

    Pour mes calculs de section de câble:
    J'ai une alim 12v 72W (6A). Je veux un câble de 2mètre linéaire (2*1m ou 2m aller-retour). J'accepte une chute de tension dans mon câble de 0,6v (soit 5%).

    Puissance perdue par effet Joule: Pj=µU/I=R*I², où µU la chute de tension,I le courant et R la résistance du câble.
    Résistance du câble: R=Pj/I²=[Rho]*l/s, où [Rho] la résistivité électrique du cuivre (=1,7*10^-8 Ohm.m), l la longueur du câble et s la section du câble.
    Donc s=[Rho]*l/R.

    Mes résultats: PJ j'ai 3,6W, R=0,1 Ohm, et s=0,32mm².


    Merci!!
    Bonne journée!

  8. #6
    f6bes

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Remoi,
    Tu peux effectivement changer de section au départ et arrivée.
    La seule chose qui compte c'est d'AVOIR un bon contact MECANIQUE dans tes raccordsn pour
    éviter au fil du temps une DEGRADATION du ....serrage et AUGMENTATION de la résistance de CONTACT
    des raccords.

    Je pratique le SOUDAGE dans ce genre de cas.

    Anecdote: le beauf m'appele un samedi...j'ai plus de courant chez moi!
    Réponse ton disjoncteur "tient" il s'il à disjoncter ?
    Réponse OUI qu'il me dit.
    Je vais donc chez lui: sortie du disjoncteur ,y a bien du 230v.
    Y a plus de 230v sur les barettes du tableau.
    Longeur entre les deux...30cms et...2 sucres !
    Je ressere le sucres et ...ça repart !
    Comme quoi MEME SOUS 230V les contacts ne sont pas forcément éternels.
    Bonne journée

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  10. #7
    Patrick_91

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Bonjour à tous, bonne Année ,

    En général les calculateurs de chute de tension ou section de câbles utilisent pour "rho" (résistivité du conducteur) la valeur :
    2,3 *10^-8 ohms.m pour tenir compte des différents alliages de cuivre, le cuivre pur 1,7 *10^-8 ohms.m n'est jamais utilisé.
    En DC la formule exacte pour calculer la section de câble est :
    s(mm²) = 10^6.b.rho.L.I/kV
    avec :
    s en mm²
    b=2 (nombre de fils)
    rho= resistivité (2,3.10^-8 ohms.m)
    L = m (longueur d'un fil)
    I = A (Intensité)
    k = 0,05 (pour 5% de la tension de départ)
    V = V (tension en Volts)

    Cette formule fonctionne aussi en Mono alternatif jusqu'a des section de 35 mm² environs , tant que la composante réactive est négligeable)
    Pour l'exemple donné on trouve 0,46 mm² (a cause de la résistivité qui est différente).
    Je cherche la formule pour l'élévation de température de fils dans mes documents ...

    A plus

  11. #8
    Rendar

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Bonsoir Patrick,

    Merci pour l'info de la résistivité, c'est vrai que j'ai pris celle du cuivre pur .
    Mes calculs seront plus cohérent à la réalité comme ça.
    Au final ton calcul reste le même que le mien, le tien inclue le nombre de fil (j'ai implémenté le facteur 2 directement dans ma longueur l).

    Pour ta formule thermique, je suis preneur, je pourrais l'étudier et avoir une meilleure vue sur ce point, merci!
    J'attend ton retour pour clore le sujet Patrick, même si tu n'as pas pu retrouver ta formule =).

    Et merci pour ton conseil f6bes, c'est bon à savoir =).
    Bonne soirée à tous!

  12. #9
    Patrick_91

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Bonjour, oui , il n'y a pas de secret bien sur, ceci étant gaffe car passer 6 A dans un fil de 0,5 mm² me semble peu réaliste , même fil tendu et bien ventilé, cela va chauffer , la résistance va augmenter , le fil s'allongera etc etc ....
    En résumé, si tu peux, , du 1 mm² ou 2,5 mm² ne poseront aucun problème.

    Je n'ai pas eu le temps de recuperer mes données sur les variations liées aux élévations de températures mais je te retournerai ce que j'ai sans tarder.

    A plus

  13. #10
    Rendar

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Salut Patrick,

    ceci étant gaffe car passer 6 A dans un fil de 0,5 mm² me semble peu réaliste
    Je ne vois pas pourquoi tu trouves cela peu réaliste. J'ai acheté une aliment 12v-6A pour écran d'ordinateur (ou ruban led), et j'ai mesuré la section du câble de l'alim, eh bien elle fait à peine 0,5mm². Certes la longueur de câble doit faire à peine 2ml (mètre linéaire, ou longueur aller-retour).

    Mais bon à chaque fois je vais augmenter ma section au cas où.
    Je prends note de ta remarque.
    Et merci, c'est gentil de ta part pour ta formule thermique.

  14. #11
    f6bes

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Bjr Rendar,
    Heu que ton alim soit capable de débiter 6 A est une chose , mais rien ne dit que ton écran consomme (ou tes leds) consomment
    EFFECTIVEMENT tes 6 A. C'est certainement beauceoup moins.
    Tu dis avoir MESURER une section, je ne connais pas d'appareil capable de faire une mesure de section. Par contre avoir mesurer
    le diamétre de ton fil est fort possible (pied à coulisse) .Ensuite faut faire une petit calcul pour passer à la SECTION en mm2.
    Mais bon sur 2 métres l'échauffement part dans l'air ambiant.
    Par contre t'as pas mesuréquelle chute de tension tu avais sur ton cable. Ca c'est plus intéressant à connaitre.

    Bonne journée

  15. #12
    AWA AWA

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Bonjour à tous

    Merci pour ces infos. @Patrick très interessant comme formule, mais quel est son domaine de validité en termes de plage de résistivité? Ok uniquement pour le cuivre ou dérivés?
    Comment faire pour dimensionner si la résistivité du matériau est totalement différente de celle du cuivre?
    Par exemple, je veux passer 7,0A sur 20cm avec un fils électrique en titane (!), comment je fais pour dimensionner son diamètre? En cuivre, je vois à peu près, mais en titane?

    Merci !

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  17. #13
    XK150

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Bonjour ,

    Il suffit d'utiliser la résistivité du titane que vous trouverez ici : http://www.tibtech.com/fr/conductivite.php

  18. #14
    AWA AWA

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Merci, vous avez une formule qui relie ensuite résistivité du matériau et section du fil à choisir?
    Peut etre celle de patrick mais est elle valide pour d'autres matérieux que le cuivre?

  19. #15
    f6bes

    Re : Section, longueur et échauffement d'un câble électrique.

    Citation Envoyé par AWA AWA Voir le message
    Merci, vous avez une formule qui relie ensuite résistivité du matériau et section du fil à choisir?
    Peut etre celle de patrick mais est elle valide pour d'autres matérieux que le cuivre?
    Bjr à toi,
    La formule de Patrick est valable pour tous les matériaux, ce n'est pas spécifiquement que pour le cuivre.
    Pour dimensionner un diamétre faut d'ABORD choisir la chute de tension que l'on est prét à admettre.
    Admettre une chute de tension de 0.5% ou de 15 % sur une meme longieur , c'ets sur ca influe sur le diamétre
    à choisir.
    Bonne journée

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