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Calculateur de remplissage de conduit

Électricité Calculateur en ligne gratuit Métriques et impériales Dernière révision

Coupe d'un conduit occupé par sept conducteurs circulaires, montrant le diamètre intérieur du conduit et le diamètre extérieur d'un conducteur
La limite de quarante pour cent porte sur l'effort de tirage et l'évacuation de la chaleur, non sur le fait que les câbles rentrent physiquement.

Les limites de remplissage existent pour que le câble puisse être tiré sans que son isolant soit endommagé, et le pourcentage admis dépend du nombre de conducteurs qui partagent le conduit : 53 % pour un, 31 % pour deux et 40 % pour trois et plus. Saisissez le diamètre du conduit, celui des conducteurs et leur nombre pour obtenir le taux de remplissage et le nombre maximal admissible.

Calculateur

Unités :
mm
Alésage intérieur, et non le diamètre nominal ni le diamètre extérieur
mm
Isolant compris. Environ 4,5 mm pour un conducteur de 4 mm²
Tous les conducteurs présents, neutre et conducteurs de protection compris
Résultat du calcul

Appuyez sur Calculer pour obtenir la section du conduit, la section totale des conducteurs, le taux de remplissage et le nombre maximal de conducteurs de cette taille que le conduit acceptera. Satisfaire le contrôle de remplissage ne signifie pas pour autant que les conducteurs peuvent transporter leur courant assigné.

Aide au prédimensionnement. Les résultats suivent les formules publiées citées plus bas et sont destinés à l'estimation, à l'étude et au prédimensionnement. Le projet définitif doit être vérifié par un ingénieur qualifié au regard de la réglementation en vigueur sur le chantier.

Points clés

  • Applique la tolérance NEC correcte selon le nombre de conducteurs présents
  • Donne le nombre maximal de conducteurs du conduit, et pas seulement un verdict
  • Alerte sur la correction de courant admissible que le groupement déclenche
  • Le graphique de sensibilité montre comment le remplissage évolue avec le diamètre
  • Travaille sur les diamètres extérieurs réels plutôt que sur une table de câbles figée
  • Liens partageables et export CSV pour le dossier d'installation

Qu'est-ce que le remplissage d'un conduit ?

Le remplissage d'un conduit est la fraction de sa section intérieure occupée par les conducteurs qui s'y trouvent. Les limites existent pour une raison qui prime toutes les autres : le câble doit être tiré, parfois sur de longs parcours comportant plusieurs coudes, et un conduit trop chargé engendre assez de frottement pour arracher ou déchirer l'isolant. Ces limites laissent aussi la chaleur s'évacuer et la place d'un conducteur futur.

Pourquoi deux conducteurs ont la tolérance la plus stricte

Un conducteur seul se place au centre et peut tourner librement : 53 % passe donc sans peine. Trois et plus forment un faisceau qui se comporte comme une masse unique, plus grosse et à peu près circulaire, et 40 % lui convient. Deux conducteurs ronds sont le cas ingrat : ils peuvent s'aligner côte à côte et se coincer contre des parois opposées, bloquant au lieu de glisser. La limite de 31 % est calibrée sur ce mode de défaillance, et c'est pourquoi elle est plus stricte que celles de ses deux voisins.

Le remplissage concerne le tirage, pas le courant

Un conduit qui satisfait le contrôle de remplissage peut rester inexploitable au courant assigné des conducteurs, car les grouper prive chacun d'une part de sa capacité à évacuer la chaleur. Les facteurs de correction s'appliquent à partir de quatre conducteurs actifs — typiquement 80 % de quatre à six et 70 % de sept à neuf. Les deux contrôles répondent à des questions entièrement différentes et doivent être satisfaits tous les deux.

