Calcul de section de câble électrique : NF C 15-100 et chute de tension

Comment calculer la section d’un câble électrique ?

La section d’un câble ne se choisit jamais au jugé. Elle doit satisfaire deux contraintes indépendantes, et c’est la plus sévère des deux qui l’emporte. La première est thermique : le conducteur doit supporter l’intensité autorisée par le disjoncteur qui le protège sans s’échauffer dangereusement. La seconde est électrique : sur un circuit long, la tension chute le long du câble, et cette chute ne doit pas dépasser 3 % pour l’éclairage ni 5 % pour les autres usages.

Sur un circuit court, c’est le disjoncteur qui impose la section. Sur un circuit long — une dépendance, un atelier au fond du jardin, un portail motorisé — c’est la chute de tension qui oblige à grossir le câble, parfois de deux sections au-dessus du minimum.

NF C 15-100 : ce qui a changé avec la série d’août 2024

La NF C 15-100 a été republiée le 23 août 2024 sous la forme d’une série de 21 normes : la partie 1 pour les règles générales, la partie 10 pour les locaux d’habitation, la partie 7-722 pour la recharge des véhicules électriques, entre autres. Elle remplace l’édition unique de décembre 2002 et ses amendements A1 à A5. Après une période de recouvrement de 12 mois, c’est la seule référence applicable.

Pour le dimensionnement des câbles, les fondamentaux ne bougent pas : les sections minimales par circuit et les limites de chute de tension sont identiques. La nouveauté la plus visible concerne les dispositifs de protection contre les défauts d’arc, désormais recommandés sur les circuits de prises des lieux critiques. Méfiez-vous des pages qui citent encore l’amendement A5 comme référence en vigueur.

Sections minimales par circuit en habitation

La NF C 15-100-10 fixe pour chaque circuit type une section minimale en cuivre, un calibre maximal de disjoncteur, un nombre maximal de points d’utilisation et le type d’interrupteur différentiel 30 mA placé en tête.

Au moins deux interrupteurs différentiels 30 mA sont requis dans un logement. Le type A, qui détecte aussi les défauts à composante continue des appareils électroniques, est obligatoire pour le lave-linge, la plaque de cuisson et les prises du plan de travail de la cuisine.

Section et calibre : le disjoncteur protège le câble

C’est la règle la plus importante, et la plus souvent violée : le disjoncteur ne protège pas l’appareil, il protège le câble. Son calibre ne doit jamais dépasser ce que la section supporte. Un calibre inférieur est toujours autorisé ; un calibre supérieur, jamais.

Ces associations valent pour des conducteurs en cuivre posés dans des conditions courantes d’habitation. Des câbles groupés en grand nombre, noyés dans un isolant thermique ou soumis à une forte température ambiante perdent une partie de leur capacité : dans ces cas, seul un calcul complet par un électricien permet de conclure.

La chute de tension : 3 % pour l’éclairage, 5 % pour le reste

Tout conducteur oppose une résistance au passage du courant, proportionnelle à sa longueur et inversement proportionnelle à sa section. Sur un long circuit, la tension disponible aux bornes de l’appareil baisse : un moteur démarre mal, un chauffage perd en puissance, un éclairage scintille. La NF C 15-100 limite cette chute à 3 % pour l’éclairage et à 5 % pour les autres usages, mesurée depuis l’origine de l’installation jusqu’au point d’utilisation le plus éloigné.

Le calcul se fait avec le courant d’emploi, c’est-à-dire la charge réelle, et non avec le calibre du disjoncteur. Un circuit d’éclairage en 1,5 mm² chargé de quelques luminaires LED supporte ainsi plus de cent mètres, alors qu’à pleine charge de 16 A il plafonnerait à une quinzaine de mètres. Faute de connaître la charge, l’outil calcule au calibre : c’est l’hypothèse la plus défavorable, et il vous le signale.

Pourquoi la résistivité à température de régime change tout

La résistivité du cuivre vaut 0,0178 Ω·mm²/m à 20 °C. Mais un câble en service chauffe, et sa résistance augmente avec lui. Le guide UTE C 15-105, référence des bureaux d’études, impose donc de calculer la chute de tension avec la résistivité à température de régime, soit environ 1,25 fois la valeur à froid : 0,023 Ω·mm²/m pour le cuivre.

Plusieurs calculateurs en ligne utilisent la valeur à 20 °C. Ils affichent une chute de tension environ 23 % trop faible et peuvent valider une longueur qui ne passe pas en réalité. Cet outil applique la valeur normative.

Monophasé ou triphasé

En monophasé, le courant parcourt l’aller et le retour : la longueur électrique vaut deux fois la longueur du câble, d’où le facteur b = 2. En triphasé équilibré, le neutre ne transporte pas de courant et la chute se calcule sur un seul conducteur de phase, avec b = 1 et une chute rapportée à la tension simple de 230 V. À puissance égale, le triphasé divise l’intensité par phase par près de trois, ce qui permet souvent une section plus faible sur les grosses charges.

Ce que cet outil ne couvre pas

• Les bornes de recharge de véhicule électrique, régies par la NF C 15-100-7-722 et dimensionnées au cas par cas selon leur puissance.
• Les liaisons vers un tableau divisionnaire et les circuits au-delà de 63 A.
• Les conducteurs en aluminium, interdits en dessous de 16 mm² dans le résidentiel.
• Les conditions de pose défavorables : câbles groupés, noyés dans l’isolant, en ambiance chaude, qui imposent des coefficients de correction.

Erreurs à éviter

• Monter le calibre du disjoncteur parce qu’il déclenche : c’est la première cause d’échauffement de câble.
• Oublier la longueur : la section minimale du tableau ne vaut que pour des circuits de longueur courante.
• Calculer avec la résistivité à 20 °C, qui sous-estime la chute de tension.
• Compter la longueur à vol d’oiseau au lieu du cheminement réel des gaines, souvent 30 à 50 % plus long.
• Mélanger cuivre et aluminium sans raccord bimétallique adapté.

Intensité d’emploi (monophasé) :
  I_B = P / (230 × cos φ)

Chute de tension (UTE C 15-105) :
  ΔU = b × (ρ₁ × L / S × cos φ + λ × L × sin φ) × I_B
  ΔU (%) = ΔU / 230 × 100

  b = 2 en monophasé, 1 en triphasé
  ρ₁ = 0,023 Ω·mm²/m (cuivre à température de régime)