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Chute de tension et longueur du câble

Calculez la tension perdue dans un câble et la longueur maximale de chaque section, en monophasé 230 V.

m
Je connais
A
Réseau
Matériau

Chute de tension : 3,8 %

Chute de tension
8,83 V sur 230 V
Intensité
16 A
Longueur maximale pour 3 % (éclairage)
23,4 m
Longueur maximale pour 5 % (autres usages)
39,1 m

Admise hors éclairage

3,8 % : sous la limite de 5 % des prises et des appareils.

Trop pour l'éclairage

3,8 % dépasse 3 % : un circuit d'éclairage en 2,5 mm² ne doit pas dépasser 23,4 m à 16 A.

Échauffement

2,5 mm² encastré sous conduit admet 24 A, au moins les 16 A du circuit.

Voir le calcul
  1. I = 16 A (intensité saisie)
  2. Chute de tension : u = 2 × 0,023 × 30 / 2,5 × 16 = 8,83 V, soit 8,83 / 230 = 3,8 %
  3. Longueur maximale pour 3 % (éclairage) : 23,4 m ; pour 5 % (autres usages) : 39,1 m
  4. Échauffement : 2,5 mm² encastré sous conduit admet 24 A, au moins égal aux 16 A du circuit

Les limites de 3 % et 5 % se comptent depuis le disjoncteur de branchement : la chute du câble qui alimente le tableau s'y ajoute.

Coupez le courant au disjoncteur général avant toute intervention.
Le site ne remplace pas un électricien.

Un câble assez gros pour ne pas chauffer peut rester trop fin pour sa longueur : la tension se perd en route. Cette page donne la formule, les limites, le tableau des longueurs maximales et la façon de compter depuis le disjoncteur de branchement.

En bref

La chute de tension est limitée à 3 % pour l'éclairage et 5 % pour les autres usages, des bornes du disjoncteur de branchement jusqu'à l'appareil. En monophasé, u = 2 × ρ × L × I ÷ S, avec L la longueur simple du câble et ρ = 0,023 Ω·mm²/m pour le cuivre en service. Un 2,5 mm² sous 16 A tient environ 39 m à 5 %.

Mis à jour le par la rédaction. Notre méthode

Qu'est-ce que la chute de tension, et quelle est la limite ?

La chute de tension est la tension perdue dans le câble, d'autant plus forte que le câble est long, fin et chargé. Elle s'exprime en volts et en pourcentage de 230 V.

Les limites reprises par Schneider et Promotelec, pour une installation alimentée par le réseau public :

  • 3 % pour l'éclairage, soit 6,9 V de chute dans les câbles ;
  • 5 % pour les autres usages (prises, chauffage, recharge du véhicule), soit 11,5 V.

Elles se comptent des bornes de sortie du disjoncteur de branchement jusqu'à l'appareil, câble du tableau compris. Ces bornes marquent, selon Enedis, le début de votre installation : le câble du tableau entre donc dans le budget (déduction que le site applique). Les valeurs sont vérifiées pour l'édition 2002 de la NF C 15-100 ; leur reprise dans l'édition 2024 est probable (une seule source cite le tableau 2024).

Comment calculer la chute de tension d'un câble ?

La formule du guide UTE C 15-105, reproduite par Éduscol, s'écrit en monophasé pour un appareil qui chauffe (cos φ = 1) :

u = 2 × ρ × L × I ÷ S

  • u : la chute, en volts ; on la divise par 230 pour l'avoir en pourcentage.
  • 2 : l'aller et le retour du courant, déjà comptés. L est la longueur simple, du tableau à l'appareil.
  • ρ : la résistivité du cuivre en service, 0,023 Ω·mm²/m (0,037 pour l'aluminium).
  • L : la longueur en mètres, I : l'intensité en ampères, S : la section en mm².

Exemple fictif : un circuit de prises en 2,5 mm², 30 m, chargé à 16 A.

Câble de 2,5 mm² sur 30 m, 16 A : chute de 8,83 V, soit 3,8 %.

C'est sous 5 % : la longueur convient pour des prises. Le même câble alimenterait mal un éclairage, limité à 3 %. Pour un moteur ou une pompe (cos φ de 0,8), la formule complète multiplie le terme résistif par cos φ et ajoute un terme de réactance, négligeable sous 50 mm² ; le calculateur applique cette formule complète.

Tableau des longueurs maximales selon la section

Les deux tableaux suivants sont calculés par le moteur du site avec la formule ci-dessus, en cuivre, en monophasé. Lisez la ligne de votre section et la colonne de votre intensité (ou du calibre du disjoncteur, cas le plus chargé).

