Protection du transfo 12V/220V, questions d'électricité diverses

Bonjour à tous,

Je me suis mis en tête de refaire tout le câblage de mon voilier, qui entre autre ne comportait aucun fusibles (et des connexions tellement vert de gris que des cables me sont restés dans les mains et tenaient à un demi toron)... No comment. Après avoir essayé de me renseigner sur les différents dogmes j'arrive à quelques situations où je ne sais pas trop trancher ou aurait besoin de confronter avec l'expérience / l'opinion d'autrui.

A) Transfo 12V220 : quelle protection, fusible ou disjoncteur ? Quelle puissance pour les calculs de cables ?

J'ai un transfo 12V/220V de marque Génois, 300W de puissance (ce n'est qu'un quasi sinusoïde mais pour l'instant il correspond à mes usages... Et je ne pense pas le changer pour le moment en particulier pour des raisons de positionnement/L encombrement).

La doc précise 300W en continu, 1000 W en pointe.

Précise également que sur les "pinces croco" fournies il y a un fusible de 30 Amp (300/12 = 25 Amp).

Avant de réussir à remettre la main sur la doc je m'étais mis en tête de faire les vérifications pour du 1000 W, ce qui me faisait des gros fusibles (100 Amp) et je n'arrivais pas chez mon ship shipchandler à trouver des portes fusibles qui le supporte si je me fiais aux usages des étiquettes (?Section de cable trop petite ?). Les vendeurs m'ont conseillé plutôt qu'un fusible de prendre un disjoncteur 12V marine calibré sur les 300W (en gros la valeur fusible préconisé constructeur), arguant que le disjoncteur supporterait mieux que le fusible les pointes à 1000 W. Quels sont vos pratiques sur vos bateaux ? Avez-vous eu des problèmes liés à des pointes faisant fondre les fusibles ? Cela m"interpelle car le montage "d'usine" est avec justement un bête fusible.

Ensuite pour la section de cable j'avais dimensionné avec les aides que l'on trouve en ligne en veillant à conserver % de chute de tension et température admissibles :
www.plaisance-pratique.com[...]-cables
Evidemment si je met 1000 W ou 300W on est pas sur les mêmes sections ! Avec 300W Ce que j'avais câblé il y a un an "au doigt mouillé" marche, 1000W On arrive à des sections + Dantesques, en particulier pour respecter les échauffements max. Vu que le 1000W est en pic (à priori transitoire) peut-on dimensionner raisonnablement sur du 300W sans risque pour la sécurité ?

B) Calculs des puissances des fusibles - ampérage admissible des câbles

J'ai pris le parti de respecter les préco "sécuritaires" disant : une séparation de +, 1 fusible. J'en ai mis sur tous les consommateurs (même mes les leds du tableau (1 pour m'alerter que les feux "de navs" sont allumés (petite tête oublie souvent le matin d'enlever les feux de mouillage), une qui me confirme que la pompe en auto est sous tension et une qui m'alerte quand l'interrupteur flottant de pompe de cale est actionné (eau dans les fonds, normal en transitoire tant que ça pompe mais anormal en permanent, pour repérer rapidement pompe grillée ou autre défaut). D'ailleurs, peut-on se passer de fusible pour ces petites leds, vu leur gabarit elles doivent claquer avant mes fils :D

Donc pour les fusibles ce que j'ai fait j'ai pris l'ampérage de mes consommateurs et j'ai arrondi au fusible supérieur. Ex : Pompe de Cale 5,5 amp en pointe arrondi au fusible de 10 Amp. Feux de navs Led, 3 amp (même si < à 1 amp).

Le rôle de ces fusibles est de protéger mes câbles de tout incendie, si je ne m'abuse. Normalement les cables sont dimensionnés pour ne pas être limite en échauffement et une perte de tension faible donc ça devrait le faire, mais pour les gros consommateurs (ex: transfo) j'ai remarqué, surtout sur les distances courtes que c'est plutôt l'échauffement le critère prépondérant. Partant de là je souhaiterais vérifier l'ampérage max admissible par mes câbles. Est-ce que je dois utiliser la même formule que ci-dessus (www.plaisance-pratique.com[...]-cables ) et jouer sur la puissance jusqu'à obtenir l'échauffement) ou y a t il une autre formule ? Ce qui me chagrine c'est que ce calcul dépend principalement de la perte de tension, donc postule sur le delta U, paramètre qui pour moi est plutôt un objectif de dimensionnement qu'une valeur réelle en cas de défaut (câblage incorrect / corrodé, cours jus ...) - ou alors j'ai dans le faux ?

