Sections de câble et chute de tension : cours, méthode et exercices corrigés
Résumez cet article :
On choisit la section d'un câble d'après le courant qu'il doit transporter, puis on valide par la chute de tension. Un câble trop fin chauffe (risque d'incendie) ; une chute de tension trop forte fait mal fonctionner les appareils. Au CAP, on lit la section dans les tableaux normalisés ; aux niveaux supérieurs, on la calcule (courant d'emploi Ib, courant admissible, formule de chute de tension).
🔄 4MAT : ① Pourquoi ? → ② Quoi ? → ③ Comment ? → ④ Et si… ?
Pourquoi faut-il savoir dimensionner un câble ?
Choisir une section, c'est un geste que vous ferez sur chaque circuit d'une installation. C'est le cœur du métier : la sécurité des personnes et des biens en dépend directement.
À quoi ça vous sert au quotidien :
- Câbler chaque circuit avec la bonne section (éclairage, prises, plaque, chauffe-eau…) ;
- Poser une alimentation (tableau divisionnaire, atelier, borne) sans risque d'échauffement ;
- Diagnostiquer une installation existante sous-dimensionnée.
⛔ Si vous ne savez pas le faire, vous ne pouvez ni concevoir un circuit, ni valider une installation, ni justifier un choix devant un client ou un contrôleur (Consuel).
- Section trop faible → le câble chauffe (loi de Joule P = R·I²), l'isolant se dégrade → incendie ;
- Chute de tension trop forte (câble long/fin) → éclairage qui faiblit, moteur qui peine à démarrer, appareils électroniques instables ;
- Protection inadaptée → le disjoncteur ne protège plus réellement le câble.
Les notions à connaître
La règle de base (à connaître par cœur)
À chaque usage correspond une section minimale et un calibre de protection, fixés par la NF C 15-100 :
| Circuit | Section mini (cuivre) | Disjoncteur |
|---|---|---|
| Éclairage | 1,5 mm² | 16 A (10 A possible) |
| Prises de courant (16 A) | 1,5 mm² (8 socles) / 2,5 mm² | 16 A / 20 A |
| Prises & gros électroménager (LL, LV, four…) | 2,5 mm² | 20 A |
| Plaque de cuisson | 6 mm² | 32 A |
| Chauffe-eau, VMC, volets | 1,5 à 2,5 mm² | selon appareil |
La chute de tension
La tension « baisse » le long d'un câble parcouru par du courant. La NF C 15-100 la limite à :
| Type d'installation | Éclairage | Autres usages |
|---|---|---|
| Type A (branchement direct au réseau BT) | 3 % | 5 % |
| Type B (poste de transformation privé) | 6 % | 8 % |
La méthode complète de dimensionnement
On ne « lit » plus la section : on la calcule en 5 étapes.
- Déterminer le courant d'emploi Ib (courant réellement transporté) ;
- Choisir le courant assigné In de la protection, immédiatement supérieur à Ib (6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63 A…) ;
- En déduire le courant admissible Iz de la canalisation ;
- En déduire la section (tableaux de courant admissible) ;
- Valider par le calcul de chute de tension.
Le courant d'emploi tient compte de facteurs :
| Facteur | Signification | Valeurs indicatives |
|---|---|---|
| a | Utilisation | éclairage/chauffage = 1 · moteur = 0,75 |
| b | Prévision d'extension | 1 (aucune) · 1,2 (+20 %) |
| c | Simultanéité | éclairage 1 · prises 0,1–0,2 · 2-3 circuits 0,9 · 10+ circuits 0,6 |
Le calcul exact de la chute de tension
Triphasé : ΔU = √3 · Ib · (R cos φ + X sin φ)
avec R = ρ · L / S (résistivité en service : ρ = 22,5 Ω·mm²/km pour le cuivre, 36 pour l'aluminium) et X = λ · L (réactance linéique λ ≈ 8·10⁻³ Ω/km, souvent négligeable en petite section). En l'absence d'indication, on prend cos φ = 0,8.
Sections du neutre et du conducteur de protection (PE)
Section du neutre : en principe égale à la phase ; en présence d'harmoniques de rang 3 (NF C 15-105), ne pas la réduire et protéger le neutre. Section du PE : selon le tableau normalisé (souvent S/2 au-delà de 16 mm², égale à S en dessous). Un PE commun à plusieurs circuits se dimensionne sur la plus grosse section de phase.
On dimensionne, pas à pas
Exemple A — un circuit de prises (CAP)
Circuit de prises protégé par un disjoncteur 20 A → section minimale imposée : 2,5 mm² (cuivre). Simple lecture du tableau.
Exemple B — calculer le courant d'emploi
Un circuit alimente 3000 W d'éclairage (a = 1), extension prévue (b = 1,2), monophasé 230 V, cos φ = 1, η = 1.
Ib = (3000 × 1 × 1,2) / (230 × 1 × 1) = 3600 / 230 ≈ 15,7 A → on choisit In = 16 A.