Longueur maximale d'un circuit en cuivre pour 5 % de chute de tension (monophasé 230 V)
Section10 A16 A20 A25 A32 A40 A
1,5 mm²37 m23 m18 m15 m11 m9 m
2,5 mm²62 m39 m31 m25 m19 m15 m
4 mm²100 m62 m50 m40 m31 m25 m
6 mm²150 m93 m75 m60 m46 m37 m
10 mm²250 m156 m125 m100 m78 m62 m
16 mm²400 m250 m200 m160 m125 m100 m

Formule u = b × ρ × L / S × I, avec ρ = 0,023 Ω·mm²/m (cuivre en service), b = 2, cos φ = 1. Longueur simple, de l'appareil au tableau ; s'il y a déjà une chute en amont (câble du tableau), la longueur permise diminue d'autant. Une case dont l'intensité dépasse ce que la section supporte reste à exclure : voir le courant admissible.

Longueur maximale d'un circuit en cuivre pour 3 % de chute de tension (monophasé 230 V)
Section10 A16 A20 A25 A32 A40 A
1,5 mm²22 m14 m11 m9 m7 m5 m
2,5 mm²37 m23 m18 m15 m11 m9 m
4 mm²60 m37 m30 m24 m18 m15 m
6 mm²90 m56 m45 m36 m28 m22 m
10 mm²150 m93 m75 m60 m46 m37 m
16 mm²240 m150 m120 m96 m75 m60 m

Formule u = b × ρ × L / S × I, avec ρ = 0,023 Ω·mm²/m (cuivre en service), b = 2, cos φ = 1. Longueur simple, de l'appareil au tableau ; s'il y a déjà une chute en amont (câble du tableau), la longueur permise diminue d'autant. Une case dont l'intensité dépasse ce que la section supporte reste à exclure : voir le courant admissible.

Deux précautions de lecture :

  • Une case n'autorise pas le disjoncteur. Le 1,5 mm² y figure à 20 A et au-delà alors qu'il se protège en 16 A au plus. Le tableau des sections par circuit fixe le calibre ; ce tableau-ci ne dit que la longueur.
  • La longueur est celle de tout le chemin électrique, montées et descentes comprises, pas la distance à vol d'oiseau.

Quelle section de câble pour 50 m ou 100 m ?

Sur une grande longueur, c'est souvent la chute de tension qui impose la section, bien avant l'échauffement. Exemple fictif : un chauffe-eau de 3 000 W dans une dépendance, à 50 m du tableau.

Exemple : chauffe-eau électrique, 3 000 W, 50 m, monophasé, cuivre

  1. I = 3 000 / 230 = 13 A
  2. Circuit chauffe-eau électrique : 2,5 mm² au moins, disjoncteur de 20 A au plus (tableau des circuits, édition 2024)
  3. Disjoncteur : 20 A, car Ib 13 A ≤ In 20 A ≤ Iz 32 A
  4. Échauffement : 4 mm² encastré sous conduit admet 32 A, au moins égal aux 20 A du disjoncteur
  5. Chute de tension : u = 2 × 0,023 × 50 / 4 × 13 = 7,5 V, soit 7,5 / 230 = 3,3 %
  6. Limite : 5 % (autres usages)
  7. Section retenue : 4 mm², imposée par la chute de tension

4 mm², disjoncteur 20 A, chute 3,3 % (7,5 V), câble R2V 3G4, différentiel 30 mA type AC ou A.

Le tableau des circuits demandait 2,5 mm² ; la longueur impose 4 mm². À 100 m, le même appareil demande 6 mm² :

Exemple : autre appareil (hors tableau des circuits), 3 000 W, 100 m, monophasé, cuivre

  1. I = 3 000 / 230 = 13 A
  2. Appareil hors tableau des circuits : section par l'échauffement et la chute de tension
  3. Disjoncteur : 16 A, car Ib 13 A ≤ In 16 A ≤ Iz 41 A
  4. Échauffement : 6 mm² encastré sous conduit admet 41 A, au moins égal aux 16 A du disjoncteur
  5. Chute de tension : u = 2 × 0,023 × 100 / 6 × 13 = 10 V, soit 10 / 230 = 4,3 %
  6. Limite : 5 % (autres usages)
  7. Section retenue : 6 mm², imposée par la chute de tension

6 mm², disjoncteur 16 A, chute 4,3 % (10 V), câble R2V 3G6, différentiel 30 mA type AC ou A.

Pour alimenter tout un bâtiment éloigné (garage, atelier, maison voisine), mieux vaut un câble vers un tableau secondaire sur place, puis des circuits courts. Le calcul est sur la page alimentation d'un tableau secondaire.

Le câble du compteur au tableau : faites-le raccorder

Quand le câble de branchement dépasserait 30 m sur votre terrain, seul le branchement en limite de propriété est possible : le compteur et le disjoncteur de branchement y sont posés, et le câble jusqu'au tableau fait partie de votre installation. Son raccordement se fait sur les bornes de sortie du disjoncteur de branchement, dont l'amont reste sous tension et appartient au réseau public. Faites-le raccorder par un électricien. Le calcul de ce câble est sur la page section du câble entre le compteur et le tableau.

Pourquoi la chute se compte-t-elle depuis le disjoncteur de branchement ?

Les 3 % et 5 % valent de bout en bout. Si le câble du tableau consomme déjà une partie de la marge, il en reste moins pour chaque circuit. Exemple : un disjoncteur de branchement de 45 A et 22 m de câble de 10 mm² jusqu'au tableau.