C) Mesure des puissances des LEDS
J'ai appareillé mon bouzin d'un controleur de batterie de ce type :
fr.aliexpress.com[...]19.html
En remplacement de mon voltmètre très défaillant (que je n'arrivais pas à calibrer et qui de toute façon avait une plage de mesure trop peu précise).

Chose étrange je mesure "0" pour la plupart de mes LEDS (feu de navs, LEd d'ambiance - yc en mettant un consomateur fixe de l'ordre de 1 Amp en route en parallèle pour être sur de dépasser un éventuel seuil de mesure )... Et quelques fois je saute à 1A (led d'ambiance, en mode "blanc")... Normalement ces bouzins sont censés être assez précis et avec des consomateurs plus classiques j'arrive à des précisions pas déconantes... Est-ce lié au mode de consommation des LEds ? Ou alors c'est que l'ampérage est vraiment ridicule ? Quelqu'un a eu ce "problème" qui n'en est peut-être pas un ?

D) Question bonus : cablages en série, différentes sections.

Là où on arrive à s'amuser c'est quand on arrive au tableau ! Pour mes calculs de puissance pour dimensionner mes câbles j'ai pris la distance tableau / batterie et consommateur/tableau, sommé les deux fait l'aller retour et je sais quel diam de cable de prendre. Ok jusque là. Mais dans la pratique j'ai :
1 "gros cable de ma batterie" à mon tableau, monté sur l'interrupteur de coupure (1 servitude, 1 moteur), puis un câble "moyen" qui va ramener tout ça vers les barres de + de mes interrupteurs (que je soupsconne d'être des disjoncteur 20 Amp au fonctionnement "moyen"), après c'est connecté à mes consommateurs et ça revient à la masse où là j'arrive sur ma barre de masse, un cable "moyen" qui va vers le bouzin qui mesure l'ampérage puis ce même bouzin est relié à la masse batterie par un cable "moyen" (en comparaison aux cables de + qui sont très gros, mais sans doute pour alimenter correctement le démarreur). J'ai bien prévu de mesurer les sections c'est un ordre de grandeur "illustratif".

Il y a eu quelques bidouilles dans le tableaux et sur certains interrupteurs la section de câble est parfois un peu plus petite. Ce que je voudrais éviter c'est que mon point faible soit le tableau et que je crame les câbles de mon tableau avant mes fusibles (ce serait bête). Alors, en pratique c'est sur que c'est rare d'avoir tout les consommateurs allumer mais bon je me dit faut vérifier. Seulement :
-Comment on vérifie les ampérages admissible quand la section de câble change le long de la ligne ? Idem pour "l'artère centrale" des masses et des plus ?

E) Bonus bis : pompe de cale et parapluie constructeur
Pour ma pompe de cale si je me fie aux calculs avec 5% de chute de tension je tombe sur des câblages raisonnables. Si je me fie à la doc du constructeur je devrais mettre du .... 10 mm² ?!? Si je prends 1% de chute de tension je retrouve leur valeur. Sauf que cette pompe ses petits câbles à elle c'est même pas du 1 mm²... Et je ne vois pas raisonnablement comment faire une connexion étanche dans mon fond de cale entre du 1 mm² et du 10mm² ... Ils ont sorti le parapluie ou c'est moi qui doit trouver la solution miracle pour faire quelquechose qui marche ?
Sur l'interrupteur flottant : j'ai câblé ça vers le tableau avec un interrupteur pour switcher en auto et manu... Sauf que ce que je n'avais pas pensé c'est que ça double ma longueur de câble (donc la section... Cf ci-dessus si je dois câbler de l'énorme)... Est-ce que je devrais mettre l'auto sur un relais pour limiter les chutes de tension (si j'ai bien compris, pompe de cale = moteur électrique = plus la tension chute + l'ampérage augmente = effet boule de neige qui fait fondre la batterie) ?

F) Bonus ter : les relais
Pour les raisons évoquées ci-desus (dimensionnement fils tableaux) j'envisageais de mettre mon transfo sur un relai pour que l'interrupteur du panneau ne prenne pas trop de jus. C'est farfelu ou pertinent ?

Deux montages :

_alpha) _La version où j'ai peu de doute (parallèle commande / conso sur la batterie)

+Tableau |_______________| + commande relais -|________|- batterie
......................................................................................................

+batterie |
____________| + Puissance relais -|___________| + interrupteur sur le + du transfo

_béta) _La version où j'ai un doute mais qui ne me permettrait d'actionner le relai (qui bouffe du w) si et seulement si l'utilisateur met en charge le transfo (*parallèle en amont du + transfo)

+Tableau..|__________| +.commande relais..-|_______|interrupteur+ du transfo -|----> masse commune commande / puissance au travers du transfo

.........................................................

