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Définition de l'intensité admissible des fils : ce qui contrôle la capacité de transport de courant
L'intensité admissible d'un fil est le courant continu maximum qu'il peut transporter sans dépasser sa température nominale d'isolation. Il ne s'agit pas d'une propriété matérielle fixe, c'est un bilan thermique. Le courant circulant dans un conducteur génère de la chaleur et l'isolation doit survivre à cette augmentation de température pendant des décennies de service. Le intensité admissible du fil d'aluminium diffère du cuivre car l'aluminium a environ 61 % de la conductivité du cuivre, ce qui nécessite une section plus grande pour transporter le même courant en toute sécurité.
En Amérique du Nord, le Tableau d'intensité admissible des conducteurs NEC (Article 310) définit ces limites dans des conditions normalisées : une température ambiante de 30°C (86°F) et pas plus de trois conducteurs porteurs de courant dans un chemin de câbles ou un câble. Chaque numéro que vous voyez sur un standard Tableau d'intensité admissible des fils électriques suppose ces lignes de base. Modifiez n'importe quelle variable - plus de conducteurs regroupés, un grenier plus chaud ou un trajet plus long - et l'intensité admissible de sécurité tombe en dessous des valeurs du tableau. Avant d'appliquer un chiffre provenant d'un tableau, vérifiez les conditions d'installation réelles.
Tableau d'intensité admissible des fils électriques : conducteurs en cuivre et en aluminium
Le tableau ci-dessous donne une idée pratique Tableau d'intensité admissible des fils électriques basé sur le tableau NEC 310.16, couvrant les tailles les plus couramment installées de 14 AWG à 500 MCM. Les valeurs sont indiquées pour une isolation nominale de 60 °C, 75 °C et 90 °C – les trois colonnes de température qui régissent respectivement le câblage résidentiel, commercial et industriel. Notez que l'intensité admissible à 90 °C ne peut être utilisée qu'à des fins de déclassement ; Les valeurs nominales des équipements de terminaison plafonnent presque toujours l'intensité admissible utilisable à la colonne de 75 °C.
| Taille du fil | Cuivre 60°C (A) | Cuivre 75°C (A) | Cuivre 90°C (A) | Aluminium 75°C (A) | Aluminium 90°C (A) |
|---|---|---|---|---|---|
| 14 AWG | 15 | 20 | 25 | — | — |
| 12 AWG | 20 | 25 | 30 | 20 | 25 |
| 10 AWG | 30 | 35 | 40 | 30 | 35 |
| 8 AWG | 40 | 50 | 55 | 40 | 45 |
| 6 AWG | 55 | 65 | 75 | 50 | 55 |
| 4 AWG | 70 | 85 | 95 | 65 | 75 |
| 2 AWG | 95 | 115 | 130 | 90 | 100 |
| 1/0 AWG | 125 | 150 | 170 | 120 | 135 |
| 4/0 AWG | 195 | 230 | 260 | 180 | 205 |
| 250 MCM | 215 | 255 | 290 | 205 | 230 |
| 500 MCM | 320 | 380 | 430 | 310 | 350 |
Quand tu lèves les yeux ampères par calibre de fil , vérifiez toujours quelle colonne de température correspond aux terminaux que vous utilisez. Les disjoncteurs résidentiels et les cosses de panneau sont généralement évalués à 75°C. L'utilisation de la colonne 90°C pour la sélection finale de l'intensité admissible sans vérification des bornes est une erreur courante et dangereuse qui peut surchauffer les cosses même si le conducteur lui-même reste dans les limites.
Capacité des fils 10 AWG, 8 AWG et tailles couramment spécifiées
Le intensité admissible du fil 10 AWG est souvent mal compris car la colonne 90°C indique 40 A alors que le Code national de l'électricité limite la protection contre les surintensités sur un circuit en cuivre standard 10 AWG à 30 A pour la plupart des applications. Le Intensité nominale des fils de calibre 10 de 35 A à 75 °C est la véritable limite thermique, mais le code limite délibérément le disjoncteur à 30 A pour ajouter une marge de sécurité et tenir compte des charges continues. Pour les applications qui permettent d'utiliser la totalité de 75°C Courant nominal du câble 10 AWG , comme certains circuits de moteur ou des scénarios de déclassement spécifiques, 35 A devient autorisé, mais seulement après un calcul minutieux de la charge.
