Sur une installation photovoltaïque, le câble n'est pas un détail d'exécution. Il passe sa vie dehors, en toiture, exposé au soleil, à l'ozone et aux écarts de température, parfois dans l'eau stagnante d'un chemin de câbles. Un câble d'installation ordinaire n'y tient pas : son isolant se craquelle, et le défaut d'isolement arrive des années avant la fin de vie théorique de la centrale.
Pourquoi le H1Z2Z2-K et pas un autre
La série H1Z2Z2-K est la réponse normalisée à ce problème, définie par la norme EN 50618. Ses caractéristiques utiles tiennent en quelques lignes :
- conducteur en cuivre étamé, qui résiste à la corrosion mieux que le cuivre nu ;
- isolant réticulé anti-UV et résistant à l'ozone ;
- tenue à l'immersion AD8, pour les passages qui finissent dans l'eau ;
- température d'âme admissible 90 °C en service continu, avec des pointes tolérées bien au-delà ;
- tension de service jusqu'à 1000 V en alternatif et 1500 V en continu, ce qui couvre les chaînes modernes ;
- grande souplesse, précieuse pour les boucles de raccordement sous panneau.
Nous le proposons à la coupe, en noir et en rouge, en 6 et 10 mm². Les deux couleurs ne sont pas une coquetterie : elles matérialisent la polarité, et sur un champ de plusieurs chaînes, c'est ce qui évite une inversion au raccordement.
6 ou 10 mm² : ce qui décide
Deux contraintes se cumulent, et c'est la plus exigeante qui l'emporte. Elles ne présentent pas du tout la même difficulté.
Le courant admissible : rarement le facteur limitant
La norme EN 50618 donne des courants de référence par section, qui dépendent de la manière dont le câble est posé :
| Section | À l'air libre | Posé sur une surface | Deux câbles chargés, jointifs sur une surface |
|---|---|---|---|
| 4 mm² | 55 A | 52 A | 44 A |
| 6 mm² | 70 A | 67 A | 57 A |
| 10 mm² | 98 A | 93 A | 79 A |
Ces valeurs sont un point de départ, pas une autorisation. Elles se corrigent des conditions réelles de pose — température ambiante, groupement de plusieurs câbles, passage en goulotte fermée — par les facteurs du HD 60364-5-52. Une toiture en été n'est pas un laboratoire à 30 °C, et deux câbles jointifs perdent déjà près de 20 % de leur capacité par rapport à l'air libre, comme le montre la dernière colonne.
Côté courant à faire passer, on ne part pas du courant d'emploi mais du courant de court-circuit des modules, majoré selon les règles en vigueur. Et c'est là que la comparaison devient parlante : une chaîne photovoltaïque dépasse rarement la dizaine d'ampères, quand le 4 mm² en admet déjà plus de quarante dans le cas le plus défavorable du tableau. Sur un câble de chaîne, ce n'est donc presque jamais le courant qui impose la section. La question se repose en revanche sur les câbles de groupe et le câble principal, où plusieurs chaînes s'additionnent.
La chute de tension : 3 % au maximum, 1 % à viser
C'est elle qui impose le 10 mm² en pratique. Les textes — la NF C 15-100 pour la basse tension, le guide UTE C 15-712-1 pour le photovoltaïque — tolèrent jusqu'à 3 %. C'est un plafond, pas un objectif. La bonne pratique est de viser 1 %, et cela vaut des deux côtés : en continu entre les modules et l'onduleur, comme en alternatif en aval de l'onduleur.
Trois raisons de ne pas se contenter du plafond :
- Le rendement. Ce qui se perd en ligne ne se vend pas. La perte n'arrive pas une fois, elle se répète chaque jour ensoleillé pendant vingt ans, et se chiffre en kilowattheures jamais produits.
- L'échauffement. Une résistance de ligne trop élevée, c'est de l'énergie dissipée en chaleur dans les conducteurs, pour rien, et au détriment de leur vieillissement.
- Le décrochage de l'onduleur. Une chute de tension excessive peut faire sortir l'onduleur de sa plage de fonctionnement optimale, voire le mettre en sécurité. On perd alors la production entière, pas quelques pour cent.
