Guide de sélection des câbles d'alimentation isolés XLPE: courant nominal, chute de tension et section transversale
Choisir la bonne section de câble d'alimentation isolé XLPE est un problème à quatre variables : courant de charge, méthode d'installation, conditions ambiantes et chute de tension. Si vous vous trompez dans l'ordre, vous dépenserez trop en cuivre ou le câble fonctionnera à chaud. Ce guide vous explique la séquence de calcul utilisée dans nos propres projets d'exportation.
Étape 1 — Établir le courant de conception
Partez de la charge connectée en kVA, appliquez le facteur de diversité de l'installation et convertissez en ampères :
Ib = S × 1000 / (√3 × Un) pour une charge triphasée, où S est en kVA et Un est la tension composée de 400 V.
Un parc industriel de 12 MW qui tire 8 MVA en pointe, par exemple, nécessite environ 11 550 A par phase — ce qui vous indique immédiatement que la conception sera basée sur plusieurs feeders parallèles plutôt qu'un seul câble.
Étape 2 — Lire le courant nominal de base
L'ampacité de base du câble cuivre XLPE 0,6/1 kV, conducteur à 90 °C, air à 30 °C et résistivité du sol 2,5 K·m/W, est indiquée ci-dessous. Les valeurs cuivre et aluminium diffèrent d'environ une taille.
| Section | À l'air (monoconducteur) | Dans le sol (monoconducteur) | À l'air (3 conducteurs) | Dans le sol (3 conducteurs) |
|---|---|---|---|---|
| 10 mm² | 77 A | 94 A | 60 A | 77 A |
| 35 mm² | 160 A | 185 A | 125 A | 155 A |
| 70 mm² | 245 A | 270 A | 200 A | 225 A |
| 150 mm² | 400 A | 410 A | 325 A | 345 A |
| 300 mm² | 635 A | 610 A | 505 A | 515 A |
Étape 3 — Appliquer les facteurs de détarage
Les tableaux des fabricants supposent un monde idéal. Les installations réelles multiplient quatre facteurs de correction :
| Condition | Plage | Facteur typique |
|---|---|---|
| Température de l'air ambiant | Référence 30 °C ; typique 40 °C | 0,87 – 0,91 |
| Température du sol | Référence 20 °C ; tropical 30 °C | 0,87 – 0,93 |
| Résistivité thermique du sol | Référence 2,5 K·m/W ; sable sec 3,5 | 0,80 – 0,85 |
| Regroupement, trois circuits se touchant à l'air | 3 câbles par chemin de câbles | 0,73 |
| Profondeur d'enfouissement | Référence 1,0 m | 1,00 – 0,95 |
Ampacité corrigée = courant nominal de base × ktemp × ksol × kgroupe × kprofondeur. Un câble tri-conducteur de 150 mm² nominal de 325 A à l'air devient 325 × 0,89 × 0,75 = 217 A dans une salle des machines tropicale avec deux circuits parallèles — une réduction de 33% qui surprend la plupart des acheteurs novices.
Étape 4 — Vérifier la chute de tension
La chute de tension pour un circuit triphasé est calculée comme suit :
ΔU = √3 × I × L × (R cosφ + X sinφ) / 1000 en volts, avec R en Ω/km à température de fonctionnement et L en km.
En utilisant un câble cuivre XLPE de 150 mm² (R = 0,124 Ω/km, X = 0,08 Ω/km), une longueur de 200 m, 300 A, cosφ = 0,85 : ΔU = 1,732 × 300 × 0,2 × (0,105 + 0,042) = 15,3 V, soit 3,8% de 400 V. Dans la limite habituelle de 5%, la sélection de 150 mm² est donc maintenue.
Étape 5 — Vérifier la tenue aux courts-circuits
Le XLPE permet une température de conducteur de 250 °C pour un défaut allant jusqu'à cinq secondes. Utilisez l'équation adiabatique S = I√t / k avec k = 143 pour le cuivre XLPE. Un défaut de 25 kA éliminé en 0,2 s nécessite S = 25 000 × 0,447 / 143 = 78 mm², donc un câble de 95 mm² est choisi pour la tenue au défaut, même si 70 mm² supporterait la charge.
Liste de sélection rapide
- Courant de conception calculé à partir du kVA, et non du kW installé.
- Méthode d'installation identifiée : chemin de câbles, conduit, enfouissement direct, à l'air.
- Les quatre facteurs de détarage sont appliqués et documentés.
- Chute de tension inférieure à 5%, ou inférieure au code local plus strict.
- Tenue au court-circuit vérifiée par rapport au temps de déclenchement du disjoncteur.
- Rayon de courbure et tension de traction compatibles avec le tracé.
Pour la construction complète, le type et l'aperçu des normes, consultez notre Guide des câbles d'alimentation isolés XLPE.
