Calcul de section de fils et cable électriques en basse tension 12V 24V 36V 48V

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illustration du dimensionnement d'un câble électrique basse tension, image générée par IA
Vous souhaitez déterminer la section nécessaire pour les fils électriques d'alimentation de vos appareils alimentés en basse tension.

Voici une page dédiée dans laquelle nous vous fournissons tableaux précalculés, abaques, outils, formules, et caractéristiques à prendre en compte et connaitre pour déterminer au mieux les fils et câbles électriques adaptés, que ce soit en VASP ou tout autre usage basse tension.

Ce que nous allons traiter :

1. La section d'un fil ou câble électrique : définition

Par définition, la section d'un câble est la surface de matériau conducteur qui apparait en coupe transversale.

Elle est exprimé en millimètres carrés (mm²).

En cas de câble multiconducteurs, la section est indiquée pour chacun des conducteurs.

vue schématique de la section d'un câble électrique

Par ailleurs, attention à ne pas amalgamer les notions suivantes : mono-conducteur, multi-conducteur, monobrin et multibrins :

► Monobrin : désigne un conducteur électrique dont l'âme conductrice de chaque conducteur est pleine et est constituée d'un seul brin de métal conducteur.

Il existe deux classes :
- classe 1 : âme 100% pleine / 1 seul brin de métal conducteur
- classe 2 : âme dite "câblée", constituée de quelques brins épais (comme vue sur la troisième photo de ce tableau)

câble électrique multiconducteurs monobrins

► Multibrins : désigne un conducteur dont l'âme est constituée de plusieurs brins fin (ou extra-fin) de métal conducteur

Le diamètre typique de chacun des brins est en classe 5 et est de Ø0.4mm ou Ø0.2mm, selon fabrication et la section finale totale. Il existe également la classe 6 dite extra-souple dont les brins mesurent Ø0.07mm.

câble électrique monoconducteurs multibrins

► Mono-conducteur : désigne un fil ou un câble comportant un seul conducteur (lui-même qui peut être soit mono-brin classe 1 ou 2, soit multibrins classe 5 ou 6)

Sur cette photo il s'agit d'un monoconducteur en classe 2 : âme câblée semi-rigide.

câble électrique monoconducteur

► Multi-conducteurs : désigne typiquement un câble avec au minimum 2 conducteurs (qui sont chacun soit mono-brin (comme sur la première photo de ce tableau), soit multibrins comme sur la photo ci-contre)

câble électrique multiconducteurs multibrins

2. La basse tension et la TBTS, c'est quoi ?

Il faut distinguer la basse tension considérée ici comme une caractéristique de dimensionnement, de la TBTS au sens de la NF C15-100.

Dans tous les cas, le dimensionnement en basse tension sera d'autant plus "sensible" que la tension est basse, notamment par rapport à la longueur des conducteurs.

Toutefois, pour cadrer, la norme NF C15-100 défini ainsi la TBTS (Très Basse Tension de Sécurité) :

Définition de la basse tension TBTS selon la NF C15-100
NormeRégimeTension maximale
TBTSalternatif50V CA
TBTScontinu120V CC

Aussi, pour être pleinement sous TBTS, les circuits doivent être isolés spécifiquement par une séparation de protection (double isolation, auto-transformateur, etc) de tout autre réseau de tension supérieure, ou bien être alimenté par des sources de tension qui entre dans les niveaux de tension de la TBTS ; les batteries sont par exemple dans ce cas sous réserve que la tension de sortie d'un pack soit inférieur aux seuils mentionnés.

3. Les cas d'usage de la basse tension

Voici les cas usuels où il est fait usage de système alimentés en basse tension :

trois enfants qui sautent dans une piscine

► environnement aquatique (piscines, spa, etc)

fourgon aménagé au bord d'un lac ; image générée par IA

► embarqué véhicule (VASP, nautique, engins divers, domaine automobile, etc)

vue de trois spots encastrés dans une terrasse bois, image générée par IA

► circuit d'éclairage en 12V / 24V / 36V / 48V

spot d'éclairage autonome sur batterie installé sur un chantier, image générée par IA

► tout équipement portable, mobile et/ou autonome

Cette liste n'est bien entendu pas exhaustive, le but premier de cet article est uniquement de fournir une base de méthode pour déterminer la section la plus adaptée.

