Planification des Circuits en Électricité

Correction : Planification des Circuits en Électricité

1. Calcul de la charge totale estimée

Pour commencer, il faut comprendre que chaque appareil ou éclairage consomme de l’énergie, mesurée en watts (W). La « charge » représente la puissance totale que tous les appareils peuvent demander en même temps. En additionnant la puissance de chaque point lumineux et de chaque prise, on sait quelle puissance maximale l’installation doit pouvoir fournir.

Formule

\[ P_{\rm tot} = \sum_{\text{points lumineux}} P_{\rm L} + \sum_{\text{prises}} P_{\rm prises} \]

Données

• Chambres (×3)
  • Chaque chambre a un point lumineux de \(100\,\mathrm{W}\) → \(3 \times 100 = 300\,\mathrm{W}\).
  • Chaque chambre a deux prises de \(500\,\mathrm{W}\) → \(3 \times 2 \times 500 = 3000\,\mathrm{W}\).
• Salon
  • Deux points lumineux de \(100\,\mathrm{W}\) → \(2 \times 100 = 200\,\mathrm{W}\).
  • Quatre prises de \(500\,\mathrm{W}\) → \(4 \times 500 = 2000\,\mathrm{W}\).
• Cuisine
  • Deux points lumineux de \(100\,\mathrm{W}\) → \(2 \times 100 = 200\,\mathrm{W}\).
  • Quatre prises standard de \(500\,\mathrm{W}\) → \(4 \times 500 = 2000\,\mathrm{W}\).
  • Deux prises pour gros électroménagers de \(2000\,\mathrm{W}\) → \(2 \times 2000 = 4000\,\mathrm{W}\).
• Salle de bain
  • Un point lumineux de \(100\,\mathrm{W}\) → \(1 \times 100 = 100\,\mathrm{W}\).
  • Deux prises de \(500\,\mathrm{W}\) → \(2 \times 500 = 1000\,\mathrm{W}\).

Calculs

On additionne d'abord les puissances des éclairages :

\[ P_{\rm lumières} = 300 + 200 + 200 + 100 \] \[ P_{\rm lumières}= 800\,\mathrm{W} \]

Puis celles des prises :

\[ P_{\rm prises\ totales} = 3000 + 2000 + 2000 + 4000 + 1000 \] \[ P_{\rm prises\ totales} = 12000\,\mathrm{W} \]

Enfin, on combine les deux pour obtenir la puissance totale :

\[ P_{\rm tot} = 800 + 12000 \] \[ P_{\rm tot} = 12800\,\mathrm{W} \]

2. Nombre de circuits nécessaires

Un circuit électrique est un chemin protégé qui alimente plusieurs points lumineux ou prises. La norme fixe un nombre maximum d’éléments par circuit pour éviter la surcharge :

• Éclairage : au maximum huit points lumineux par circuit, protégé par un disjoncteur de \(10\,\mathrm{A}\).
• Prises standard : au maximum huit prises par circuit, protégé par un disjoncteur de \(16\,\mathrm{A}\).
• Gros électroménagers : un circuit dédié par prise, protégé par un disjoncteur de \(20\,\mathrm{A}\).

Formule

\[ \text{Nb_circuits} = \left\lceil \frac{\text{éléments à répartir}}{\text{éléments max par circuit}} \right\rceil \]

Données

• Éclairage : \(8\) points lumineux → \( \lceil 8/8 \rceil = 1\) circuit.
• Prises standard : \(16\) prises → \( \lceil 16/8 \rceil = 2\) circuits.
• Gros électroménagers : \(2\) prises → \(2\) circuits dédiés.

Calculs

• Éclairage → 1 circuit \(10\,\mathrm{A}\) / \(1{,}5\,\mathrm{mm}^2\)
• Prises standard → 2 circuits \(16\,\mathrm{A}\) / \(2{,}5\,\mathrm{mm}^2\)
• Gros électroménagers → 2 circuits \(20\,\mathrm{A}\) / \(2{,}5\,\mathrm{mm}^2\)

3. Choix de la section de câble pour chaque circuit

La section du câble doit être choisie pour que le courant ne crée pas de chute de tension trop importante et pour qu’il supporte l’intensité sans chauffer. On utilise des tableaux normalisés (NF C 15-100) qui indiquent la section minimale en fonction du calibre du disjoncteur et de la longueur du circuit (ici max 30 m).

Formule

\[ I = \frac{P}{U} \]

où \(I\) est l’intensité en ampères (A), \(P\) la puissance en watts (W) et \(U = 230\,\mathrm{V}\).

Données et tableau

Circuit	P nominale (W)	I = P/230 (A)	Disjoncteur	Section normée
Éclairage	\(800\)	\(800/230 \approx 3{,}48\)	\(10\,\mathrm{A}\)	\(1{,}5\,\mathrm{mm}^2\)
Prises standard	\(\le 3680\)	\(\le 16\)	\(16\,\mathrm{A}\)	\(2{,}5\,\mathrm{mm}^2\)
Gros électroménager	\(2000\)	\(2000/230 \approx 8{,}70\)	\(20\,\mathrm{A}\)	\(2{,}5\,\mathrm{mm}^2\)

4. Capacité du disjoncteur principal

Le disjoncteur principal doit protéger l’ensemble de l’installation. Il est dimensionné pour pouvoir couper tout le courant si la somme des courants dépasse sa valeur. On additionne les intensités nominales de chaque circuit, puis on prend un calibre standard supérieur pour avoir une marge de sécurité.

Formule

\[ I_{\rm tot} = \sum I_{\rm circuit} \]

Données et tableau

Circuit	I (A)	Nombre	Total I (A)
Éclairage	\(10\)	\(1\)	\(10\)
Prises standard	\(16\)	\(2\)	\(32\)
Gros électroménager	\(20\)	\(2\)	\(40\)
Total			\(82\,\mathrm{A}\)

Calculs

\[ I_{\rm tot} = 10 + 32 + 40 \] \[ I_{\rm tot} = 82\,\mathrm{A} \]

On choisit donc un disjoncteur principal de \(90\,\mathrm{A}\) pour assurer une marge de sécurité.

Résumé des choix

• 1 circuit éclairage : \(10\,\mathrm{A}\) / \(1{,}5\,\mathrm{mm}^2\)
• 2 circuits prises standard : \(16\,\mathrm{A}\) / \(2{,}5\,\mathrm{mm}^2\)
• 2 circuits gros électroménagers : \(20\,\mathrm{A}\) / \(2{,}5\,\mathrm{mm}^2\)
• Disjoncteur principal : \(90\,\mathrm{A}\)

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