Quelle section de câble pour un moteur de 22 kW ? Selon la distance

Un moteur triphasé de 22 kW à 1500 tr/min (4 pôles) consomme 41,8 A sous 380 V ; avec le coefficient 1,25, le courant de dimensionnement atteint 52,3 A et la plus petite section cuivre capable de le porter est 10 mm² (60 A). Avec une limite de chute de tension de 3 %, le 10 mm² suffit jusqu'à environ 100 m ; il faut du 16 mm² entre 100 et 159 m, du 25 mm² entre 159 et 251 m et du 35 mm² entre 251 et 349 m. Ces distances sont un calcul d'exemple pour un câble cuivre PVC, ~30 °C de température ambiante et un seul circuit ; un ingénieur électricien doit les valider selon le mode de pose, le groupement et la température ambiante.

Sur une ligne courte, c'est le courant du moteur qui fixe la section ; sur une ligne longue, c'est la résistance du câble. Avec un moteur de puissance moyenne comme le 22 kW, le basculement est net : un câble de 10 mm² suffit largement à 30 m, mais ce même câble transmet une perte de tension de 6 % aux bornes du moteur à 200 m. Dans cet article, nous déterminons la section pas à pas selon la distance. Vous pouvez consulter les valeurs de plaque et les carcasses des moteurs de 22 kW sur la page Acheter un moteur électrique en ligne.

Combien d'ampères consomme un moteur de 22 kW et quelle section selon le courant ?

Avant le calcul de distance, on vérifie la capacité de transport : le courant nominal (In) de la plaque est multiplié par 1,25 et l'on retient la plus petite section dont le courant admissible du tableau couvre cette valeur. Les trois vitesses du 22 kW aboutissent à la même section :

Le câble de 6 mm² admet 43 A : il ne passe donc le contrôle de courant pour aucun modèle de 22 kW ; le point de départ est le 10 mm². Le moteur n'utilisant pas de neutre, la ligne comporte 3 phases + PE (par exemple 4×10 mm²). Les courants des autres puissances figurent dans l'outil tableau des courants moteur.

De combien la tension du moteur baisse-t-elle quand le câble s'allonge ?

Chaque mètre de câble ajoute une résistance, et le courant y provoque une perte de tension. Sur une ligne triphasée, la perte se calcule ainsi :

ΔU = √3 × I × (L / 1000) × R × cos φ et %ΔU = ΔU / U × 100

I est le courant du moteur (A), L la longueur aller de la ligne (m), R la résistance du câble par km (Ω/km) et U la tension du réseau. Exemple chiffré : moteur 22 kW 4 pôles, 150 m, câble de 16 mm² (R = 1,15 Ω/km) : ΔU = 1,732 × 41,8 × 0,150 × 1,15 × 0,86 ≈ 10,74 V, soit 2,83 % de 380 V. Avec du 25 mm² (R = 0,727 Ω/km) sur la même ligne, la perte descend à 6,79 V, soit 1,79 %.

Les limites générales retenues par le calculateur de notre site sont de 3 % pour la ligne d'alimentation du moteur et de 5 % au total du transformateur jusqu'à la charge. Les deux limites se lisent ensemble : si la ligne jusqu'au tableau principal perd déjà 3 %, il ne reste que 2 % pour la ligne moteur.

Tableau de chute de tension d'un moteur de 22 kW à 25, 50, 100, 150 et 200 m

Les valeurs ci-dessous sont calculées pour le moteur de 22 kW 4 pôles (DRG-180L-4) avec 41,8 A et cos φ 0,86 sous 380 V. Les valeurs supérieures à 3 % indiquent que la section est insuffisante pour cette distance.

À noter : à 100 m, le 10 mm² se situe exactement à la limite avec 3,00 % ; en tenant compte des erreurs de mesure, des connexions supplémentaires et des heures où le réseau est déjà bas, passer au 16 mm² sur une ligne d'environ 100 m est plus sûr. À 200 m, le 10 mm² atteint 6 % et il n'arrive qu'environ 357 V aux bornes du moteur.