4. Les principes et règles de bases du dimensionnement

► Les pertes d'énergies se font principalement par effet Joule : tout conducteur présente une résistance qui, traversée par un courant, génère un échauffement et donc une perte de cette énergie sous forme de chaleur.

C'est la valeur de cette résistance qui est déterminée par calcul et ainsi la quantité d'énergie perdue via la quantité de courant qui y circule.

Les critères à respecter induits par un bon dimensionnement :

Récapitulatif des critères de dimensionnement de section de fil électrique
Critère /
caractéristique
UnitéConséquence et/ou impactRemarque
Intensité / courantAmpère
(A)
Echauffement par effet JouleC'est la quantité de courant qui génère la perte d'énergie
TensionVolt
(V)
- Ne pas dépasser la tenue en tension du conducteur utilisé
- doit rester sous les niveaux de TBTS
Il est toujours préférable, à puissance transmise égale, d'utiliser le niveau de tension le plus élevé possible afin de limiter les déperditions
PuissanceWatt
(W)
Cette valeur découle des deux précédentes, avec leur impact respectifUne grande puissance peut être transmise sous grande tension et basse intensité, ce qui limite les pertes ; nous sommes toutefois limités ici par le niveau de tension de sécurité....
Longueurmètre
(m)
La perte est pour ainsi dire directement proportionnelle à la longueur donc sur les pertes par effet JouleIdéalement, prévoir les cheminements au plus court
Tolérance%Permet de déterminer  le niveau toléré de chute de tension, habituellement entre 1% et 5% selon les applicationsRetenir 3% en cas de manque d'information pour une valeur cohérente

De manière simplifiée, la méthode inclus deux étapes :

1°) 1ère étape

Calculer la chute de tension sur la longueur avec la formule suivante :

ΔU=2⋅ρ⋅L⋅IS\Delta U = \frac{2 \cdot \rho \cdot L \cdot I}{

Avec :

Définition des termes de la formule de calcul de chute de tension
TermeDéfinitionUnité
ΔUchute de tension en VoltsVolt
(V)
ρrésistivité du cuivre (0,0172 Ωmm²/m à 20°C)Ωmm²/m
Llongueur de fil (la valeur de "2" est présente pour prendre en compte la longueur totale du circuit aller & retour)mètre
(m)
Iintensité (en Ampère)Ampère
(A)
SSection de conducteurmm²

La tolérance se détermine ensuite en calculant le ratio entre le ΔU calculé ci-dessus et la tension d'utilisation :

► Tolérance = ΔU U

Exemple : si on détermine une chute de 0.5V pour une tension de système 12V, alors la chute est de :

► Tolérance = 0.5 12 × 100 = 4.16%

On peut aussi bien entendu procéder à l'inverse et déterminer une section minimale à utiliser, puisque l'on connait tous les éléments :

►Smin = 2 × ρ × L × I T × V

Avec :

Définition des termes de la formule de calcul de section minimale
TermeDéfinitionUnité
SminSection minimum de conducteurmm²
ρrésistivité du cuivre (0,0172 Ωmm²/m à 20°C)Ωmm²/m
Llongueur de fil (la valeur de "2" est présente pour prendre en compte la longueur totale du circuit aller & retour)mètre
(m)
Iintensité (en Ampère)Ampère
(A)
TTolérance (valeur type : 1% à 5%)%
VTension de service (12V, 24V, 36V, 48V, ...)Volt
(V)

Exemple : pour 10m de câble avec une intensité de 0,85A dans un circuit 12V avec une tolérance de 3% :

►Smin = 2 × 0.0172 × 10 × 0.85 12 × 3 100

Smin = 0.81mm² ► 1mm² en section standard

2°) 2nde étape

S'assurer de l'intensité admissible en fonction du fil ou câble utilisé.

