Tableau de remplissage de fil pour installations
Remplissage de fil pour PV solaire : fil PV 10 AWG côté CC, sortie CA de l'onduleur dimensionnée selon sa valeur nominale, chemin EMT ou PVC.
Le remplissage de fil pour installations solaires PV est régi par l'Article 690 du NEC. Le PV résidentiel à chaîne typique utilise du fil USE-2/PV 10 AWG côté CC depuis les modules jusqu'au combinateur ou onduleur, puis du THHN/THWN-2 CA dimensionné selon la sortie nominale de l'onduleur côté CA. Les chemins de câbles sont généralement EMT à l'intérieur et PVC ou EMT à l'extérieur. L'Article 690 a des règles de dimensionnement de conducteurs uniques : 156 % du courant de court-circuit du module pour les circuits de source PV, plus des considérations de température sur toiture.
Caractéristiques de charge
Les systèmes PV résidentiels sont très variables :
| Système | Plage de tension CC | Courant CC par chaîne | Sortie CA (240V) |
|---|---|---|---|
| Résidentiel 5 kW | 300-500V | 10A | 21A |
| Résidentiel 8 kW | 350-600V | 10-13A | 33A |
| Résidentiel 10 kW | 400-600V | 13-15A | 42A |
| 12 kW avec batterie | 400-600V | 15-18A | 50A |
Le côté CC est limité en courant par les modules (l'Isc dépasse rarement 14A sur les panneaux modernes). Le côté CA est défini par le courant de sortie continu nominal de l'onduleur.
Références au code NEC
- NEC 690.7 — tension CC maximale (Voc × multiplicateur de température froide)
- NEC 690.8 — dimensionnement du courant de circuit (1,25 × Isc, puis 1,25 à nouveau pour continu)
- NEC 690.9 — protection contre les surintensités
- NEC 690.12 — arrêt rapide
- NEC 690.13/690.15 — sectionneurs CC et CA
- NEC 690.31 — méthodes de câblage et séparation des conducteurs
- NEC 690.45-47 — mise à la terre et continuité des équipements
- NEC 705 — interconnexion avec le réseau (règle des 120 % sur le jeu de barres)
Dimensionnement des conducteurs — côté CC
L'ampacité du conducteur de circuit de source PV doit être égale ou supérieure à 1,56 × Isc :
| Isc du module | 1,56 × Isc | Cuivre minimum (75 °C) | Calibre courant |
|---|---|---|---|
| 9A | 14,0A | 14 AWG (20A) | 10 AWG |
| 11A | 17,2A | 14 AWG | 10 AWG |
| 13A | 20,3A | 12 AWG (25A) | 10 AWG |
| 15A | 23,4A | 10 AWG (35A) | 10 AWG |
La plupart des installations résidentielles à chaîne utilisent du fil PV/USE-2 10 AWG pour les circuits de source car il résiste aux températures de toiture et offre une marge confortable de chute de tension.
Dimensionnement des conducteurs — côté CA
La sortie CA de l'onduleur est une charge continue. Dimensionnez à 125 % du courant de sortie continu nominal selon NEC 690.8(B) :
| Sortie CA de l'onduleur | × 1,25 | THHN cuivre | Aluminium |
|---|---|---|---|
| 24A (~6 kW) | 30A | 10 AWG | 8 AWG |
| 32A (~7,7 kW) | 40A | 8 AWG | 6 AWG |
| 40A (~9,6 kW) | 50A | 8 AWG | 6 AWG |
| 48A (~11,5 kW) | 60A | 6 AWG | 4 AWG |
| 64A (~15 kW) | 80A | 4 AWG | 2 AWG |
Dimensionnement du conduit
Un parcours principal CC typique avec 3 × fil PV 10 AWG (PV+, PV-, EGC) en EMT ou PVC :
| Chemin de câbles | Conducteurs | Aire | Remplissage % |
|---|---|---|---|
| EMT 1/2" | 3 × fil PV 10 (0,0260 in²) | 0,0780 in² | 39,6 % (dépasse 40 %) |
| EMT 3/4" | 3 × fil PV 10 | 0,0780 in² | 16,5 % |
| PVC Sch 40 1/2" | 3 × 10 | 0,0780 in² | 26,1 % |
| PVC Sch 40 3/4" | 3 × 10 | 0,0780 in² | 14,7 % |
Même si trois 10 AWG passent juste 40 % en EMT 1/2", la plupart des installateurs utilisent de l'EMT 3/4" pour la capacité de réserve et un tirage plus facile sur les coudes de toiture.
Pour les onduleurs plus grands avec 2 chaînes ou plus :
| Conducteurs | Chemin de câbles nécessaire |
|---|---|
| 6 × fil PV 10 + 1 × 10 EGC | EMT 1" (~33 % de remplissage) |
| 8 × fil PV 10 + 1 × 10 EGC | EMT 1-1/4" |
Côté CA : 3 × 8 AWG + 1 × 10 EGC pour onduleur 40A, tient en EMT 3/4" à ~28 %.
Exigences particulières
- Arrêt rapide (NEC 690.12) — dispositifs d'arrêt rapide au niveau du module ou de la chaîne.
- Sectionneur CC à portée de vue de l'onduleur.
- Sectionneur CA généralement un sectionneur non fusible 60A entre l'onduleur et le panneau principal.
- Règle des 120 % (NEC 705.12) — disjoncteur de l'onduleur + disjoncteur principal sur un jeu de barres ne peuvent dépasser 120 % de la valeur nominale du jeu de barres. Disjoncteur réinjecté courant à l'extrémité opposée du jeu de barres par rapport au principal.
- Mise à la terre des équipements — EGC dimensionné selon NEC 250.122 en fonction du dispositif de protection, pas du conducteur.
Exemple résolu — système PV 8 kW
Système : 24 modules × 350W en 2 chaînes de 12. Onduleur : 7,6 kW 240V monophasé, sortie CA continue 32A. Isc du module = 11A.
- Circuits de source CC : 4 conducteurs (2 chaînes × +/-) de fil PV 10 AWG + EGC 10 AWG, en EMT 3/4" depuis le combinateur de toiture jusqu'à l'onduleur. Remplissage : 5 × 0,0260 = 0,130 in² en EMT 3/4" (limite 40 % de 0,213 in²) = 24,4 %, conforme.
- Sortie CA : 32A × 1,25 = 40A. Utilisez THHN cuivre 8 AWG. 3 × 8 AWG + 1 × 10 EGC en EMT 3/4" vers le sectionneur CA, puis vers un disjoncteur réinjecté 40A.
- Vérification des 120 % : jeu de barres de panneau principal 200A, disjoncteur principal 200A + disjoncteur PV 40A à l'extrémité opposée = 240A. 200 × 1,2 = 240A. Conforme (exactement à la limite).
Utilisez le Calculateur de remplissage de conduit pour vérifier.
Référence rapide
| Composant | Fil | Conduit |
|---|---|---|
| Parcours CC principal (chaîne unique, modules 10A) | fil PV 10 AWG × 3 | EMT 3/4" |
| Parcours CC principal (2 chaînes) | fil PV 10 AWG × 5 | EMT 3/4-1" |
| Sortie CA (onduleur 7,6 kW) | THHN 8 AWG × 3 | EMT 3/4" |
| Sortie CA (onduleur 11,5 kW) | THHN 6 AWG × 3 | EMT 3/4-1" |