+batterie.|__________| +.Puissance relais.-|_______|interrupteur+ du transfo |----> masse commune commande / puissance au travers du transfo

Je risque quelque chose avec le montage "béta" (qui est peut-être bien nommé) ou au contraire c'est "sioux" ?

Merci à ceux qui auront lu jusqu'au bout et ceux qui voudront bien contribuer de leur retour d'expérience...

On se gratte peut-être un peu trop la tête mais c'est malheureusement (ou heureusement selon les cas/point de vue) une seconde nature.

Bonne journée à tous !

L'équipage
29 avr. 2020
29 avr. 2020
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salut, sacré dossier, je vais juste commenter...
comme tu le dis, les fusibles/disjoncteurs ne protègent que le câblage et les appareils contre une destruction thermique
- un fusible n'est pas précis, il sera donc dimensionné au plus juste, conso 1A = fusible 1A. pour un disjoncteur, souvent plus sensible et plus précis, il peut être surdimensionné entre 20 et 50%
- il faut dimensionner le câble à la protection en tenant compte de tte la longueur, aller et retour en pensant que le court jus peut arriver à l'extrémité et la protection doit sauter sans que le fil/isolant ne fonde, la formule de V&V est correcte et pour de grandes longueurs (aller+retour) 0,5V est un maximum
- pour ton générateur 220V, il ne faut pas tenir compte des 1000W, ce n'est que temporaire, démarrage d'une perceuse par exple, charge d'un condensateur... reste sur les 30A, fusible ou "disjoncteur lent"
- pour la pompe, calcule la section avec la formule, un fusible de 10A fait l'affaire
- pour les leds de tableau, arrange toi pour avoir un +12V commun à toutes et pose une protection disons 0,5A, le câblage même en 0,5mm2 supportera. pour les leds d'éclairage, une protection séparée me semble judicieuse, et si plusieurs éclairages 2 protection mini au cas ou un circuit grille tu as l'autre éclairage opérationnel
- pour l'alimentation du tableau ne pas hésiter sur la section et poser un fusible (50A) à la sortie de la batterie, il grillera pas souvent mais protège le câblage batterie--> tableau. poser un cpe circuit tabeau et un cpe circuit moteur (circuits séparés), je ne vois pas l'utilité d'un interrupteur général au tableau mais le cpe circuit oui, au plus près de la/des batteries
- pour les relais, c'est toi qui voit si besoin. si l'alimentation du tableau est bien faite, et les longueurs de câble limitées pas besoin, c'est tj du câblage en plus, des fusibles et des dérivations en plus... à voir avec les facilités de câblage de fils de taille pas tj facile à caser. centraliser le max de commandes au tableau est bien pratique, mais il peut être plus facile d'avoir des circuits séparés notament pour des utilisations temporaires
voilà, j'espère ne pas avoir écrit trop de bétises et t'avoir aidé un peu
JL.C

29 avr. 202029 avr. 2020
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Bonjour,

Je réponds partiellement à ce très long fil.

  • Vu le faible nombre de circuits concernés et les courants en jeu l'emploi de relais (sauf pour un guideau) ne me parais pas une bonne idée.

  • pour les fils de câblage en série c'est simple. La résistance totale (et donc la chute de tension) est la somme de chaque morceau. Si les fils de la pompe sont de faibles section c'est aussi parce qu'ils sont très court! Donc oui il faut raccorder une petite et une grande section.

  • les équipements ont fort changé dans les bateaux. En gros avant des ampoules à filaments et peu d'électronique, maintenant des leds et beaucoup d'électronique.
    Si je devais refaire l'électricité je verrai les choses en terme de séparation des fusibles en sécurité et confort. Aucun fusible commun aux deux catégories et des fusibles séparés pour les équipements électroniques.

    • Confort: éclairage cabines+cuisine+WC, frigo, 12V/USB cabines...
    • Sécurité: VHS,AIS,Radar,sondeur,éclairage TAC, pompe de cale, éclairages extérieurs, 12V/USB TAC...

Aucun problème pour regrouper de nombreux éclairages Leds sur un seul fusible (suivant la "règle" ci-dessus).

  • Il est avantageux de mettre l'onduleur (que tu appelle transfo) près de la batterie pour permettre de plus petites longueurs de câbles et donc de plus petites sections. Le câblage 220V pouvant lui sans problème utiliser des faibles sections.

Olivier

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