Malheureusement ici peu de données seront disponibles, les fabricants ne communiquent pour ainsi dire jamais les intensités admissibles.

Du moins pas directement car cette caractéristique est très variable en fonction de critères et influences externes :

- température ambiante
- intermittence d'usage
- régime de fonctionnement
- puissance transmise
- usage de fil et/ou câble monoconducteur et/ou multiconducteur
- présence d'autres circuits
- mode de cheminement
- présence de produits divers (eau, huiles, hydrocarbures,...)
- liste non exhaustive...

Voici à titre indicatif seulement un tableau issu de la norme NF C15-100 indiquant un ordre de grandeur des intensité admissible avec pour hypothèse que les fils et câbles cheminent en conduit installé en cloison isolée (ce point induit l'application d'un coefficient correctif) :

Intensité admissibles, valeurs indicatives sous conditions et hypothèses
Section de
conducteur cuivre
(mm²)
Intensité admissible
(isolant PVC 70°C max)
en Ampère(s)
Intensité admissible
(isolant PR 90°C max)
en Ampère(s)
1.5mm²18A22A
2.5mm²23A29A
4mm²30A37A
6mm²39A46A
10mm²40A60A
16mm²67A79A
25mm²86A100A
35mm²100A120A
50mm²120A145A
70mm²150A175A
95mm²170A210A
120mm²200A240A
150mm²225A260A

5. Quels fils et câbles sont compatibles ?

Sur le principe, toutes les références proposées sur notre site pourraient être adaptées, d'un point de vue tenue en tension.

En effet, tous les fils et câbles électriques ont une tenue en tension de minimum 60V.

Toutefois, ce n'est pas pour autant que tous les fils et câbles sont adaptés pour une transmission de puissance, une alimentation de puissance par exemple.

En effet leur capacité à transmettre de l'intensité sera conditionnée par les matériaux isolants, leur nature, leur épaisseur, leur certification, la section des conducteurs bien entendu, etc.

Voici une liste, non exhaustive donc, de références utilisables :

RéférenceTenue en tension
icone tenue en tension
Tenue en température
icone tenue en temperature
Gamme disponibleRemarque
H05V-K500V-40°C ► +70°C0.50mm² ► 1mm²- fil de câblage à âme cuivre souple multibrins
H07V-K750V-40°C ► +70°C1,5mm² ► 300mm²- fil de câblage à âme cuivre souple multibrins
FLRYY60V-40°C ► +85°C0,75mm² ► 2,5mm²
2x ► 16x
- âme cuivre souple multibrins
FLRYY Twin60V-40°C ► +85°C2 x 6mm² ► 2 x 50mm²- âme cuivre souple multibrins
H05RN-F500V-40°C ► +60°C0,75mm²
2x, 3G, 4G
- âme cuivre souple multibrins
H07RN-F750V-40°C ► +70°C1mm² ► 300mm²
1x ► 37x
- âme cuivre souple multibrins
H07RN-F amélioré750V-40°C ► +90°C1,5mm² ► 300mm²
1x ► 12x
- version améliorée : immergeable AD8 en permanence, T°C +90°C
- âme cuivre souple multibrins

H05VV-F500V-5°C ► +60°C0,75mm² ► 4mm²
2x ► 5G
- câble gris
- conducteurs couleur
- âme cuivre souple multibrins
YY500V-40°C ► +80°C0,50mm² ► 6mm²
2x ► 40x
- câble gris
- conducteurs couleur
- âme cuivre souple multibrins
YSLY500V-40°C ► +80°C0,75mm² ► 16mm²
2x ► 34x
- câble noir
- conducteurs noirs numérotés
- âme cuivre souple multibrins
SIF500V-60°C ► +180°C0,75mm² ► 150mm²- fil de câblage à âme cuivre étamé souple multibrins
- isolant silicone
SIHF500V-60°C ► +180°C0,75mm² ► 6mm²- câble multiconducteurs à âme cuivre étamé souple multibrins
- isolant silicone

6. Abaques

Pour chaque niveau de basse tension typique (12V, 24V, 36V et 48V), nous proposons un premier tableau indiquant la puissance maximale admise en fonction de la section et de la longueur considérée.