Formule

Remplissage% = (n · π·d²/4) / (π·D²/4) × 100

Taux de remplissage pour n conducteurs de diamètre extérieur d dans un conduit de diamètre intérieur D

Formules associées

Remplissage% = n · (d/D)²
n_max = ⌊(A_conduit · limite) / A_conducteur⌋
limite = 53 % (1), 31 % (2), 40 % (3 et plus)

Définition des variables

Symbole Variable Unité Description
D Diamètre intérieur du conduit mm Alésage intérieur du conduit, et non son diamètre nominal ni son diamètre extérieur.
d Diamètre extérieur du conducteur mm Isolant et gaine éventuelle compris — et non la section du conducteur en mm².
n Nombre de conducteurs Tous les conducteurs présents dans le conduit, neutres et conducteurs de protection compris.
Remplissage% Taux de remplissage % Proportion de la section du conduit qui est occupée.
n_max Nombre maximal de conducteurs Le plus grand nombre de conducteurs de cette taille que le conduit acceptera.

Comment utiliser ce calculateur

  1. Employez le diamètre intérieur, pas le diamètre nominalUn conduit est désigné par un diamètre nominal, qui n'est ni son diamètre intérieur ni son diamètre extérieur. Un conduit de 25 mm peut présenter un alésage compris entre 21 et 25 mm environ selon le matériau et l'épaisseur de paroi, et le remplissage dépend de son carré.
  2. Employez le diamètre extérieur du conducteurC'est-à-dire l'extérieur de l'isolant, et non le cuivre. Un conducteur de 4 mm² fait environ 4,5 mm hors tout contre 2,26 mm de diamètre de cuivre : l'isolant quadruple à peu près la surface à loger.
  3. Comptez tous les conducteurs du conduitLes neutres et les conducteurs de protection occupent la place exactement comme les conducteurs de phase. Les oublier est fréquent et fait passer le remplissage réel au-dessus du remplissage calculé.
  4. Repérez la tolérance applicableLa limite change avec le nombre : 53 % pour un, 31 % pour deux, 40 % pour trois et plus. Deux conducteurs sont tenus plus serrés que trois, si bien qu'ajouter un troisième conducteur peut faire passer une conception limite de l'échec au succès.
  5. Contrôlez séparément la correction du courant admissibleÀ partir de quatre conducteurs actifs, chacun doit subir une correction car le groupement gêne l'évacuation de la chaleur. Remplissage et courant admissible sont deux contrôles indépendants : un conduit peut satisfaire l'un et échouer à l'autre.

Exemples résolus

Exemple 1

Trois conducteurs de 4,5 mm de diamètre extérieur dans un conduit de 25 mm de diamètre intérieur.

Solution étape par étape
  1. Section du conduit : π × 25²/4 = 490,9 mm²
  2. Un conducteur : π × 4,5²/4 = 15,90 mm²
  3. Trois conducteurs : 3 × 15,90 = 47,71 mm²
  4. Remplissage : 47,71 / 490,9 = 9,72 %
  5. La tolérance pour trois conducteurs et plus est de 40 % : c'est donc largement satisfait
  6. Nombre maximal de conducteurs de cette taille : 490,9 × 0,40 / 15,90 = 12,35, soit 12
  7. Lecture : à moins de 10 % de remplissage, ce conduit est à peine employé. Douze conducteurs de cette taille resteraient dans la limite, ce qui suggère soit un conduit plus petit, soit de la place pour ajouter des circuits plus tard.

Exemple 2

Les mêmes trois conducteurs dans un conduit de 16 mm — puis ce qui se passe quand on en ajoute un quatrième, un cinquième et un sixième.

