[électricité] effet joule et bonne section câbles (pour éviter incendie)

Bonjour,

Mes souvenirs d'école sont un peu trop loin pour ma mémoire, et sur ces 25 années je ne me suis pas exercé sur ce sujet.

Entre un panneau solaire (118W) et le régulateur j'ai un parcours de 5,70 mètres . Dans ces 5.70m, il y a des parties que je peux modifier la section et d'autres non, tel que suit :

  • [panneau]
  • 60cm, 6mm2 (pas possible de modifier)
  • 250cm , actuellement 10mm2 (idéalement j'aimerais conserver)
  • 240cm , section = ce que je veux
  • XXX cm , section = 16AWG (1.309mm2) (longueur actuelle = 150cm, je peux raccourcir la longueur mais pas changer la section!)
  • [régulateur solaire]

Ma crainte : incendie électrique dû à l'effet joule dans ces fins câbles 16AWG

Question 1 : Si j'augmente la section des autres câbles (6mm2? 10mm2? 16? 25?), est-ce que ça va diminuer le risque d'incendie ("puissance thermique dissipée") dans ces fins câbles de section 16AWG ?

Question 2 : Comment calculer la "puissance thermique dissipée" dans un seul câble de section 16AWG (il me semble que la durée compte aussi, non ?) ?

Question 3 : Si j'arrive à calculer une valeur (pour la puissance thermique dissipée) , comment savoir à partir de quand ça fond/brûle ?

Question 4 : Est-ce que le raisonnement simpliste suivant est OK --> «Puisque du 1.5mm2 est ok pour 230V/10A, alors, produit en croix, du 1.309mm2 devrait être ok pour du maxi 8.73A dans mon installation en courant continu» ? (mais quid de la longueur alors ?? il me semble que c'est pris en compte pour l'effet joule)

Merci pour votre aide.

L'équipage
#cablage#Électricite#incendie#section#solaire
Camille06Camille06
12 oct. 2022
Kiwi29Kiwi29
12 oct. 202212 oct. 2022

Change rien , c'est bon

johann78johann78
12 oct. 202212 oct. 2022

Je vais tenter de répondre à tes questions, mais au préalable sois rassuré, tu ne risques pas de créer un incendie avec ces valeurs.
Par contre tu risques d’avoir des pertes en ligne dues aux différents parcours (et pour info il faut prendre la longueur totale aller et retour).

1) non : s’il y avait un risque d’incendie, c’est toujours sur l’élément le plus faible qu’il se produira. Inutile donc d’augmenter le reste si le maillon faible reste le même.

2) p = ri^2 avec r=pl/s p = résistivité du cuivre, l la longueur du segment, s la surface du fil de cuivre.

3) pas de risque ici, ton panneau devrait fournir une tension autour de 20v avec une intensité de 6a environ (à voir suivant les caractéristiques de ton panneau).

4) non tu ne peux pas transposer ainsi de l’alternatif au continu, le comportement des électrons n’étant pas le même.

matelot@19001:Pour le 4 : hein ? 10 A efficaces en alternatif produisent le même effet Joule que 10 A en continu.·le 12 oct. 2022 20:01
johann78:@matelot oui si on parle de i efficace, sinon il faut diviser par racine de 2, voilà pourquoi j’ai fais cette réponse.·le 12 oct. 2022 20:11
matelot@19001:Quand sur une rallonge électrique il est marqué "10 A", c'est bien sûr des A efficaces, ils n'indiquent pas des A crête.·le 12 oct. 2022 21:23
johann78:@matelot, tu as raison mais ce n’est pas pour autant que la puissance se calcule de la même façon en alternatif, (cos phi, puissance reactive, active..), de plus les electrons ont tendance en courant alternatif à se déplacer en surface du conducteur (effet de peau), ce qui augmente les pertes par effet joule, et donc les sections de fils ne suivent pas une simple règle de 3·le 12 oct. 2022 22:23
matelot@19001:L'effet de peau en 50 Hz ? Et le cosinus phi ne change rien à l'effet Joule.·le 12 oct. 2022 22:32
rati:J'allais le dire pour l'effet de peau 🤣🤣🤣🤣🤣🤣🤣🤣🤣🤣🤣·le 12 oct. 2022 22:38
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FredericLFredericL
12 oct. 2022