En augmentant de taille, le Courant nominal 8 AWG atterrit à 50 A pour le cuivre à 75 °C, ce qui en fait la taille minimale pour de nombreux chargeurs de véhicules électriques consommant 40 A en continu. À l'extrémité la plus large, le Fil de cuivre de 2 AWG de 115 A à 75 °C couvre les panneaux d'alimentation secondaire et les conducteurs d'entrée de service pour les services résidentiels de 100 A. La désignation courte Capacité du fil de cuivre n°2 fait référence à cette même valeur 115A. Pour les doseurs industriels lourds, Capacité du fil de 500 MCM atteint 380 A dans le cuivre à 75 °C, et il est fréquemment choisi lorsqu'un seul gros conducteur doit remplacer des câbles plus petits mis en parallèle.
Capacité du fil d'aluminium : pourquoi la taille doit augmenter
Le intensité admissible du fil d'aluminium exécute systématiquement une ou deux tailles AWG derrière le cuivre pour la même capacité de courant. La conductivité inférieure de l'aluminium signifie que pour correspondre à l'intensité admissible de 115 A d'un conducteur en cuivre n° 2, vous avez besoin d'au moins un conducteur en aluminium de 1/0 AWG, qui transporte 120 A à 75 °C. Cette exigence de dimensionnement est codifiée dans l'ensemble du Tableau d'intensité admissible des conducteurs NEC et ce n'est pas facultatif : tenter de remplacer le cuivre par de l'aluminium de même taille à des charges de courant élevées crée un risque d'incendie sérieux en raison de la surchauffe et de la dilatation thermique différentielle au niveau des bornes.
Les alliages d'aluminium modernes (série AA-8000) utilisés dans les câbles de construction ont largement résolu les problèmes de fluage et d'oxydation qui affectaient les installations résidentielles antérieures. Néanmoins, le terminal doit être homologué pour l'aluminium et installé avec un composé antioxydant conformément aux instructions du fabricant. Pour les départs où les économies de coût et de poids sont importantes — comme un service de 400 A — l'aluminium est dominant : un ensemble de conducteurs en aluminium de 600 MCM à 75 °C fournit 340 A, tandis qu'un équivalent en cuivre de 500 MCM atteint 380 A. L'option aluminium réduit souvent le coût des conducteurs de plus de 40 %.
Tableau d'intensité admissible des conducteurs NEC et facteurs d'ajustement du code
Le Tableau d'intensité admissible des conducteurs NEC (en particulier le tableau 310.16, anciennement 310.15(B)(16)) est le point de départ et non le dernier mot. Le Capacité du fil du code NEC les règles imposent alors d'appliquer des facteurs de correction pour une température ambiante supérieure à 30°C et pour plus de trois conducteurs porteurs de courant dans un même chemin de câbles. Pour chaque degré Celsius au-dessus de 30°C, le multiplicateur d’intensité diminue. À une température ambiante de 40 °C, un conducteur évalué à 90 °C doit être déclassé à 91 % de sa valeur de tableau ; à 50°C, elle tombe à 82 %.
Les ajustements de remplissage des conduits sont encore plus agressifs. Lorsque vous tirez quatre à six conducteurs porteurs de courant dans un conduit, l'intensité admissible doit être multipliée par 80 %. Pour sept à neuf conducteurs, le multiplicateur tombe à 70 %. Un Courant nominal du câble 10 AWG de 35 A à 75 °C, avec un déclassement de 70 % pour neuf conducteurs et une correction de 0,91 pour 40 °C, atterrit à environ 22 A – en dessous de la valeur de la colonne de 60 °C. C'est pourquoi les grands bancs de conduits remplis de circuits obligent presque toujours le concepteur à dépasser considérablement la taille des câbles. Tableau d'intensité admissible des fils électriques suggérerais. Calculez toujours l'intensité admissible corrigée et comparez-la à la charge requise avant de finaliser tout programme de conducteurs.
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