Section de câble en 12 V et 24 V

Pourquoi le 12 V demande-t-il de gros câbles ?

À puissance égale, le courant est inversement proportionnel à la tension (I = P ÷ U). Un appareil de 240 W appelle environ 1 A en 230 V, mais 20 A en 12 V. Le câble doit porter environ vingt fois plus de courant.

La perte compte aussi davantage. Une chute de 0,6 V pèse environ 0,3 % de 230 V, mais 5 % de 12 V. Il faut donc à la fois plus de section pour le courant et moins de pertes en volts : en 12 V, c'est souvent la chute de tension qui impose la section.

Comment calculer la section d'un câble 12 V ?

En courant continu, il n'y a ni cos φ ni réactance. La chute de tension, c'est-à-dire la tension perdue dans le câble, s'écrit (Victron, Blue Sea) :

u = 2 × ρ × L × I ÷ S

• 2 : le câble positif et le câble négatif, l'aller et le retour. L est la longueur simple, de la batterie à l'appareil.
• ρ : la résistivité du cuivre ; le site retient 0,023 Ω·mm²/m, la valeur en service utilisée en 230 V, par prudence (Victron calcule à 0,017).
• I : le courant en ampères, soit la puissance divisée par la tension.
• S : la section de chaque conducteur, en mm².

Pour trouver la section, on inverse la formule : S = 2 × ρ × L × I ÷ u, avec u la chute acceptée en volts (0,36 V pour 3 % de 12 V).

Exemple fictif, celui réglé dans l'outil : un appareil de 240 W en 12 V (20 A), à 5 m de la batterie.

Câble de 6 mm² sur 5 m, 20 A en 12 V continu : chute de 0,77 V, soit 6,4 %.

Câble de 10 mm² sur 5 m, 20 A en 12 V continu : chute de 0,46 V, soit 3,8 %.

Câble de 16 mm² sur 5 m, 20 A en 12 V continu : chute de 0,29 V, soit 2,4 %.

Il faut 16 mm² pour rester sous 3 %. Le 10 mm² suffirait pour un appareil peu sensible, si vous acceptez une chute plus forte.

Quelle chute de tension accepter en 12 V ?

Le site n'a trouvé aucune règle française gratuite qui fixe une limite pour un camping-car ou un bateau de plaisance. La pratique de Blue Sea Systems se réfère à une norme américaine payante, que le site n'a pas lue. Les repères publiés :

• 2,5 %, la chute que Victron conseille de ne pas dépasser, notamment entre la batterie et un convertisseur (0,3 V en 12 V) ;
• 3 % pour les circuits critiques d'un bateau (feux de navigation, électronique, alimentation du tableau) et 10 % pour les autres, comme l'éclairage de cabine (Blue Sea Systems) ;
• 3 % au plus, 1 % recommandé pour le photovoltaïque raccordé, selon le résumé du guide UTE C 15-712-1 publié par photovoltaique.info.

Le site retient 3 % par défaut : c'est un choix de prudence, aligné sur les circuits critiques et sur le photovoltaïque, pas une obligation.

Quelle section pour un camping-car ?

Exemple fictif : un réfrigérateur ou un éclairage appelant 10 A, à 5 m de la batterie de service.

Câble de 4 mm² sur 5 m, 10 A en 12 V continu : chute de 0,58 V, soit 4,8 %.

Câble de 6 mm² sur 5 m, 10 A en 12 V continu : chute de 0,38 V, soit 3,2 %.

Câble de 10 mm² sur 5 m, 10 A en 12 V continu : chute de 0,23 V, soit 1,9 %.

Pour 3 %, il faut 10 mm². Pour un éclairage, que Blue Sea Systems range parmi les charges tolérant 10 %, le 2,5 mm² suffit déjà (7,7 % de chute). Rapprocher l'appareil de la batterie, ou la batterie de l'appareil, reste le moyen le plus simple d'alléger le câble.

Quelle section de câble pour un convertisseur 12 V 230 V ?

Un convertisseur appelle de très forts courants. Victron prend l'exemple d'un convertisseur de 2 400 W en 12 V (200 A), relié par deux câbles de 1,5 m en 16 mm² : il obtient 0,64 V de chute, soit environ 5 %, avec une résistivité de 0,017. Le même calcul avec 0,023 :

Câble de 16 mm² sur 1,5 m, 200 A en 12 V continu : chute de 0,86 V, soit 7,2 %.

Pour tenir 2,5 %, il faudrait environ 46 mm² en théorie, au-delà des sections que traite le site. Pour un convertisseur, suivez la notice du fabricant, qui donne la section et la protection prévues.

Pourquoi passer en 24 V ou en 48 V ?

Doubler la tension divise le courant par deux, et la même chute en volts pèse deux fois moins en pourcentage. L'effet est quadruple. Dans l'exemple de Victron, le même convertisseur et les mêmes câbles perdent environ 1,3 % en 24 V et 0,3 % en 48 V.

Exemple fictif : 240 W en 24 V (10 A) sur 5 m de 6 mm².

Câble de 6 mm² sur 5 m, 10 A en 24 V continu : chute de 0,38 V, soit 1,6 %.

En 12 V, il fallait 16 mm² ; en 24 V, le 6 mm² tient largement les 3 %.

Le cas d'un panneau solaire

Le photovoltaïque raccordé au réseau suit le guide UTE C 15-712-1 : 3 % de chute au plus, 1 % recommandé, côté continu comme côté alternatif (résumé de photovoltaique.info). Viser 1 % demande trois fois plus de section que 3 % à longueur égale. Pour un panneau de camping-car ou de bateau, la même formule s'applique entre le panneau, le régulateur et la batterie.

Et pour le 230 V ?

Les circuits de la maison ont leurs propres règles : section minimale par circuit, disjoncteur, limites de 3 % et 5 %. Voir la page chute de tension selon la longueur du câble et le calculateur de section de câble. Pour mesurer un fil sans marquage ou convertir un AWG, voir la page diamètre et section.