Indépendamment de l'aspect économique, et ainsi qu'expliqué dans le chapitre Dimensionnent des câbles photovoltaïques, le choix de la section des câbles de l'installation s'effectue selon 2 critères majeurs :

• La chute de tension tolérée.
• Le courant maximale admissible dans les câbles.

Câbles côté champ photovoltaïque

Le calcul des section de câbles du champ photovoltaïque ne peut se faire qu'en connaissant au préalable un certain nombre de paramètres, récapitulés ci-dessous :

• Les modules utilisés présentent les propriétés électriques suivantes (rappel, voir fiche technique des modules présentée précédemment) :
  • U_MPP = 33.7 V,
  • I_MPP = 5.49 A,
  • I_CC = 5.8 A;
• Le champ photovoltaïque est constitué de 4 chaînes de 3 modules en série, soit un total de 12 modules.
• Les longueurs des câbles sont les suivantes :

	Entre le champ PV et la boite de jonction	Entre la boite de jonction et le régulateur
Groupe PV N°1	L1 = 3 m / L2 = 4 m	L3 = 6 m
Groupe PV N°2	L'1 = 3 m / L'2 = 4 m	L'3 = 12 m
Illustration
Détermination des longueurs de câbles côté Champ photovoltaïque, pour le calcul de la section

Effectuons le calcul de la section des câbles :

Portion	Courant IMPP (A)	Tension UMPP (V)	Longueur totale des câbles (m)	Section calculée (chute de tension ε=0.01)
Portion A entre champ PV et boite de jonction	1 × IMPP = 5.49 A	3 × UMPP = 101.1 V	L1 + L2 = 7 m	S=0.88 mm²
Portion B entre boite de jonction et régulateur	2 × IMPP = 10.98 A	3 × UMPP = 101.1 V	2 × L3 = 24 m	S=6.03 mm²
Calcul des sections de câbles pour chaque portion du circuit

A partir des sections calculées dans le tableau précédent, il convient ensuite de choisir la section commerciale supérieure et de calculer la chute de tension associée.

Portion	Section calculée (chute de tension ε=0.01)	Section proposée	Chute de tension ε calculée
Portion A	S=0.88 mm²	S1=2.5 mm²	ε1 = 0.0035 = 0.35 %
Portion B	S=6.03 mm²	S2=10 mm²	ε2 = 0.0060 = 0.60 %
Calcul des chutes de tensions pour chaque portion du circuit

Nous venons, dans le tableau ci-dessus, de calculer la chute de tension sur chacune des portions du circuit électrique de la partie Champ photovoltaïque. Pour calculer la chute de tension sur l’ensemble de ce circuit, il convient d’ajouter les chutes de tension. Ainsi, dans notre exemple, la chute de tension totale côté Champ Photovoltaïque vaut : ε = ε₁ + ε₂ = 0.95 %

La chute de tension totale côté Champ Photovoltaïque est bien inférieure à 1%.

Par ailleurs, il est important de vérifier que le courant admissible I_Z des câbles est bien supérieur au courant d'emploi, à savoir 1.25×I_CC. Par ailleurs, comme il n'y a que 2 chaînes PV en parallèle (pour chacun des 2 trackers indépendants), le phénomène de courant retour n'est pas en prendre en compte dans ce cas.

Il convient donc de choisir, en amont de la boîte de jonction, des câbles capables de supporter un courant égal à 1.25 × I_CC. De ce fait, le courant admissible des câbles I_Z doit respecter la condition suivante : I_Z > 7,25 A.

Concernant les câbles entre la boîte de jonction et l’onduleur, les courants de chacune des chaînes s’ajoutant (mise en parallèle), le courant susceptible de circuler dans ces câbles est 2 × 1.25 × I_CC. On choisira donc des câbles dont le courant admissible respecte la condition suivante : I_Z > 14,5 A.

Nous devons donc à présent vérifier que les câbles, dont la section a été précédemment calculée, présente effectivement un courant admissible I_Z respectant les contraintes ci-dessus.

Pour connaître le courant admissible I_Z des câbles, nous supposerons que :

• la température ambiante est de 80°C (zone située sous les modules → fortes températures)
• Les câbles sont tous posés de façon adjacente sur la paroi

La valeur du courant admissible des câbles est indiqué dans le chapitre Courant admissible des câbles.

Ainsi, les câbles de section 2.5 mm² et de 10 mm² peuvent supporter respectivement un courant maximal de 27 A et de 66 A. Nous récapitulons les données dans le tableau ci-dessous :

Portion	Section des câbles (mm²)	Courant admissible IZ dans les câbles (A)	Courant d’emploi maximal (A) IB=1.25×ICC	IZ ≥ IB ?
Portion A	2.5 mm²	27 A	7.25 A	OUI
Portion B	10 mm²	66 A	14.5 A	OUI
Validation de la section des câbles vis-à-vis du courant admissible

Nous constatons donc que dans chacune des portions, le courant admissible I_Z est bien supérieur au courant d’emploi maximal. Les sections de câbles calculés sont donc validées :

Câbles côté parc de batteries

Ce calcul a déjà été effectué dans le cadre du calcul de la tension du parc de batteries.

Câbles côté récepteurs électriques

=> Entre la parc de batteries et l'onduleur
La méthode ne change pas. On applique la formule suivante :



Avec :

• ρ₁ : Résistivité du matériau conducteur (cuivre ou aluminium) en service normal. Conformément au guide de l’UTE C15-712-2 et de la partie 5-52 de la NF C 15-100, ρ₁1=1.25×ρ₀ où ρ₀ est la résistivité du conduction à 20°C. On exprimera la résistivité en Ω.mm²/m. ρ₁ = 0.02314 O.mm²/m.
• 2×L : Longueur du câble (m) aller-retour entre le parc de batteries et l'onduleur. Dans notre étude de cas, cette longueur vaut L=1 m. Attention : la longueur à considérer est la suivante :
  
  
  
  Longueur des câbles entre le parc de batteries et l'onduleur, pour le calcul de la section
  
  
  
• S : Section du câble (mm²)
• I : Courant circulant dans le câble (A). Il s'agit du courant d'emploi I_B. Pour calculer sa valeur, il convient de diviser la puissance nominale consommée (= 3 300 W, voir Etape 1) par la tension (=48 V), soit I_B = 68.75 A.
• ε : chute de tension, ε = 0.03. Pour cette partie du circuit, une chute de tension de 3% est tolérable.
• V_A : Tension à l’origine du câble (V), V_A = 48 V.

D'où la section calculée :



On sélectionnera la section commerciale directement supérieure, soit S=2.5 mm².

Il convient, comme toujours, de vérifier que le courant admissible I_Z d'un câble de 2.5mm² est bien supérieur au courant d'emploi I_B (ici I_B=68.75 A). Pour connaître le courant admissible I_Z des câbles, nous supposerons que :

• La température ambiante est de 60°C.
• Les câbles sont tous posés de façon adjacente sur la paroi.

La valeur du courant admissible des câbles est indiqué dans le chapitre Courant admissible des câbles). Celui-ci vaut I_Z = 32 A pour un câble de 2.5 mm². Ce câble ne peut donc pas supporter le courant d'emploi I_B=68.75 A. Il convient donc de sélectionner une section plus importante, à savoir 10 mm². En effet, avec cette section, le courant admissible est de 78 A.

Nous sélectionnons donc un câble de section S=10 mm² entre le parc de batteries et l'onduleur.

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