Puis un second tableau indiquant la longueur maximale admissible en fonction de la section et de la puissance transmise.

6.1 Tableau de calcul de section / 12V / chute admise 3% / Puissance admise

Puissance admise en 12V selon section et longueur de fil électrique - valeur en Watt (W)
TensionSectionPuissance maximale admise (W)
1m2m3m4m6m8m10m15m20m30m
12V0,5mm²5226171395------------
0,75mm²78392620131085------
1,00mm²10452352617131075---
1,50mm²1567852392620161086
2,5mm²260130876543332617139
4mm²360*208139104695242282114
6mm²468*3122081561047862423121
10mm²480*480*345260173130104695235
16mm²804*804*5554162772081661118355
25mm²1032*1032*86765043432526017313087
35mm²1200*1200*1214910607455364243182121
50mm²1440*1440*1440*1300867650520347260173
70mm²1800*1800*1800*18211214910728486364243
95mm²2040*2040*2040*2040*16471236988659494329
120mm²2400*2400*2400*2400*208115611249832624416
150mm²2700*2700*2700*2700*2601195115611041780520

*limité par l'intensité maximale admissible

6.2 Tableau de calcul de section / 12V / chute admise 3% / longueur maximale

Longueur maximale en 12V selon section et puissance électrique - valeur en mètre (m)
TensionSectionLongueur maximale (m)
5W
0.42A
10W
0.83A
15W
1.25A
20W
1.67A
50W
4.17A
100W
8.3A
250W
20.8A
500W
41.7A
1000W
83A
2000W
166A
12V0,5mm²105331X*X*X*X*X*
0,75mm²168542X*X*X*X*X*
1,00mm²21107521X*X*X*X*
1,50mm²311510832X*X*X*X*
2,5mm²52251713531X*X*X*
4mm²83402821842X*X*X*
6mm²1256042311262X*X*X*
10mm²Y**100705021104X*X*X*
16mm²Y**16011080331773X*X*
25mm²Y**Y**17013052261053X*
35mm²Y**Y**Y**18073361574X*
50mm²Y**Y**Y**Y**1005221105X*
70mm²Y**Y**Y**Y**1407329157X*
95mm²Y**Y**Y**Y**1901004020105
120mm²Y**Y**Y**Y**Y**1255025126
150mm²Y**Y**Y**Y**Y**1506231168

X* limité par l'intensité maximale admissible
Y** non applicable et/ou non cohérent

6.3 Tableau de calcul de section / 24V / chute admise 3% / puissance admise

Puissance admise en 24V selon section et longueur de fil électrique - valeur en Watt (W)
TensionSectionPuissance maximale admise (W)
1m2m3m4m6m8m10m15m20m30m
24V0,5mm²120*100695235262114107
0,75mm²180*15610478523931211610
1,00mm²240*208139104695242282114
1,50mm²430*3122081561047862423121
2,5mm²550*520347260173130104695235
4mm²720*720*5554162772081661118355
6mm²930*930*83062041031025016512580
10mm²960*960*960*960*694520410270205135
16mm²1600*1600*1600*1600*1110830660440330220
25mm²2060*2060*2060*2060*170013001040694520340
35mm²2400*2400*2400*2400*240018201450970720480
50mm²2880*2880*2880*2880*2880*2600208013871040690
70mm²3600*3600*3600*3600*3600*3600290019001400970
95mm²4000*4000*4000*4000*4000*4000*3900260019001300
120mm²4800*4800*4800*4800*4800*4800*4800*330024001600
150mm²5400*5400*5400*5400*5400*5400*5400*410031002080