Câble de 10 mm² sur 22 m, 45 A : chute de 4,55 V, soit 2 %.

Il ne reste qu'environ 1 % pour l'éclairage. Un circuit d'éclairage en 1,5 mm² chargé à 5 A tient 15 m ; à 16 m, il faut passer au 2,5 mm² :

Exemple : éclairage, 16 m, monophasé, cuivre

  1. I = 5 A (intensité saisie)
  2. Circuit éclairage : 1,5 mm² au moins, disjoncteur de 16 A au plus (tableau des circuits, édition 2024)
  3. Disjoncteur : 16 A, car Ib 5 A ≤ In 16 A ≤ Iz 24 A
  4. Échauffement : 2,5 mm² encastré sous conduit admet 24 A, au moins égal aux 16 A du disjoncteur
  5. Chute de tension : u = 2 × 0,023 × 16 / 2,5 × 5 = 1,47 V, soit 1,47 / 230 = 0,64 %
  6. Chute cumulée : 1,98 % en amont + 0,64 % = 2,62 %, limite 3 % (éclairage)
  7. Section retenue : 2,5 mm², imposée par la chute de tension

2,5 mm², disjoncteur 16 A, chute 0,6 % (1,47 V), câble R2V 3G2,5, différentiel 30 mA type AC ou A.

Le calculateur prend cette chute en amont dans ses réglages avancés (« chute déjà prise en amont »).

Deux « 2 % » à ne pas confondre

Enedis limite à 2 % la chute dans le branchement, en amont du compteur : ce n'est pas votre affaire. Promotelec et Legrand dimensionnent le câble du disjoncteur de branchement au tableau à 2 %, pour laisser 1 % à l'éclairage et 3 % aux autres circuits : c'est une recommandation, pas une obligation. Seule la limite de 3 % ou 5 % de bout en bout est une limite.

Pourquoi 0,023 et pas 0,017 ?

Un câble chargé chauffe, et sa résistance augmente avec la température. La valeur 0,017 Ω·mm²/m est celle du cuivre à 20 °C ; Éduscol (citant le guide UTE C 15-105) et Vialis retiennent 0,023 pour un câble en service. Les tableaux de longueurs de Promotelec se recalculent exactement avec 0,023.

On lit parfois des calculs faits à 0,017 : ils sous-estiment la chute d'environ 26 % et surestiment la longueur admissible d'environ 35 %. Le même circuit que plus haut, calculé à 20 °C :

Câble de 2,5 mm² sur 30 m, 16 A : chute de 6,53 V, soit 2,8 %.

Le résultat paraît plus confortable, mais il ne décrit pas un câble qui travaille. La valeur 0,0225 d'un catalogue de fabricant donne un écart de 2 %, sans effet pratique.

Et en triphasé ou en 12 V ?

En triphasé équilibré, le facteur 2 devient 1 et le courant est divisé par trois à puissance égale : la chute est bien plus faible. Voir la page section de câble en triphasé 400 V, avec son propre tableau de longueurs.

En courant continu, la même formule s'applique sans cos φ, mais une chute de 0,6 V pèse 5 % en 12 V. Voir la page section de câble en 12 V. Pour un circuit précis, le calculateur de section de câble fait les trois contrôles d'un coup.

Questions fréquentes

Quelle section de câble pour 100 mètres ?

Tout dépend de l'intensité. Pour un appareil de 3 000 W qui chauffe (13 A), il faut 6 mm² sur 100 m pour rester sous 5 % de chute. À 16 A, il faut 10 mm². Au-delà de 100 m, le calculateur conseille de rapprocher un tableau secondaire ou de passer en triphasé.

Quelle longueur maximale pour un câble de 2,5 mm² ?

En monophasé et en cuivre, environ 39 m sous 16 A et 31 m sous 20 A pour 5 % de chute ; pour 3 % (éclairage), environ 23 m sous 16 A. Ces longueurs supposent que rien ne chute en amont : si le câble du tableau prend déjà 2 %, elles diminuent.

Comment calculer la section en fonction de la longueur ?

On inverse la formule : S = b × ρ × L × I ÷ u, avec u la chute permise en volts (11,5 V pour 5 % de 230 V). Pour 16 A sur 30 m en monophasé : 2 × 0,023 × 30 × 16 ÷ 11,5, soit environ 1,9 mm², donc 2,5 mm² en section commerciale. Vérifiez ensuite que cette section supporte le disjoncteur.

Faut-il doubler la longueur pour l'aller et le retour ?

Non. En monophasé, le facteur 2 de la formule compte déjà l'aller et le retour : L est la longueur simple du câble, du tableau à l'appareil. Doubler L en plus revient à compter quatre fois le câble et à surdimensionner la section.

La chute de tension est-elle la même en 400 V ?

À puissance égale, un circuit triphasé équilibré chute environ six fois moins qu'un monophasé : le courant est divisé par trois et le facteur b passe de 2 à 1. Le détail et le tableau triphasé sont sur la page section de câble en triphasé.