Solution étape par étape
  1. Section du conduit : π × 16²/4 = 201,1 mm², bien moins de la moitié des 490,9 mm² du conduit de 25 mm
  2. Trois conducteurs : 47,71 / 201,1 = 23,73 % — encore dans la tolérance de 40 %
  3. Cinq conducteurs : 79,52 / 201,1 = 39,55 %, tout juste dans la limite
  4. Six conducteurs : 95,43 / 201,1 = 47,46 % — au-dessus, le maximum est donc de cinq
  5. Voyez comme le nombre s'effondre : le conduit de 25 mm prend douze de ces conducteurs et celui de 16 mm en prend cinq.
  6. Ce n'est pas une coïncidence mais la loi du carré à l'œuvre : (25/16)² = 2,44, et 5 × 2,44 = 12,2, ce qui donne par troncature les 12 exacts qu'affiche le calculateur.
  7. La conséquence pratique, c'est que monter d'un diamètre normalisé est un changement bien plus grand que les étiquettes ne le laissent croire. Passer de 16 mm à 25 mm, c'est 56 % de diamètre en plus et 144 % de capacité en plus.
  8. Cela signifie aussi que le cas des six conducteurs porte un second problème que le contrôle de remplissage ne montre pas. Six conducteurs actifs dans un même conduit exigent une correction du courant admissible d'environ 80 % : même dans un conduit assez grand pour les loger, chaque conducteur peut ne plus transporter son courant de table.

Sensibilité au diamètre du conduit

Le remplissage décroît comme le carré du diamètre du conduit : une augmentation modeste de taille achète donc une forte réduction. Le nombre maximal de conducteurs croît comme le carré pour la même raison — un diamètre normalisé au-dessus ajoute plus de capacité qu'on ne l'attend. Le repère indique votre conduit actuel.

Taux de remplissageen fonction deDiamètre intérieur du conduit

Recalculé en direct à partir de vos données. Le repère indique votre valeur actuelle.

Graphique en courbe de Taux de remplissage en fonction de Diamètre intérieur du conduit. Les mêmes valeurs figurent dans le tableau de données ci-dessous.

Comment interpréter le résultat

Le taux de remplissage se compare à la tolérance correspondant au nombre de conducteurs présents. Une valeur faible n'est pas de la capacité gâchée : elle facilite le tirage et laisse la place à des circuits futurs.

Taux de remplissage : < 20 Faiblement rempli

À < 20 %, le conduit reste largement dans toute limite et le tirage sera facile. Demandez-vous si un conduit plus petit conviendrait, à moins de vouloir de la réserve pour des circuits futurs — ce qui est souvent une bonne raison de le laisser tel quel.

Taux de remplissage : 20 – 40 Bien employé, dans les limites

À 20 – 40 %, le conduit est employé efficacement et reste dans la tolérance de 40 % applicable à trois conducteurs et plus. Contrôlez aussi le nombre de coudes : la plupart des règles limitent un tirage à 360° de courbure totale entre deux boîtes de tirage.

Taux de remplissage : 40 – 53 Au-delà de la limite pour trois conducteurs et plus

À 40 – 53 %, on dépasse les 40 % admis pour trois conducteurs et plus, ainsi que les 31 % admis pour deux. Ce n'est acceptable que pour un conducteur unique. Employez un conduit plus grand ou moins de conducteurs.

Taux de remplissage : ≥ 53 Au-delà de toutes les tolérances

À ≥ 53 %, le conduit dépasse la limite quel que soit le nombre de conducteurs. Le tirage sera difficile et risque d'endommager l'isolant, ce qui est précisément la défaillance que ces limites existent pour éviter.

Nombre maximal de conducteurs : < 1 Un seul conducteur passe

Ce conduit n'acceptera qu'un seul conducteur de cette taille. Vérifiez les deux diamètres : un conducteur dont le diamètre extérieur approche l'alésage du conduit signale d'ordinaire que la taille du conduit ou la spécification du câble mérite d'être revue.

Erreurs courantes à éviter

Prendre le diamètre nominal du conduit pour son diamètre intérieur

Pourquoi c'est important :Le diamètre nominal est une étiquette, pas une cote. L'alésage varie avec le matériau et l'épaisseur de paroi et, comme le remplissage dépend du carré du diamètre, une erreur de 10 % sur l'alésage devient une erreur de 21 % sur le remplissage.