*limité par l'intensité maximale admissible

6.4 Tableau de calcul de section / 24V / chute admise 3% / longueur maximale

Longueur maximale en 12V selon section et puissance électrique - valeur en mètre (m)
TensionSectionLongueur maximale (m)
5W
0.21A
10W
0.42A
15W
0.63A
20W
0.83A
50W
2.1A
100W
4.2A
250W
10.4A
500W
20.8A
1000W
42A
2000W
83A
24V0,5mm²4221141042X*X*X*X*
0,75mm²6231211663X*X*X*X*
1,00mm²8342282184X*X*X*X*
1,50mm²1256242311262X*X*X*
2,5mm²2001006952211042X*X*
4mm²Y**16511183331773X*X*
6mm²Y**Y**1661255025105X*X*
10mm²Y**Y**Y**2008042178X*X*
16mm²Y**Y**Y**Y**1306727137X*
25mm²Y**Y**Y**Y**2001004221105
35mm²Y**Y**Y**Y**Y**1455829157
50mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**83422110
70mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**110582915
95mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**150794020
120mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**Y**1005025
150mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**Y**1256231

X* limité par l'intensité maximale admissible
Y** non applicable et/ou non cohérent

6.5 Tableau de calcul de section / 36V / chute admise 3% / puissance admise

Puissance admise en 36V selon section et longueur de fil électrique - valeur en Watt (W)
TensionSectionPuissance maximale admise (W)
1m2m3m4m6m8m10m15m20m30m
36V0,5mm²180*180*155115755947312316
0,75mm²270*270*2301701158870473523
1,00mm²360*360*31023015511590624531
1,50mm²640*640*465350230175140947045
2,5mm²820*820*78058039029023015511575
4mm²1080*1080*1080*930620460370250185125
6mm²1400*1400*1400*1400930700560375280180
10mm²1440*1440*1440*1440*1440*1100930620465310
16mm²2400*2400*2400*2400*2400*180014901000745490
25mm²3100*3100*3100*3100*3100*2900234015501170780
35mm²3600*3600*3600*3600*3600*3600*3270315016301090
50mm²4300*4300*4300*4300*4300*4300*4300*310023401560
70mm²5400*5400*5400*5400*5400*5400*5400*430032702180
95mm²6100*6100*6100*6100*6100*6100*6100*590044402900
120mm²7200*7200*7200*7200*7200*7200*7200*7200*56003700
150mm²8100*8100*8100*8100*8100*8100*8100*8100*70004600

*limité par l'intensité maximale admissible

6.6 Tableau de calcul de section / 36V / chute admise 3% / longueur maximale

Longueur maximale en 36V selon section et puissance électrique - valeur en mètre (m)
TensionSectionLongueur maximale (m)
5W
0.14A
10W
0.28A
15W
0.42A
20W
0.56A
50W
1.4A
100W
2.8A
250W
6.9A
500W
13.9A
1000W
27.7A
2000W
55.5A
36V0,5mm²9447312395X*X*X*X*
0,75mm²1407047351473X*X*X*
1,00mm²1859462471994X*X*X*
1,50mm²2801409470281463X*X*
2,5mm²Y**230150115472395X*X*
4mm²Y**Y**25018575371574X*
6mm²Y**Y**Y**2801105622116X*
10mm²Y**Y**Y**Y**1809437199X*
16mm²Y**Y**Y**Y**3001506030157
25mm²Y**Y**Y**Y**Y**23094472312
35mm²Y**Y**Y**Y**Y**320130663316
50mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**185944523
70mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**2601306533
95mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**3501708544
120mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**Y**22011056
150mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**Y**Y**14070

X* limité par l'intensité maximale admissible
Y** non applicable et/ou non cohérent

