Le choix de la section des câbles de polarité côté CC s’effectue selon deux critères majeurs :

• Le courant admissible I_Z dans le câble
• La chute de tension admissible dans le câble

Courant admissible

Le courant admissible I_Z des câbles dépend notamment du mode de pose et de la température du conducteur.



Le guide de l’UTE C15-712-1 dresse un tableau donnant la valeur du courant admissible I_Z en fonction de la section du câble, du mode de pose et de la température :

Section (mm²)	Un seul câble à l'air libre	Un seul câble sur paroi	Deux câbles adjacents sur paroi
1,5 mm²	27 A	26 A	22 A
2,5 mm²	37 A	35 A	30 A
4 mm²	50 A	47 A	40 A
6 mm²	64 A	61 A	52 A
10 mm²	89 A	85 A	72 A
16 mm²	120 A	114 A	97 A
25 mm²	160 A	152 A	129 A
35 mm²	198 A	188 A	160 A
50 mm²	240 A	228 A	194 A
70 mm²	306 A	290 A	248 A
95 mm²	372 A	351 A	301 A
120 mm²	431 A	407 A	349 A
150 mm²	496 A	467 A	402 A
185 mm²	566 A	532 A	459 A
240 mm²	667 A	626 A	541 A

Le tableau ci-dessus indique le courant admissible I_Z des câbles photovoltaïques pour une température ambiante de 70°C. Dans le cas où la température ambiante serait différente de 70°C, on applique un facteur de correction :

Température ambiante (°C)	Facteur de correction
60 °C	1,08
70 °C	1
80 °C	0,91
900 °C	0,82
100 °C	0,71
110 °C	0,58

Afin d’éviter tout phénomène de surchauffe des câbles, il convient de choisir des sections de câbles présentant un courant admissible supérieur au courant maximal d’emploi du circuit électrique.

En fonctionnement normal, le courant maximal d’emploi, côté CC, doit être pris égal à 1.25 × I_CC. Ainsi, on choisira toujours des sections de câbles dont le courant admissible I_Z ≥ 1.25 × I_CC. Il va de soi que les courants s’ajoutent en présence de jonctions parallèles de plusieurs chaînes photovoltaïques, ainsi qu’illustré ci-dessous :

La règle I_Z ≥ 1.25 × I_CC ne peut pas s’appliquer lorsque plusieurs chaînes photovoltaïques sont susceptibles de produire des courants retours.

En effet, le tableau ci-dessous récapitule l’intensité du courant retour en fonction du nombre de chaînes en parallèle :

NC : Nombre de chaîne en parallèle	Valeur maximal du courant retour dans une chaîne (A)
NC=1	0 A
NC=2	1.25 × ICC
NC=3	2 × 1.25 × ICC
NC≥4	(NC – 1) × 1.25 × ICC

Ainsi, on se rend compte que le courant susceptible de circuler dans les câbles des chaînes photovoltaïques peut dépasser la valeur normale de 1.25 × ICC, à cause des courants retours.

Nous savons que les courants retours endommagent les modules photovoltaïques à partir d’une certaine intensité de l’ordre de 2 × I_CC. Des dispositifs de protection de type fusible sont alors installés pour couper le courant de la chaîne lorsque le courant retour devient trop important.

Cependant, les câbles des chaînes photovoltaïques doivent quand-même être dimensionnés afin de supporter les courants retours, sans risque d’échauffement. Ainsi, il convient de choisir une section de câble présentant un courant maximal admissible I_Z supérieur au courant retour calculé dans le tableau précédent. Le tableau suivant donne la valeur du courant maximal admissible I_Z en fonction du nombre de chaînes en parallèles :

NC : Nombre de chaîne en parallèle	Valeur maximal du courant retour dans une chaîne (A)	Courant maximal admissible IZ (A)
NC=1	0 A	IZ ≥ 1.25 × ICC
NC=2	1.25 × ICC	IZ ≥ 1.25 × ICC
NC=3	2 × 1.25 × ICC	IZ ≥ 2 × 1.25 × ICC ou IZ ≥ 1.45 × In (en cas de présence d’un fusible de courant nominal In*)
NC≥4	(NC – 1) × 1.25 × ICC	IZ ≥ (NC – 1) × 1.25 × ICC ou IZ ≥ 1.45 × In (en cas de présence d’un fusible de courant nominal In*)

Chute de tension

En théorie, un câble est un conducteur de courant parfait, c'est-à-dire que sa résistance est nulle. En pratique, un câble n'est pas un conducteur parfait: il se comporte comme une résistance.

La résistance du câble, définie ci-dessus, va provoquer une chute de potentiel entre le départ du câble et la fin du câble.
En effet : U = V_A - V_B = R × I. Ainsi, si le cable est un parfait conducteur alors R=0 et U = 0 soit : V_A = V_B. Mais comme R > 0 pour un câble réel, on a V_A > V_B, ce qui correspond à une chute de potentiel. On parle communément de chute de tension, mais en réalité il s'agit d'une chute de potentiel (car la tension est une différence de potentiel). Cette chute de tension conduit à une dissipation d'énergie par effet joule (le câble va chauffer).
Dans une installation photovoltaïque, cela va induire des pertes de puissances. L'optimisation technico-économique d'une installation photovoltaïque conduit donc à réduire au maximum ces chutes de tension. Le guide de l'UTE C15-712 relatif aux installations photovoltaïques indiquent que la chute de tension dans la partie DC devra être inférieure à 3%, idéalement 1%. Cela signifie :

Formule de la section des câbles

Notons ε la chute de tension admissible tolérée par l'UTE C15-712.

Par définition :
Donc :


Dans la pratique, la longeur des câbles est connue. Dès lors, on calcule la section de ces câbles sous la contrainte d'une chute de tension maximale de 3 %.
Ainsi, la section des câbles se calcule par la formule suivante :


Avec :

• ρ : Résistivité du matériau conducteur (cuivre ou aluminium) en service normal. Conformément au guide de l’UTE C15-712-1, ρ=1.25×ρ0 où ρ0 est la résistivité du conducteur à 20°C. On exprimera la résistivité en Ω.mm²/m.
• L : Longueur du câble (m)
• S : Section du câble (mm²)
• I : Courant circulant dans le câble (A)
• ε : chute de tension, ε = 0.03
• V_A : Tension à l’origine du câble (V)

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