À quelle distance faut-il passer à la section supérieure ?

En inversant la formule de chute de tension, on obtient la longueur maximale admise pour chaque section : L_max = %ΔU × U / (√3 × I × R × cos φ). Le tableau suivant donne ces limites sous 380 V pour les trois vitesses :

Un résultat intéressant apparaît : bien que le moteur 6 pôles consomme davantage, la distance admise ne change presque pas. La raison est le produit I × cos φ de la formule : 40,5 × 0,89 ≈ 36,0 en 2 pôles, 41,8 × 0,86 ≈ 35,9 en 4 pôles et 44,8 × 0,81 ≈ 36,3 en 6 pôles. Autrement dit, c'est la puissance du moteur, et non sa vitesse, qui fixe la limite de distance. Sur un réseau 400 V, le moteur 4 pôles consomme 39,7 A et la limite du 10 mm² s'étend à environ 110 m.

La perte en amont raccourcit aussi la limite : si la ligne jusqu'au tableau principal perd déjà 3 %, il reste 2 % pour la ligne moteur et le 10 mm² ne suffit que jusqu'à environ 66 m pour le moteur 4 pôles. Pour calculer avec vos propres valeurs, utilisez le calculateur de section de câble moteur.

Pourquoi le démarrage est-il plus difficile sur une longue ligne ?

Les tableaux sont établis au courant de pleine charge ; au démarrage, le moteur de 22 kW 4 pôles absorbe 7,8 fois In, soit environ 326 A. La perte dans le câble croissant avec le courant, la chute de tension au moment du démarrage atteint plusieurs fois la valeur en marche. Le couple d'un moteur asynchrone varie avec le carré de la tension : si la tension aux bornes baisse de 10 %, le couple diminue d'environ 19 % (0,9² = 0,81). Le couple de démarrage de ce moteur vaut 2,0 fois le couple nominal (couple nominal 142,9 Nm) ; sur une pompe pleine ou un convoyeur chargé, cette marge fond vite sur une longue ligne, le démarrage s'allonge et l'appareil de protection peut intervenir. C'est la vraie raison de ne pas choisir une section juste à la limite sur les longues lignes.

Section des deux jeux de câbles en démarrage étoile-triangle

Tous les moteurs de 22 kW portent l'indication 400/690 V (Δ/Y) et fonctionnent en triangle sous 380 V ; ils se prêtent donc au démarrage étoile-triangle. Dans ce cas, deux câbles à 3 conducteurs distincts (6 conducteurs au total + PE) relient le tableau au moteur, et chaque conducteur transporte le courant d'enroulement, soit In/√3 : 41,8 / 1,732 ≈ 24,1 A, avec un courant de dimensionnement de ≈ 30,2 A. Selon le courant, 4 mm² (34 A) par jeu suffit.

Le calcul de distance diffère dans ce montage : les deux conducteurs aller et retour de chaque enroulement transportent le même courant, et la perte se calcule par ΔU ≈ 2 × (In/√3) × (L/1000) × R × cos φ.

Résultat : les jeux de 4 mm² qui suffisent selon le courant ne conviennent que jusqu'à environ 50 m ; à 100 m, il faut deux jeux de 10 mm², et à 150 m deux jeux de 16 mm². Les deux entrées de câble M40×1,5 des carcasses 180L et 180M permettent de faire entrer facilement les deux câbles dans la boîte à bornes.