Il n'y a aucun risque d'incendie, car le courant est modéré et surtout les câbles s'échauffent sur toute leur longueur, il n'y a pas de point chaud.
La résistance des câbles en 16 AWG est d'environ 0.02 ohms pour 1.5 m de long. Le courant maxi qui va y circuler est d'environ 6 A, donc la puissance dissipée dans chaque câble sera P = R * I² = 0.02 * 36 = 0.72 W répartis sur 1.5 m de long. Ça ne va pas s'échauffer beaucoup.

Camille06:@FredericL : me conseilles-tu de ne pas raccourcir ces 1.50m de 16AWG (au risque que ça nuise à la chute de tension) ?J'étais bien tenté de les raccourcir à 30 ou 20cm ...·le 13 oct. 2022 11:02
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rocroc
12 oct. 2022

Comme les autres : il n'y a pas de risque réel (sauf dysfonctionnement, mais là...).

Mais je vais rebondir sur la remarque de FredericL : il n'y a pas de point chaud.
Le long des fils, non, mais si je compte bien, tu vas utiliser 4 sections différentes, ce qui va te faire 3 connexions (ou plutôt 6, en comptant l'aller-retour), voir même 4 (respectivement 8) si on compte aussi la connexion au MPPT.
Et une connexion, c'est le risque d'un point chaud si elle est mauvaise (pour une raison ou une autre, et elles sont innombrables).

Je ne sais pas comment ni pourquoi tu en arrives à avoir autant de "bouts de fils", mais ça n'est pas une très bonne idée...

Camille06:Explications : Le panneau solaire est démontable. Lorsqu'il y a trop de vent, je ne laisse pas dehors. Et il est sur un mâtereau pour qu'il soit orientable.Il y a donc une connexion en haut du mâtereau, et une connexion en bas du mâtereau sur le pont (avec prises MC4). Puis ça va à un interrupteur (20A) trois positions : milieu = OFF, droite = batterie servitude, gauche = batterie du petit moteur électrique.Eh oui, il y a un petit moteur électrique qui sert pour les entrées et sorties de port/mouillages. Moins d'une journée de soleil suffisent à recharger ce qui a été utilisé pour quitter/entrer dans le mouillage.·le 13 oct. 2022 11:08
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Guillaume34Guillaume34
13 oct. 2022

D'une façon beaucoup plus générale, du moment que tes circuits sont protégés par des fusibles ou disjoncteurs adaptés a la section de chaque cable il n'y a aucun risque d'incendie. La protection ouvrira le circuit avant que le cable chauffe.
Si un cable chauffe c'est que la protection n'est pas adaptée.

Camille06:@Guillaume34 : justement, combien d'ampères max dans un câble de 1.309mm2 ?·le 13 oct. 2022 12:46
Lady_C:cuivre ? argent ? aluminium ? taux d'impureté du métal ? rigide ? souple ? quel isolant ? etcpas facile de répondre :-)·le 13 oct. 2022 12:55
Kiwi29:Et sur quelle longueur .....·le 13 oct. 2022 13:34
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matelot@19001matelot@19001
13 oct. 202213 oct. 2022

Il y a des tableaux chez les fournisseurs de câbles électriques :
www.sab-cable.eu[...]on.html
En faisant un calcul d'interpolation entre 1,0 mm² et 1,5 mm² on voit que pour 1,3 mm² (laisse tomber les pouillèmes qui sont en deça des tolérances de fabrication) on peut y passer selon les normes 22 A, avec une température ambiante de 30°C. Pour une température ambiante de 60°C le coefficient à appliquer est 0,5, ce qui donne finalement 11 A max.
Ceci selon la norme VDE 0298-4 06/13 et pour des conducteurs isolés.

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2022