Dimensionnement économique des câbles
Le dimensionnement économique consiste à augmenter volontairement la section d‘une ligne d‘alimentation afin de diminuer le coût des pertes. Cela n‘est en principe rentable que pour des machines fonctionnant durant de nombreuses heures par jour.
En plus du calcul de l‘économie réalisée sur les pertes, un calcul du surcoût d‘installation doit être pris en considération ainsi que les intérêts de l‘emprunt (généralement une grosse installation électrique est sujette à un emprunt). Il suffira ensuite de faire un rapport entre le gain et le surcoût pour connaître en combien de temps l‘investissement sera rentabilisé.
Si on veut faire des calculs très précis, on peut intégrer la variation de tension aux bornes des appareils qui va faire augmenter (moteurs) ou diminuer (production de chaleur) le courant dans la ligne et la durée d‘utilisation, tenir compte de la variation de la résistance des fils en fonction de la variation de la température et de l‘apport thermique, peut-être utile en hiver, dans les locaux tempérés, mais cela est souvent insignifiant en regard aux variations naturelles de la tension du réseau, aux projections des intérêts de la dette et aux variations du prix du kWh. Je n‘en tiendrai donc pas compte dans les exemples qui vont suivre et me servirai des valeurs nominales de fonctionnement.
Situation 1
Un groupe thermique de 40 kW (58 ampères) fonctionne 8 heures par jours, 4 jours par semaine, 52 semaines par année. La longueur de la ligne est de 45 m.
Le choix de la section initiale est de 16 mm2. La durée d‘utilisation annuelle est de 1664 heures. Les pertes en ligne sont d‘un peu moins de 500 W soit 206 francs par année (à 25 centimes le kWh).
En choisissant une section de 35 mm2 : Les pertes en ligne sont d‘un peu moins de 230 W, soit 95 francs par année ce qui implique une économie d‘environ 110 francs. Le surcoût de l‘installation pourrait être estimé à 675 francs et les intérêts à 15 francs soit un total de 690 francs. En conclusion il ne faut qu‘un peu plus de 6 ans pour rentabiliser cette installation. Les années suivantes, l‘exploitant réalisera une réelle économie.
Situation 2
Le même groupe fonctionne 24 heures sur 24 :
Le choix de la section initiale est de 16 mm2. La durée d‘utilisation annuelle est de 8760 heures. Les pertes en ligne ne changent pas soit environ 500 W et presque 1100 francs par année.
En choisissant une section de 35 mm2 : Les pertes en ligne sont d‘un peu moins de 230 W soit moins de 500 francs par année ce qui implique une économie d‘environ 600 francs. Le surcoût ne change pas non plus par rapport à la situation 1. Il ne faut qu‘un peu plus d‘un an pour
Une proposition d‘augmentation de la section présente l‘avantage de montrer au client qu‘on est sensible à son projet et à la rentabilité de son installation. Il peut faire de réelles économies en cas d‘utilisation prolongée de fortes puissances (inutile de tirer du 2,5 mm2 dans une cuisine pour faire des économies). Des calculs en fonction de l‘intensité et de la longueur de la ligne sont à envisager avec différentes sections. Un plus dans l‘argumentation sera aussi la possibilité d‘augmenter la puissance dans le futur sans besoin de changer de câble.
Texte rédigé par:
Denis Schneider
CPMB- Colombier