Exemple C — valider la chute de tension
Câble cuivre 2,5 mm², longueur 30 m, Ib = 16 A, cos φ = 0,8, X négligé.
R = ρ·L/S = 22,5 × 0,03 / 2,5 = 0,27 Ω. ΔU = 2 × 16 × (0,27 × 0,8) ≈ 6,9 V, soit 6,9/230 ≈ 3,0 % → sous la limite de 5 % (prises, type A). ✔
Sur le terrain, concrètement
Et si le câble est trop long ? La résistance R = ρL/S augmente avec la longueur → la chute de tension grimpe. Sur une grande longueur (atelier au fond du jardin), on augmente la section pour rester dans les 5 %.
Et si on met du 1,5 mm² sur un circuit 20 A ? Le câble n'encaisse pas le courant admissible → échauffement → risque d'incendie. La section doit toujours « suivre » le calibre du disjoncteur.
Et s'il y a beaucoup d'électronique (variateurs, LED, informatique) ? Les harmoniques de rang 3 s'additionnent dans le neutre : le courant de neutre peut dépasser celui des phases. On ne réduit alors jamais la section du neutre (NF C 15-105) et on le protège.
📋 Fiche de révision — Sections de câble & chute de tension
✅ À retenir
- Section ≥ ce qu'impose le calibre du disjoncteur : 1,5 mm²→16 A · 2,5 mm²→20 A · 6 mm²→32 A.
- Chute de tension max (type A) : 3 % éclairage, 5 % autres.
- Si ΔU dépasse la limite → passer à la section supérieure.
✏️ Exercices
🎯 Corrigés
Corrigé de l'exercice 1
2,5 mm² (cuivre) : la section doit correspondre au calibre 20 A.
Corrigé de l'exercice 2
Câble 6 mm² (3G6) et disjoncteur 32 A (circuit spécialisé plaque).
Corrigé de l'exercice 3
Non conforme : la limite éclairage (type A) est de 3 %. Il faut augmenter la section du conducteur jusqu'à repasser sous 3 %.
Corrigé de l'exercice I1 (intermédiaire)
Ib = (3000 × 1 × 1,2) / (230 × 1 × 1) = 3600 / 230 ≈ 15,7 A. Courant assigné immédiatement supérieur → In = 16 A.
Corrigé de l'exercice A1 (avancé)
R = ρ·L/S = 22,5 × 0,03 / 2,5 = 0,27 Ω. ΔU = 2 × 16 × (0,27 × 0,8) = 6,9 V ≈ 6,9/230 = 3,0 %. Circuit prises (type A, limite 5 %) → conforme.
Contenu Intermédiaire/Avancé issu du cours « Section des conducteurs » (méthode Ib/In, facteurs a·b·c, formule ΔU, NF C 15-105).
— Fin du brouillon. Thème suivant possible : appareillage de protection (disjoncteur/différentiel), ancré sur « Appareils de distribution » + « DR protection ».
Pour aller plus loin sur le site
Résumez cet article :
📖 Le glossaire de cet article
Les termes techniques abordés dans cet article, expliqués simplement.
- Chute de tension — La chute de tension est la diminution de la tension électrique entre l'origine d'une installation et le point d'utilisation, provoquée par la résistan…
- Disjoncteur — Un disjoncteur est un appareil de protection qui interrompt automatiquement le circuit en cas de surcharge (détection thermique par bilame) ou de cour…
- Fil électrique — Le fil électrique est un conducteur unique — mono-brin ou multibrin — recouvert d'une isolation individuelle.
- Loi de Joule — La loi de Joule, établie par James Prescott Joule en 1841, quantifie la puissance dissipée sous forme de chaleur lorsqu'un courant traverse un conducteur résistif : P = R × I² = U × I = U²/R.
- Neutre — Le neutre est le conducteur électrique relié au point neutre du transformateur de distribution HTA/BT, mis à la terre en France dans le régime TT.
- Poste de transformation — Un poste de transformation est un ouvrage du réseau électrique qui modifie le niveau de tension pour adapter l'électricité entre le transport, la distribution et l'usage final.
- Réactance — La réactance est la partie imaginaire de l'impédance : elle représente l'opposition d'un élément réactif — inductance ou condensateur — aux variations de courant alternatif.
- Réseau BT — Le réseau BT, ou réseau basse tension, désigne la partie du réseau de distribution d'électricité qui fonctionne sous une tension inférieure ou égale à…
- Résistivité — La résistivité est une propriété intrinsèque d'un matériau qui caractérise son opposition au passage du courant électrique, indépendamment de la géométrie du conducteur.
- Électricité — L'électricité est le phénomène physique lié au déplacement de charges électriques — les électrons dans les conducteurs métalliques — à l'origine des c…
Téléchargez notre guide gratuit pour gagner du temps et de l'argent sur vos travaux électriques !
« * » indique les champs nécessaires
