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Électricité

Courant admissible de câbles traversant divers endroits (Partie 1 de 2)

Il n’est pas rare qu’une installation de câbles (monoconducteurs ou multiconducteurs) parcoure plus d’un endroit (lieu). Cette situation engendre parfois des cas où la grosseur des conducteurs devra être sélectionnée selon une logique intuitive puisqu’il s’agit de s’assurer que la température de l’isolant ne dépasse pas la limite permise par ce type d’isolant lorsque le courant nominal circule dans chaque conducteur.

Or, lorsqu’un câble traverse justement différents endroits, on devine que c’est la situation la plus pénalisante qui déterminera le courant admissible que le Code permet d’utiliser sur toute sa longueur. Cela arrive assez fréquemment, mais heureusement ce n’est pas toujours le cas puisque dans certaines situations bien définies, il est permis d’ignorer l’existence de telles circonstances désavantageuses. Nous verrons les détails à ce sujet dans la présente chronique et tenterons d’en clarifier l’interprétation.

Les paragraphes 14) et 15) de l’article 4-004 sont rédigés ainsi:

«4-004 Courants admissibles dans les fils et les câbles (voir les appendices B et I)

14) Si plus d’un courant admissible peut convenir à un circuit donné composé de câbles monoconducteurs ou multiconducteurs, étant donné qu’une partie d’une installation souterraine se prolonge à découvert, la valeur la plus faible s’applique, sauf si permis au paragraphe 15).

15) Si la partie à faible courant admissible d’un câble constitué d’au plus quatre conducteurs n’excède pas 10% de la longueur du circuit ou 3 m, en retenant la plus faible de ces deux valeurs, il est permis d’utiliser le courant admissible le plus élevé.»

En résumé, le paragraphe 14) est catégorique. Il exige que la valeur du courant admissible calculée pour les conducteurs qui composent un câble monoconducteur ou multiconducteur soit toujours la valeur la plus faible calculée, et ce, peu importe l’endroit où se situe n’importe quelle portion du câble. Par contre, il précise tout de même que l’assouplissement général prévu au paragraphe 15) lorsqu’on est en présence de câbles d’au plus quatre conducteurs peut être appliqué, pourvu que les conditions énumérées soient respectées. Dans un tel cas, ce dernier paragraphe permet tout simplement d’ignorer la partie où le calcul donne un courant admissible plus faible.

Il s’agit là d’un assouplissement très intéressant qui procure une certaine flexibilité dans la détermination du courant admissible des conducteurs qui composent un câble qui traverse différents endroits. Cependant, il ne faut pas croire au miracle, puisque nos bons conducteurs ne sont malheureusement pas des supraconducteurs. Il est essentiel de considérer leur surchauffe possible et de s’assurer que la température limite de leur isolant n’est pas dépassée.

Interprétation

Tout d’abord, il est essentiel de préciser que le paragraphe 14) ne concerne que les câbles qu’on dénomme souvent aérosouterrains (câbles qui sont en partie enfouis et émergent du sol pour leurs raccords éventuels). Cela dit, l’objectif derrière cette exigence ne s’applique pas seulement à ces types de câbles. En effet, les exigences contenues dans cet article et toutes celles qui touchent la dévaluation du courant admissible d’un quelconque conducteur ont exactement le même objectif, mais il est implicite plutôt que d’être clairement décrit. En effet, dès qu’il y a transition d’endroit, ou de lieu si l’on préfère, la valeur du courant admissible de chaque conducteur doit être calculée pour y établir le courant admissible de l’ensemble de l’installation. Logiquement, si les mêmes conducteurs se voient attribuer un courant admissible différent dans chaque endroit (portion de l’installation), ce sera la plus faible des valeurs qui devrait être considérée pour l’ensemble de l’installation.

Autrement dit, si des conducteurs qui composent un câble ou une canalisation quelconque traversent différents endroits, la plus faible des valeurs des différents courants admissibles calculées selon les différents endroits devient automatiquement la référence pour toute la longueur de l’installation de câblage. C’est à partir de cette interprétation que le contenu du paragraphe 15) devient encore plus utile.

En effet, dans le cas où tous les conducteurs sont à l’intérieur d’un câble qui ne contient pas plus de quatre conducteurs (tous en contact), l’assouplissement prévu au paragraphe 15) peut être appliqué, et ce, même si le câble n’est pas du tout enfoui (souterrain). Cependant, dans le fameux parcours du câble, la portion de longueur qui est dévaluée ne doit pas dépasser 3 m ou 10% de la longueur totale de ce câble. Sinon, c’est la partie calculée à plus faible courant admissible qui détermine le courant admissible de toute l’installation.

Concernant la longueur de 3 m, il s’agit de la longueur maximale permise. C’est donc dire que si 10% de la longueur totale représente 4 m par exemple, l’assouplissement ne pourra être appliqué pour cette portion de l’installation, car il dépasse le maximum prévu de 3 m, et c’est la plus faible des deux valeurs qui doit être retenue. Par conséquent, dès qu’un calcul de courant admissible excède 10% ou 3 m, il faudra tenir compte de la valeur du courant admissible pour cette portion, et si elle est la plus faible des valeurs calculées, ce sera cette valeur du courant admissible qui sera celle à appliquer pour toute la longueur de la course du câble.

Sans entrer dans les détails, il faut rappeler que l’objectif de l’assouplissement dont on discute prend sa source dans la possibilité de refroidissement que le matériau (cuivre ou aluminium) possède, en raison de sa conductivité thermique favorable. En effet, le cuivre et l’aluminium étant d’assez bons conducteurs thermiques, cette caractéristique constitue donc la base pour comprendre que si une faible portion tend à chauffer, ce sera la plus grosse portion à proximité qui l’aidera à évacuer la chaleur qu’elle produit.

Particularité

Il est à noter que certains interprètent cet assouplissement de façon un peu trop restrictive. En effet, il n’est pas dit dans le texte du paragraphe 15) qu’il faut faire la somme des courtes distances parcourues par le câble pour ne pas dépasser la distance limite de 10% ou 3 m de la longueur totale. L’interprétation à faire est qu’il faut un minimum de 90% de la longueur totale du câble d’une certaine valeur de courant admissible pour ignorer la portion avec courant admissible plus pénalisant, à moins que la portion dépasse 3 m de longueur. Il se pourrait donc que le câble transite à différents endroits, sur de courtes distances qui ont un courant admissible plus faible que la portion principale, et que ce soit le courant admissible de la portion principale qui puisse être appliqué. Par conséquent, il faut établir la valeur du courant admissible du circuit en établissant d’abord un tableau des résultats des courants admissibles en fonction des proportions de longueurs associées aux différents endroits. À partir de ce tableau, on établit le calcul par itérations, en commençant par la valeur du courant admissible la plus élevée jusqu’à la plus faible. Il y aura donc autant d’itérations qu’il y a de valeurs différentes de courants admissibles dans la course complète du câble. Enfin, dès que l’on atteint une longueur totalisant au moins 90% de la longueur totale du câble, on retient la valeur du courant admissible en cours de calcul, et il n’est plus nécessaire de poursuivre les itérations, sauf si une portion dépasse 3 m de longueur, bien sûr.

 

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