Chaque logement a une limite à la quantité d’électricité qu’il peut consommer en toute sécurité à un instant donné ; elle dépend des conducteurs du branchement et du disjoncteur principal. Avant d’ajouter un gros appareil, un chargeur de véhicule électrique ou un spa, vérifiez que le branchement existant a une capacité suffisante. L’article 220 du NEC définit la méthode de calcul normalisée, que ce calculateur vous aide à appliquer.
La méthode de calcul des charges de l’article 220 du NEC
L’article 220 du National Electrical Code définit la procédure normalisée de calcul de la charge électrique des bâtiments résidentiels. On commence par la charge générale d’éclairage — 3 voltampères par pied carré de surface habitable — puis on ajoute les charges obligatoires de deux circuits de petits appareils (1,500 VA chacun) et d’un circuit de buanderie (1,500 VA). On additionne ces charges, puis on applique un facteur de demande : les premiers 3,000 VA ne sont pas réduits, tandis que tout ce qui dépasse est multiplié par 35 %, car tous les éclairages et toutes les prises ne fonctionnent pas simultanément à pleine charge. On ajoute les charges des appareils dédiés — cuisinière électrique, sèche-linge, chauffe-eau, lave-vaisselle et équipements de chauffage, ventilation et climatisation — selon leur puissance nominale ou les tableaux de demande du NEC. Par exemple, la demande de la cuisinière provient du tableau 220.55 du NEC, plutôt que de sa puissance indiquée sur la plaque : une cuisinière de 10 kW compte pour seulement 8 kW dans le calcul. Enfin, on divise le total en VA par 240 V pour obtenir le courant de demande calculé, à comparer au calibre du disjoncteur principal.
Charges continues et dimensionnement du branchement
Les conducteurs et dispositifs de protection contre les surintensités alimentant certaines charges continues doivent parfois être dimensionnés à au moins 125 % de la charge continue. Cette règle s’applique aux charges et aux équipements concernés ; elle ne s’étend pas automatiquement à l’ensemble du calcul du branchement résidentiel. La recharge des véhicules électriques est généralement considérée comme une charge continue : il faut donc la modéliser explicitement et documenter tout système homologué de gestion de charge. Vérifiez toujours l’édition du code adoptée, les caractéristiques des équipements, le calibre du branchement et l’interprétation locale auprès d’un électricien qualifié ou de l’autorité compétente.
Pourquoi les facteurs de demande sont importants
Les facteurs de demande sont des réductions que le NEC autorise sur les charges calculées, car la consommation réelle est inférieure au pic théorique. Le facteur le plus important concerne l’éclairage général au NEC 220.42 : seuls les premiers 3,000 VA de charge d’éclairage et de prises doivent être comptés à 100 % ; le reste est ramené à 35 %. Ce seul facteur peut réduire de plusieurs dizaines d’ampères la charge d’éclairage calculée d’une grande maison. Le NEC 220.55 prévoit une table similaire pour les cuisinières électriques : plus la puissance nominale est élevée, plus la part à compter est faible. Pour plusieurs appareils de chauffage ou de climatisation, le NEC 220.60 permet d’omettre la plus petite charge lorsque les deux ne peuvent pas fonctionner en même temps. Sans facteurs de demande, presque toute maison de plus de 2,500 pi² équipée d’appareils électriques semblerait nécessiter un branchement de 400 A, alors qu’un branchement de 200 A suffit souvent à la demande réelle. Comprendre ces déductions aide à déterminer si une mise à niveau est vraiment nécessaire avant d’appeler un électricien.
Signes indiquant qu’un branchement doit être renforcé
Plusieurs situations peuvent indiquer que le branchement électrique est sous-dimensionné pour les charges actuelles ou prévues. Le déclenchement fréquent du disjoncteur principal — et non de disjoncteurs individuels de dérivation — est le signe le plus évident que la demande dépasse régulièrement le calibre du branchement. Une baisse d’intensité de l’éclairage lorsque de gros appareils, comme un climatiseur central ou une cuisinière électrique, démarrent peut signaler une chute de tension sur un conducteur très chargé ou un tableau fortement déséquilibré. Avant d’ajouter un chargeur de véhicule électrique de niveau 2, un spa, une pompe à chaleur ou de remplacer des appareils au gaz par des appareils électriques, effectuez un calcul complet selon le NEC 220. Le remplacement du tableau seul — par un modèle offrant plus d’emplacements de disjoncteurs — coûte de 1,500 à 3,500 $ main-d’œuvre comprise ; une mise à niveau complète nécessitant le remplacement du socle du compteur et des conducteurs de branchement par le distributeur coûte généralement de 3,000 à 8,000 $, voire davantage selon la distance au transformateur et les frais de permis locaux. Calculer la charge avant les travaux évite les mauvaises surprises coûteuses en cours de chantier.
Équilibrer les charges entre les phases A et B
Un branchement résidentiel monophasé fournit deux conducteurs actifs, appelés phases A et B, chacun à 120 V par rapport au neutre et à 240 V l’un par rapport à l’autre. Chaque circuit de dérivation de 120 V protégé par un disjoncteur unipolaire ne prélève du courant que sur une phase, tandis que les disjoncteurs bipolaires de 240 V sollicitent les deux phases de façon égale. Si toutes les grosses charges de 120 V sont sur la même phase, celle-ci chauffe davantage et sa tension baisse légèrement par rapport à l’autre, ce qui réduit le rendement et peut perturber les appareils électroniques sensibles. Une bonne conception répartit les charges importantes de 120 V — réfrigérateur, four à micro-ondes, circuits du sous-sol — entre les phases A et B, pour que le courant de chacune soit aussi proche que possible. C’est pourquoi les électriciens installent les disjoncteurs en alternance dans le tableau, au lieu de remplir un côté avant l’autre. La plupart des logiciels modernes de calcul des charges affichent séparément les totaux des phases A et B pour repérer et corriger les déséquilibres importants avant qu’ils ne deviennent problématiques.