Comment calculer les capacités de charge électrique sûres?

Nous avons tous une montagne d'appareils électriques autour de la maison et beaucoup d'entre eux, sinon tous, ont une sorte de moteur qui les fait fonctionner. Il peut s'agir de fournaises, de lave-vaisselle, de climatiseurs, de pompes de puisard, de poubelles et de micro-ondes. Selon le code électrique, chacun de ces gadgets motorisés a besoin d'un circuit dédié juste pour son propre usage. Les appareils de chauffage permanents ont également une charge électrique assez lourde et la plupart nécessitent leurs propres circuits dédiés. Permettre à ces appareils de partager un circuit avec d'autres appareils peut facilement surcharger le circuit, car par nature, ils ont une consommation d'énergie assez importante, en particulier lors de leur premier démarrage. Les maisons plus anciennes dont le câblage n'a pas été mis à jour ont souvent de tels appareils installés sur des circuits partagés avec d'autres appareils, et dans ces situations, il est assez courant que les disjoncteurs se déclenchent ou que les fusibles sautent.

Voici quelques-uns des appareils qui peuvent nécessiter des circuits électriques dédiés (consultez les codes du bâtiment locaux pour connaître les exigences exactes):

• Four micro onde
• Four électrique
• Élimination des ordures
• Lave-vaisselle
• Machine à laver
• Compacteur de déchets
• Réfrigérateur
• Climatiseur ambiant
• fourneau
• Chauffe-eau électriques
• Cuisinières électriques
• Sèche-linge électrique
• Climatiseur central

Alors, comment savoir quelle taille de circuit est requise par chaque appareil? Si vous sous-dimensionnez un circuit alimentant un grand climatiseur central, par exemple, vous pouvez vous retrouver dans une situation dans laquelle le circuit de votre climatiseur se déclenche chaque fois qu'il fonctionne à la puissance maximale. Le calcul de la taille correcte d'un circuit d'appareil dédié implique le calcul de la demande de puissance maximale qui sera placée sur un circuit, puis le choix d'une taille de circuit qui répond à cette demande, plus une marge de sécurité.

Capacité du circuit

Déterminer l'électricité d'un appareil commence par une compréhension d'une relation simple entre les ampères, les watts et les volts, les trois principaux moyens de mesurer l'électricité. Un principe de relation connu sous le nom de loi d'Ohm stipule que l'ampérage (A) x volts (V) = watts (W). En utilisant ce principe de relation simple, vous pouvez calculer la puissance disponible de toute taille de circuit donnée:

• Circuit 15 ampères 120 volts: 15 ampères x 120 volts = 1800 watts
• Circuit 20 ampères 120 volts: 20 ampères x 120 volts = 2400 watts
• Circuit de 25 ampères et 120 volts: 25 ampères x 120 volts = 3000 watts
• Circuit 20 ampères 240 volts: 20 ampères x 240 volts = 4800 watts
• Circuit 25 ampères 240 volts: 25 ampères x 240 volts = 6000 watts
• Circuit 30 ampères 240 volts: 30 ampères x 240 volts = 7200 watts
• Circuit 40 ampères 240 volts: 40 ampères x 240 volts = 9600 watts
• Circuit 50 ampères 240 volts: 50 ampères x 240 volts = 12000 watts
• Circuit 60 ampères 240 volts: 60 ampères x 240 volts = 14400 watts

La formule simple A x V = W peut être reformulée de plusieurs manières, telles que W ÷ V = A ou W ÷ A = V.

Comment calculer la demande de charge du circuit

Le choix d'une taille correcte pour un circuit d'appareil dédié implique une arithmétique assez simple pour s'assurer que la demande électrique de l'appareil est bien dans la capacité du circuit. La charge peut être mesurée en ampères ou en watts, et il est assez facile de calculer en fonction des informations imprimées sur l'étiquette des spécifications du moteur de l'appareil.