Le calcul, lui, suit le guide : au courant ImppSTC, avec UmppSTC comme tension de référence, avec la résistivité du cuivre à la température maximale de l'âme en service normal (ρ = 1,25 × ρ0, donc câble chaud et non à 20 °C), sur la longueur aller-retour, et câble par câble : câble de chaîne, câble de groupe, câble principal. Pas une estimation globale au jugé.
Pour tenir le 1 %, trois leviers, dans cet ordre de facilité :
- Augmenter la section : passer de 4 à 6, de 6 à 10 mm².
- Raccourcir la liaison, entre les panneaux et l'onduleur comme entre l'onduleur et le tableau. C'est souvent une question d'emplacement de l'onduleur, donc une décision à prendre tôt.
- Augmenter la tension de la chaîne en câblant les modules en série plutôt qu'en parallèle, quand la plage de l'onduleur le permet. À puissance égale, une tension plus élevée signifie un courant plus faible, et les pertes varient comme le carré du courant : diviser le courant par deux divise les pertes par quatre.
En résumé : 6 mm² pour des liaisons courtes, 10 mm² dès que la distance s'allonge, le critère décisif étant la chute de tension et non l'échauffement. En cas d'hésitation, la section supérieure se rattrape sur la production ; la section inférieure, jamais.
Côté panneaux : les connecteurs
Le raccordement se fait en MC4, en version Evo 2 sur les installations récentes, d'un bout à l'autre de la partie continue. Trois règles tiennent la fiabilité de l'ensemble :
- Ne pas mélanger les marques. Deux connecteurs d'aspect identique mais de fabricants différents forment un accouplement non qualifié : le contact chauffe, et la garantie tombe. On reste sur une même famille d'un bout à l'autre.
- Sertir avec la bonne pince et la bonne matrice, selon la section. Un sertissage approximatif ne se voit pas à l'œil, il se voit à la caméra thermique, deux ans plus tard.
- Serrer le presse-étoupe. C'est lui qui fait l'étanchéité, et il est dimensionné pour un diamètre de câble donné.
Pour les traversées de paroi et les entrées d'onduleur, les prises MC4 à encastrer se montent par filetage. Pour rallonger entre micro-onduleur et panneau, la rallonge MC4 Evo 2 évite d'improviser une jonction.
Côté alternatif : les cosses
Tout ce qui précède concerne la partie continue, où le MC4 règne du panneau à l'onduleur. La cosse apparaît après l'onduleur : sortie alternative, armoire, tableau général, raccordement au comptage. Les sections n'y ont plus rien à voir avec celles des chaînes, et le raccordement se fait sur borne à vis.
- La cosse tubulaire en cuivre étamé est le cas général, de 4 à 300 mm², avec œillet de M5 à M20. Son trou d'inspection permet de vérifier que le conducteur est bien en fond de fût avant de sertir.
- La cosse coudée rend service quand la place manque devant la borne, situation banale en bas d'armoire.
- La cosse bimétal alu-cuivre s'impose dès qu'un câble aluminium rejoint une plage cuivre. Visser directement de l'aluminium sur du cuivre crée un couple galvanique : ça s'oxyde, ça chauffe, ça lâche.
Pour les liaisons courtes entre appareils d'une même armoire, nos bretelles H07RN-F arrivent déjà équipées de leurs cosses, à la section, à la longueur et au diamètre d'œillet demandés. C'est du temps de chantier en moins et un sertissage maîtrisé en atelier.
Ce qu'on oublie à la fin : l'étiquetage
Une installation photovoltaïque reste sous tension côté continu tant qu'il fait jour, même disjoncteur ouvert. C'est précisément ce que les intervenants suivants ignorent, et ce que l'étiquetage leur apprend. Nos étiquettes adhésives couvrent les mentions courantes : coupure d'urgence à l'entrée de l'onduleur, interdiction de manœuvrer en charge, armoire réservée aux personnes habilitées.
Le câble, les connecteurs, les cosses et l'étiquetage se commandent ensemble dans les rayons Câbles solaires, Connectiques solaires et Bornes de connexion. Les valeurs citées ici sont celles des textes de référence ; elles ne remplacent ni la notice des matériels, ni la note de calcul de votre installation. Envoyez-nous vos longueurs et vos chaînes, nous vous répondons en références.