6.7 Tableau de calcul de section / 48V / chute admise 3% / puissance admise

Puissance admise en 48V selon section et longueur de fil électrique - valeur en Watt (W)
TensionSectionPuissance maximale admise (W)
1m2m3m4m6m8m10m15m20m30m
48V0,5mm²240*240*240*20013010080554028
0,75mm²360*360*360*310200155125806042
1,00mm²480*480*480*4102752001601108355
1,50mm²860*860*83062041031025016012580
2,5mm²1100*1100*1100*1040690520410270200130
4mm²1440*1440*1440*1440*1100830650440330220
6mm²1870*1870*1870*1870*166012401000660490330
10mm²1920*1920*1920*1920*1920*1920*16601110830550
16mm²3200*3200*3200*3200*3200*3200*266017701330880
25mm²4100*4100*4100*4100*4100*4100*4100277020801380
35mm²4800*4800*4800*4800*4800*4800*4800*388029001940
50mm²5700*5700*5700*5700*5700*5700*5700*550041002700
70mm²7200*7200*7200*7200*7200*7200*7200*7200*58003880
95mm²8100*8100*8100*8100*8100*8100*8100*8100*79005200
120mm²9600*9600*9600*9600*9600*9600*9600*9600*9600*6600
150mm²10800*10800*10800*10800*10800*10800*10800*10800*10800*8300

*limité par l'intensité maximale admissible

6.8 Tableau de calcul de section / 48V / longueur maximale

Longueur maximale en 48V selon section et puissance électrique - valeur en mètre (m)
TensionSectionLongueur maximale (m)
5W
0.1A
10W
0.21A
15W
0.31A
20W
0.42A
50W
1.04A
100W
2.1A
250W
5.2A
500W
10.4A
1000W
20.8A
2000W
41.6A
48V0,5mm²160835542178X*X*X*X*
0,75mm²250125836225125X*X*X*
1,00mm²Y**1651108333177X*X*X*
1,50mm²Y**2501651255025105X*X*
2,5mm²Y**Y**27520583421784X*
4mm²Y**Y**Y**3301306727137X*
6mm²Y**Y**Y**Y**200100402010X*
10mm²Y**Y**Y**Y**330160653317X*
16mm²Y**Y**Y**Y**Y**260105532713
25mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**165834221
35mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**2301155829
50mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**3301608342
70mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**Y**23011558
95mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**Y**310155Y**
120mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**Y**400200Y**
150mm²Y**Y**Y**Y**Y**Y**Y**Y**250125

X* limité par l'intensité maximale admissible
Y** non applicable et/ou non cohérent

► A noter : ces tableaux restent estimatifs et conditionnés aux hypothèses énoncées préalablement (tolérance de chute de tension / perte en ligne fixée à 3%, conducteur cuivre, isolant PVC, etc).

Aussi, toutes les valeurs sont cadrées en limites haute et basse, soit par l'intensité maximale admissible par un conducteur, soit par des contraintes techniques de protection électrique.
En effet, sur des longueurs trop importantes, les dispositifs de protection peuvent ne pas être en mesure d'assurer pleinement leur rôle, notamment par les courants de démarrage ou bien les effets inductifs et éventuellement capacitifs.

7. Les bonnes pratiques

► En embarqué/véhicule, utiliser des fils et câbles à âme souple multibrins uniquement
► Toute connexion électrique doit rester visitable ; qu'elle soit débrochable ou non
► Tout sertissage est effectué par compression avec les outils adaptés ; sur le principe, chaque solution de connexion électrique a sa propre matrice
► Tout fil* doit cheminer de manière protégée mécaniquement (gaine, goulotte, etc).
*fil : monoconducteur possédant une seule couche d'isolant
► Les câbles sont généralement admis sans protection ; il est toutefois préférable bien entendu de les protéger
► Lors de la pose et mise en oeuvre, bien vérifier le bon état des isolants
► Vérifier périodiquement
 toutes les connexions électrique (bon serrage, bon maintien, absence d'oxydation, etc)
► Normes de référence en embarqué véhicule : EN 1646-1 , EN 1648-2, ISO 6722

8. Annexes

8.1 Annexe 1 - Gamme de section (mm²) en fabrication standard

Gamme de section de conducteur électrique standard
Section
0,14mm²
0,25mm²
0,34mm²
0,5mm²
0,75mm²
1mm²
1.5mm²
2.5mm²
4mm²
6mm²
10mm²
16mm²
25mm²
35mm²
50mm²
70mm²
95mm²
120mm²
150mm²
185mm²
240mm²
300mm²

Il vous reste des questions ? Nous sommes disponibles pour répondre à toute sollicitation, n'hésitez pas à nous solliciter :

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