Les moteurs ont une plaque signalétique indiquée sur le côté du moteur. Il répertorie le type, le numéro de série, la tension, que ce soit CA ou CC, les RPM et, surtout, l'ampérage. Si vous connaissez la tension et l'ampérage, vous pouvez déterminer la puissance ou la capacité totale nécessaire pour le fonctionnement en toute sécurité de ce moteur. Les appareils de chauffage ont généralement leur puissance nominale imprimée sur la plaque frontale.

Un exemple de calcul de circuit

Par exemple, pensez à un simple sèche-cheveux évalué à 1500 watts fonctionnant sur un circuit de dérivation de salle de bain de 120 volts. En utilisant le W ÷ V = Une variation de la loi d'Ohm, vous pouvez calculer que 1500 watts ÷ 120 volts = 12,5 ampères. Votre sèche-cheveux fonctionnant à une chaleur maximale peut consommer 12,5 ampères de puissance. Mais si vous considérez qu'un ventilateur de ventilation et un luminaire de salle de bain peuvent également fonctionner en même temps, vous pouvez voir qu'un circuit de salle de bain de 15 ampères d'une capacité totale de 1800 watts pourrait avoir du mal à gérer une telle charge.

Imaginons que notre exemple de salle de bain ait un ventilateur qui consomme 120 watts de puissance, un luminaire doté de trois ampoules de 60 watts (180 watts au total) et une prise électrique où ce sèche-cheveux de 1500 watts pourrait être branché. Tout de ceux-ci pourraient facilement tirer de l'énergie en même temps. La charge maximale probable sur ce circuit pourrait atteindre 1800 watts, ce qui le place au maximum qu'un circuit de 15 ampères (fournissant 1800 watts) pourrait gérer. Mais si vous placez une seule ampoule de 100 watts dans le luminaire de la salle de bain, vous créez une situation où un disjoncteur s'est déclenché.

Les électriciens calculent généralement la charge du circuit avec une marge de sécurité de 20%, en s'assurant que la charge maximale de l'appareil et du luminaire sur le circuit ne dépasse pas 80% de l'ampérage et de la puissance disponibles fournis par le circuit. Dans notre exemple de salle de bain, un circuit de 20 ampères fournissant une puissance de 2400 watts peut facilement gérer 1800 watts de demande, avec une marge de sécurité de 25%. C'est la raison pour laquelle la plupart des codes électriques exigent un circuit de dérivation de 20 ampères pour desservir une salle de bain. 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, ce ne sont normalement que des circuits d'éclairage général qui sont toujours câblés comme des circuits de 15 ampères.

Circuits d'appareils dédiés

Exactement le même principe est utilisé pour calculer la demande sur un circuit desservant un seul appareil, tel qu'un four à micro-ondes, une poubelle ou un climatiseur. Un grand four à micro-ondes avec un ventilateur de ventilation intégré et un appareil d'éclairage peut facilement exiger de 1200 à 1500 watts de puissance, et un électricien câblant un circuit dédié pour cet appareil installerait probablement un circuit de 20 ampères fournissant 2400 watts de puissance disponible. D'un autre côté, un grand broyeur à ordures de 1 hp dessinant 7 ampères (840 watts), peut facilement être desservi par un circuit dédié de 15 ampères avec 1800 watts de puissance disponible.

La même méthode de calcul peut être utilisée pour tout circuit d'appareil dédié desservant un seul appareil. Par exemple, un chauffe-eau électrique de 240 volts évalué pour 5500 watts peut être calculé de cette façon: A = 5500 ÷ 240, ou A = 22,9. Mais comme le circuit nécessite une marge de sécurité de 20%, le circuit doit fournir au moins 27,48 ampères (120% de 22,9 = 27,48 ampères). Un électricien installerait un circuit de 30 ampères et 240 volts pour desservir un tel chauffe-eau.

La plupart des électriciens surdimensionneront légèrement la taille du circuit dédié pour permettre des changements futurs. Par exemple, si vous avez un assez petit four à micro-ondes de 800 watts, l'électricien installera normalement un circuit de 20 ampères même si un circuit de 15 ampères peut facilement gérer cet appareil. Ceci est fait pour que le circuit puisse gérer les futurs appareils qui peuvent être plus grands que ceux que vous avez actuellement.