Comment calculer la capacité de charge électrique pour une utilisation sûre ?

Écrit par Timothy Thiele | Revu par Emily Estep

Les appareils électriques fonctionnant avec des moteurs sont monnaie courante dans les maisons, comme les fours, les lave-vaisselle, les climatiseurs et les broyeurs à déchets, pour n’en citer que quelques-uns. Selon le code de l’électricité, chacun de ces appareils motorisés a besoin d’un circuit dédié à son propre usage. Afin de déterminer la taille de circuit appropriée pour chaque appareil, vous pouvez calculer la demande de puissance maximale qui sera placée sur un circuit, puis choisir une taille de circuit qui correspond à cette demande, plus une marge de sécurité.Évitez tout déclenchement du disjoncteur avec ce guide sur le calcul des capacités de charge électrique sûres et la conversion des ampères et des volts en watts.

Avant de commencer

A noter que les appareils de chauffage permanent ont une charge électrique assez importante et que la plupart d’entre eux nécessitent leurs propres circuits dédiés. Les maisons anciennes dont le câblage n’a pas été mis à jour ont souvent de tels appareils installés sur des circuits partagés avec d’autres dispositifs, et dans ces situations, il est assez fréquent que les disjoncteurs se déclenchent ou que les fusibles sautent.

First, Determine Circuit Capacity

Pour déterminer les besoins en électricité d’un appareil, il faut d’abord comprendre une relation simple entre les ampères, les watts et les volts, les trois principaux moyens de mesurer l’électricité. En utilisant ce principe simple, vous pouvez calculer la puissance en watts disponible pour un circuit de taille donnée :

• Circuit de 120 volts de 15 ampères : 15 ampères x 120 volts = 1 800 watts
• 20-amp circuit 120 volts : 20 ampères x 120 volts = 2 400 watts
• 25-amp circuit 120 volts : 25 ampères x 120 volts = 3 000 watts
• 20-amp circuit 240 volts : 20 ampères x 240 volts = 4 800 watts
• 25-amp circuit 240 volts : 25 ampères x 240 volts = 6 000 watts
• 30-amp circuit 240 volts : 30 ampères x 240 volts = 7 200 watts
• 40-amp circuit 240 volts : 40 ampères x 240 volts = 9 600 watts
• Circuit de 50 ampères de 240 volts : 50 ampères x 240 volts = 12 000 watts
• 60-amp circuit 240 volts : 60 ampères x 240 volts = 14 400 watts

La formule simple A x V = W peut être reformulée de plusieurs façons, notamment W V = A, ou W A = V.

Comment calculer la demande de charge du circuit

Le choix de la taille correcte d’un circuit dédié à un appareil est simple et permet de s’assurer que la demande électrique de l’appareil est bien en deçà de la capacité du circuit. La charge peut être mesurée en ampères ou en watts, et il est assez facile de la calculer en se basant sur les informations imprimées sur l’étiquette de spécification du moteur de l’appareil.

• Les moteurs ont une plaque signalétique qui figure sur le côté du moteur. Elle indique le type, le numéro de série, la tension, s’il s’agit de courant alternatif ou continu, le nombre de tours par minute et, surtout, l’intensité nominale.
• Si vous connaissez la tension et l’intensité nominale, vous pouvez déterminer la puissance en watts ou la capacité totale nécessaire pour faire fonctionner ce moteur en toute sécurité.
• Les appareils de chauffage ont généralement leur puissance nominale imprimée sur la plaque frontale.

A Sample Circuit Calculation

Prenons l’exemple des appareils de salle de bains. Un sèche-cheveux d’une puissance de 1 500 watts fonctionnant sur un circuit de dérivation de salle de bains de 120 volts.

En utilisant la variante W V = A de la loi d’Ohm, vous pouvez calculer :1 500 watts 120 volts = 12,5 ampères Par conséquent, votre sèche-cheveux fonctionnant à une chaleur maximale peut tirer 12,5 ampères de puissance. Si vous considérez qu’un ventilateur et un luminaire de salle de bains peuvent également fonctionner en même temps, vous pouvez voir qu’un circuit de salle de bains de 15 ampères avec une capacité totale de 1 800 watts peut être difficile à gérer une telle charge.Imaginons que notre échantillon de salle de bains dispose d’un ventilateur de 120 watts, d’un luminaire avec trois ampoules de 60 watts (180 watts au total) et d’une prise électrique où le sèche-cheveux de 1 500 watts peut être branché. Tous ces éléments peuvent facilement consommer de l’énergie en même temps. La charge maximale probable de ce circuit pourrait atteindre 1 800 watts, ce qui correspond à la charge maximale qu’un circuit de 15 ampères (fournissant 1 800 watts) peut supporter. Dans notre exemple de salle de bains, un circuit de 20 ampères fournissant une puissance de 2 400 watts peut tout à fait supporter une demande de 1 800 watts, avec une marge de sécurité de 25 %. C’est la raison pour laquelle la plupart des codes de l’électricité prévoient un circuit de dérivation de 20 ampères pour desservir une salle de bains. Les cuisines sont un autre endroit où les circuits de dérivation de 120 volts desservant les prises sont pratiquement toujours des circuits de 20 ampères. Dans les maisons modernes, seuls les circuits d’éclairage général sont encore câblés en 15 ampères.

Tip

Les électriciens calculent généralement la charge du circuit avec une marge de sécurité de 20 %, en s’assurant que la charge maximale des appareils et des luminaires sur le circuit ne dépasse pas 80 % de l’ampérage et de la puissance disponibles fournis par le circuit.

Informations sur les circuits d’appareils dédiés

Le même principe est utilisé pour calculer la demande sur un circuit desservant un seul appareil, tel qu’un four à micro-ondes, un broyeur d’ordures ou un climatiseur. Voici quelques-uns des appareils qui peuvent nécessiter des circuits électriques dédiés (vérifiez les codes de construction locaux pour connaître les exigences exactes) :

• Microwave
• Electric oven
• Garbage disposal
• Lave-vaisselle
• Washing machine
• Trash compactor
• Réfrigérateur
• Room air conditioner
• Furnace
• Chauffe-eau électrique
• Electric ranges
• Electric clothes dryer
• Central air conditioner

Un grand four à micro-ondes avec un ventilateur intégré et un luminaire peut facilement demander 1 200 à 1 500 watts de puissance, et un électricien installant un circuit dédié à cet appareil installerait probablement un circuit de 20 ampères qui fournit 2 400 watts de puissance disponible. En revanche, un gros broyeur d’ordures de 1 CV consommant 7 ampères (840 watts) peut facilement être alimenté par un circuit dédié de 15 ampères avec une puissance disponible de 1 800 watts.La même méthode de calcul peut être utilisée pour tout circuit dédié à un seul appareil. Par exemple, un chauffe-eau électrique de 240 volts d’une puissance de 5 500 watts peut être calculé de la manière suivante : A = 5 500 240, ou A = 22,9. Mais comme le circuit nécessite une marge de sécurité de 20 %, il doit fournir au moins 27,48 ampères (120 % de 22,9 = 27,48 ampères). Un électricien installera un circuit de 240 volts de 30 ampères pour desservir un tel chauffe-eau. La plupart des électriciens surdimensionneront légèrement le circuit dédié pour tenir compte des changements futurs. Par exemple, si vous avez un four à micro-ondes assez petit de 800 watts, l’électricien installera normalement un circuit de 20 ampères même si un circuit de 15 ampères peut facilement alimenter cet appareil. Ainsi, le circuit sera en mesure de prendre en charge de futurs appareils plus puissants que ceux que vous possédez actuellement.