Installation photovoltaïque autonome : câblage et sécurité

Choisir son câblage solaire

En site isolé, on produit de l’énergie sous forme de courants électriques continus basse tension (12, 24, 48V). Cette énergie étant relativement coûteuse au regard de l’investissement nécessaire pour la produire, il y a lieu de minimiser les pertes dans l’installation, de la production jusqu’à la consommation. Outre les pertes inévitables dues à l’électronique (régulation, et surtout conversion cc-ca) et au stockage (facteur de Peukert = taux de restitution de l’énergie stockée, il est d’environ 0,9 pour une batterie neuve de bonne qualité, et diminue avec le temps et l’usure), le plus souvent des pertes d’énergies importantes sont dues à un mauvais câblage (notamment des sections de câbles insuffisantes), et/ou une qualité de connexions insuffisante.

Comment choisir ?

D’une manière générale, les câbles recommandés côté CC sont en cuivre souple (multibrin), le cuivre présentant le meilleur rapport prix/conductivité, et la caractéristique multibrin permet d’assurer des connexions de qualité optimale, donc de minimiser les pertes d’énergie par chute de tension.
On recherchera, en principe, à maintenir la chute de tension entre les panneaux solaires (ou l’éolienne) et les batteries à un niveau inférieur à 5%.
Il existe une relation mathématique entre :
* La chute de tension, notée « dU », exprimée en %
* La section de câble utilisée, notée « S », exprimée en mm²
* La distance à parcourir, notée « D », exprimée en m
* L’intensité circulant dans le câble, notée « I », exprimée en A
* La tension du courant, notée « U », exprimée en V :

S = (3,4 x D x I) / (dU x U)

On peut donc facilement calculer la section de câble minimale devant être respectée entre le générateur (solaire ou éolien) et les batteries, pour une chute de tension donnée. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-joint.
Il est facile de se rendre compte, à partir de la formule ou du tableau, que la même quantité d’énergie peut être transportée, sans augmentation des pertes, avec un câble de section inférieure (donc moins cher), tout simplement en augmentant la tension. C’est ce qui explique que, pour des puissances d’installations élevées, on opte pour une tension de 24V, voire 48V.

TABLEAU DONNANT LA SECTION RECOMMANDEE DE CÂBLE

Les différents types de câbles

Nous proposons en standard des câbles solaires de section 4 et 6 mm², adaptés à pratiquement tous les cas de figure. Pour les cas particuliers, notamment l’éolien (où les distances sont plus longues), et en vous aidant du tableau, nous vous proposons des longueurs de câbles H07V-K NFC 32-201 en différentes sections (de 10 à 35mm²).

La mise en série et en parallèle des batteries s’effectue avec des câbles à cosses prémontées de section 16mm², 25mm² et 35mm².

Cas particulier du câblage des convertisseurs. Etant donné que les courants d’entrée (côté CC) peuvent être très élevés (jusqu’à 250A pour un convertisseur de 3000VA en 12V !), il y a lieu, d’une part, de raccourcir au maximum la distance entre la batterie et le convertisseur, et de s’assurer d’autre part que, même avec cette distance très courte,  la chute de tension soit minimale. Nous proposons pour notre gamme de convertisseurs VICTRON PHOENIX 2000VA, 3000VA et 5000VA des longueurs de câbles à cosses M8 pré-montées de 1,5m en 25mm², 35mm² et 50mm². Tous nos autres convertisseurs sont livrés avec leurs câbles DC.


Pour les installations de pompage, nous conseillons le câble immergeable en cuivre souple à 4 conducteurs (3+T) en section 4mm², 6mm² et 10mm² (sur commande uniquement).

Pour assurer des connexions parfaites, nous vous recommandons les câbles solaires avec connecteurs MC4, les connecteurs vendus séparément, les manchons et cosses à sertir en cuivre étamé norme NF C 20130.

IMPORTANT : par convention internationale, le conducteur positif est toujours ROUGE, le conducteur négatif est BLEU ou NOIR. Exceptionnellement,  le conducteur positif peut être NOIR, à la condition expresse d’être clairement identifié par des bagues ROUGES et que le conducteur négatif soit de couleur BLEUE. Le conducteur de terre est toujours VERT-JAUNE.

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