Exemple : une pompe agricole à 180 m du tableau

Sur un réseau d'irrigation, un moteur de 22 kW 2 pôles (DRG-180M-2) entraîne une pompe centrifuge de surface, et la station de pompage se trouve à 180 m du tableau. Le moteur consomme 40,5 A sous 380 V avec un cos φ de 0,89. En démarrage direct et avec une ligne à 3 conducteurs :

• 10 mm² : ΔU ≈ 20,57 V → 5,41 % (inadapté)
• 16 mm² : ΔU ≈ 12,92 V → 3,40 % (au-dessus de la limite)
• 25 mm² : ΔU ≈ 8,17 V → 2,15 % (adapté)

Alors que le 10 mm² suffit selon le courant, la distance oblige à monter de deux crans, jusqu'au 25 mm². Si le câble est enterré ou passe dans un fourreau avec d'autres circuits, sa capacité de transport change ; ce déclassement doit être calculé par un ingénieur électricien. Si la pompe est pilotée par un convertisseur de fréquence, une réflexion de tension se produit aussi sur le long câble ; nous l'expliquons dans l'article dv/dt et surtension d'onde réfléchie dans les longs câbles moteur.

Liste de contrôle avant de tirer un câble sur une longue distance

• Mesurez le trajet réel du câble du tableau jusqu'aux bornes du moteur ; n'utilisez pas la distance à vol d'oiseau.
• Relevez In et cos φ sur la plaque du moteur ; mesurez si l'alimentation est en 380 V ou en 400 V.
• Déterminez d'abord la section selon le courant (In × 1,25), puis selon 3 % de chute de tension ; retenez la plus grande.
• Renseignez-vous sur la perte de la ligne jusqu'au tableau principal ; fixez la part de la ligne moteur pour ne pas dépasser 5 % au total.
• Si le résultat est très proche de la limite, passez à la section supérieure ; pensez à la chute de tension au démarrage.
• En étoile-triangle, vérifiez séparément les deux jeux de câbles selon la distance.
• Faites appliquer par un ingénieur le déclassement pour pose enterrée, en fourreau ou groupée.
• Comparez le diamètre extérieur du câble choisi à l'entrée de câble du moteur (M40×1,5 / M50×1,5).

Moteurs de 22 kW disponibles

• DRG-180M-2 – 22 kW – 3000 tr/min – carcasse fonte 180M
• DRG-180L-4 – 22 kW – 1500 tr/min – carcasse fonte 180L
• DRG-200L2-6 – 22 kW – 1000 tr/min – carcasse fonte 200L

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Pour des moteurs d'autres puissances et vitesses, consultez les 120 modèles de notre boutique en ligne ; pour d'autres calculs, voyez nos outils de calcul pour moteur électrique.

Questions fréquentes

Quelle section de câble pour un moteur de 22 kW ?

Un moteur de 22 kW 4 pôles consomme 41,8 A sous 380 V ; avec le coefficient 1,25, le courant de dimensionnement de 52,3 A impose un câble cuivre de 10 mm² (60 A). Cette section suffit jusqu'à environ 100 m avec 3 % de chute de tension ; au-delà, il faut du 16 ou du 25 mm².

Quelle section pour un moteur de 22 kW à 100 mètres ?

À 100 m, le 10 mm² est exactement à la limite avec 3,00 %. En pratique, le 16 mm² (1,88 %) est le choix le plus sûr. Sur un réseau 400 V, la limite du 10 mm² s'étend à environ 110 m.

Quelle section pour un moteur de 22 kW à 200 mètres ?

À 200 m, le 10 mm² donne 6,00 % de perte et le 16 mm² 3,77 % ; aucun ne convient. Avec du 25 mm², la perte descend à 2,38 %. Il s'agit d'un calcul d'exemple pour câble cuivre PVC à ~30 °C ; les conditions de pose doivent être validées par un ingénieur.

Combien de câbles pour un moteur de 22 kW en étoile-triangle ?

Deux jeux de câbles à 3 conducteurs distincts plus le PE ; chaque conducteur transporte In/√3 ≈ 24,1 A. Selon le courant, 4 mm² suffit, mais il faut deux jeux de 10 mm² à 100 m et deux jeux de 16 mm² à 150 m.

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