Câbles et protections électriques : dimensionnement et installation
Guide technique pour choisir et installer les câbles solaires et les protections électriques de votre installation DIY.
Câbles et protections électriques : dimensionnement et installation
Le câblage représente le système nerveux de votre installation. Un dimensionnement correct et des protections adaptées garantissent sécurité et performance sur 25 ans.
Architecture électrique type
[Panneaux] ─DC─ [Coffret DC] ─DC─ [Onduleur] ─AC─ [Coffret AC] ─AC─ [Tableau]
Le guide UTE C 15-712-1 source:ute_c15712 définit les règles pour chaque section.
Câbles côté DC (courant continu)
Spécifications obligatoires
Les câbles DC doivent être spécifiques au photovoltaïque :
| Caractéristique | Exigence |
|---|---|
| Type | Câble solaire (PV1-F ou H1Z2Z2-K) |
| Tension | 1500 V DC minimum |
| Température | -40°C à +90°C |
| Résistance UV | Obligatoire |
| Double isolation | Obligatoire |
N'utilisez JAMAIS de câble électrique standard (U1000R2V) côté DC.
Dimensionnement des sections
Selon la norme NF C 15-100 source:afnor_nfc15100, la section dépend de l'intensité et de la longueur :
| Section (mm²) | Intensité max | Usage typique |
|---|---|---|
| 4 mm² | 32 A | Micro-onduleurs, petits strings |
| 6 mm² | 40 A | Strings standards < 10 m |
| 10 mm² | 55 A | Strings longs ou haute puissance |
Calcul des pertes en ligne
Limitez les pertes à < 3% côté DC :
Perte (%) = (2 × L × I × ρ) / (S × U) × 100
L = longueur câble (m)
I = intensité (A)
ρ = résistivité cuivre (0,0175 Ω.mm²/m)
S = section (mm²)
U = tension (V)
Exemple :
- String 2 panneaux série : 80 V, 10 A
- Longueur : 15 m
- Section 4 mm²
- Perte = (2 × 15 × 10 × 0,0175) / (4 × 80) × 100 = 1,64% ✓
Connecteurs MC4
Les connecteurs standards sont les MC4 (ou compatibles MC4-Evo2) :
- Étanches IP67
- Contact laiton étamé
- Sertissage ou clipsage
- Utilisez une pince à sertir dédiée (20-30 €)
Conseil du Consuel source:consuel : Privilégiez les câbles pré-équipés de connecteurs MC4 sertis en usine.
Câbles côté AC (courant alternatif)
Spécifications
Côté AC, le câble standard NF C 15-100 source:afnor_nfc15100 s'applique :
| Type | Usage |
|---|---|
| H07V-U / H07V-R | Câblage intérieur |
| U1000R2V | Liaison extérieure ou enterrée |
Dimensionnement selon puissance onduleur
| Puissance onduleur | Section recommandée |
|---|---|
| < 3 kW | 2,5 mm² |
| 3-6 kW | 4 mm² |
| 6-9 kW | 6 mm² |
| > 9 kW | 10 mm² |
La liaison onduleur → tableau doit être aussi courte que possible.
Protections électriques obligatoires
Côté DC
| Protection | Fonction | Obligatoire |
|---|---|---|
| Sectionneurs DC | Coupure string par string | Oui |
| Fusibles DC | Protection surintensité | Si > 2 strings en parallèle |
| Parafoudre DC | Protection surtension | Selon zone kéraunique |
Côté AC
| Protection | Fonction | Caractéristiques |
|---|---|---|
| Disjoncteur courbe B | Protection surcharge | Calibre selon puissance onduleur |
| Différentiel 30 mA | Protection personnes | Type A (ou B si onduleur sans transfo) |
| Parafoudre AC | Protection surtension | Type 2 minimum |
Le différentiel doit être de type A minimum, ou type B si votre onduleur n'a pas de transformateur d'isolement (la plupart des onduleurs modernes).
Parafoudres : obligatoire ou pas ?
Selon Photovoltaïque.info source:photovoltaique_info, le parafoudre DC est obligatoire si :
- Installation équipée d'un paratonnerre (LPS)
- Niveau kéraunique Nk > 25 (densité de foudroiement)
- Câbles DC en façade ou exposés
Vérifiez votre zone kéraunique sur les cartes Météo France.
Coffrets de protection
Coffret DC (côté panneaux)
Contient :
- Sectionneurs DC (1 par string)
- Fusibles DC (si requis)
- Parafoudre DC (si requis)
- Borniers de raccordement
Emplacement : À proximité des panneaux, accessible pour coupure d'urgence.
Coffret AC (côté onduleur)
Contient :
- Disjoncteur de protection
- Différentiel 30 mA
- Parafoudre AC (si requis)
Emplacement : Entre onduleur et tableau principal.
Mise à la terre
La mise à la terre est obligatoire selon la NF C 15-100 source:afnor_nfc15100 :
Éléments à relier à la terre
- Châssis des panneaux : Via les rails de fixation
- Rails de montage : Câble de terre 6 mm² min
- Onduleur : Borne PE dédiée
- Coffrets métalliques : Liaison équipotentielle
Conducteur de protection
| Type | Section |
|---|---|
| Équipotentielle panneaux | 6 mm² min (cuivre nu ou vert-jaune) |
| Liaison coffret/tableau | Identique aux conducteurs actifs |
Cheminement des câbles
Règles de pose
- Séparation DC/AC : Gaines ou chemins de câbles distincts
- Protection mécanique : Gaine ICTA ou chemin de câbles
- Rayons de courbure : Min 6× le diamètre du câble
- Ventilation : Évitez les gaines fermées en toiture (échauffement)
Passage en toiture
Les câbles DC en toiture doivent être :
- Protégés des UV (gaine ou chemin de câbles)
- Fixés tous les 50 cm minimum
- Éloignés des bords de tuiles (risque de cisaillement)
Signalétique obligatoire
Le Consuel source:consuel exige un étiquetage complet :
| Emplacement | Étiquette |
|---|---|
| Tableau électrique | "Installation photovoltaïque - Ne pas couper sans avoir isolé l'onduleur" |
| Coffret DC | "Attention - Courant continu" |
| Onduleur | Schéma de câblage + puissance |
| Sectionneurs | "Coupure DC panneaux" |
Format : Fond jaune, texte noir, indélébile.
Checklist câblage et protections
- Câbles DC solaires PV1-F commandés (bonne section)
- Connecteurs MC4 et pince à sertir prévus
- Câbles AC dimensionnés selon puissance
- Sectionneurs DC pour chaque string
- Disjoncteur AC calibré
- Différentiel 30 mA type A ou B
- Parafoudres DC/AC si requis
- Coffrets DC et AC installés
- Mise à la terre complète
- Cheminement DC/AC séparé
- Étiquettes de sécurité posées
Sources
AFNOR
Norme française des installations électriques basse tension. Base réglementaire pour toute installation domestique.
UTE
Guide pratique pour les installations photovoltaïques raccordées au réseau public de distribution.
CONSUEL
Organisme délivrant l'attestation de conformité électrique (AC) obligatoire avant mise en service.
Photovoltaïque.info
Centre de ressources sur le photovoltaïque en France. Fiches techniques, retours d'expérience, actualités réglementaires.