Comment l'éviter :Relevez le diamètre intérieur réel du type et de la taille de conduit employés. Les conduits métalliques, PVC et souples de même diamètre nominal diffèrent.

Employer la section du conducteur au lieu de son diamètre extérieur

Pourquoi c'est important :Un conducteur de 4 mm² fait 2,26 mm de cuivre mais environ 4,5 mm hors tout avec l'isolant : son encombrement réel vaut donc près de quatre fois la surface de cuivre. Employer le chiffre du cuivre sous-estime radicalement le remplissage.

Comment l'éviter :Employez le diamètre extérieur de la fiche technique du câble, isolant et gaine éventuelle compris.

Oublier que la limite à deux conducteurs est plus stricte

Pourquoi c'est important :Elle se lit comme une anomalie et se manque facilement. Deux conducteurs sont limités à 31 % tandis que trois et plus obtiennent 40 %, parce que deux conducteurs ronds peuvent se coincer l'un contre l'autre et contre la paroi comme un faisceau ne le peut pas.

Comment l'éviter :Appliquez la tolérance correspondant au nombre réel. Une conception à 35 % de remplissage passe avec trois conducteurs et échoue avec deux.

Tenir le contrôle de remplissage pour suffisant

Pourquoi c'est important :Le remplissage détermine si le câble peut être tiré sans dommage. Il ne dit rien de la capacité des conducteurs à transporter leur courant assigné une fois posés, et le groupement gêne l'évacuation de la chaleur.

Comment l'éviter :Appliquez également les facteurs de correction du courant admissible : typiquement 80 % de quatre à six conducteurs actifs et 70 % de sept à neuf.

Ignorer les coudes

Pourquoi c'est important :L'effort de tirage croît fortement à chaque coude, à peu près exponentiellement avec l'angle total. Un conduit d'un remplissage acceptable peut rester impossible à tirer s'il comporte trop de changements de direction.

Comment l'éviter :Limitez la courbure totale entre deux boîtes de tirage, conventionnellement à 360°, et ajoutez des boîtes là où davantage est inévitable. Remplissage et nombre de coudes contraignent la même opération par deux bouts différents.

Omettre les neutres et les conducteurs de protection du décompte

Pourquoi c'est important :Ils occupent exactement autant de place que les conducteurs de phase. Un circuit triphasé avec neutre et terre compte cinq conducteurs et non trois, et le remplissage réel dépasse de 67 % ce qu'un calcul à trois conducteurs laisse croire.

Comment l'éviter :Comptez tous les conducteurs physiquement présents dans le conduit. Pour la correction du courant admissible, ne comptez en revanche que les conducteurs actifs : les deux décomptes diffèrent légitimement.

Applications pratiques

  • Dimensionner un conduit pour un ensemble de conducteurs donné
  • Vérifier si un conduit existant peut recevoir un circuit supplémentaire
  • Contrôler une installation face aux exigences de remplissage
  • Prévoir de la réserve pour des circuits futurs
  • Comparer des diamètres de conduit en conception
  • Estimer combien de conducteurs un parcours acceptera

Cas d'usage par secteur

Installation tertiaire
Les conduits sont couramment dimensionnés au-dessus du minimum pour que des circuits puissent être ajoutés plus tard sans refaire le cheminement. La loi du carré rend cela peu coûteux : un diamètre normalisé au-dessus fait plus que doubler la capacité pour une hausse modeste du coût matière.
Rénovation industrielle
Ajouter un circuit dans un conduit existant demande de contrôler à la fois le remplissage et les conséquences en correction pour les conducteurs déjà présents. C'est souvent le second contrôle qui gouverne, car ajouter un quatrième conducteur actif déclenche une correction pour laquelle les circuits existants n'ont pas été conçus.
Tirage de câbles
C'est l'effort de tirage, et non le taux de remplissage, qui endommage réellement le câble, et il dépend ensemble du remplissage, du nombre de coudes, de la longueur du parcours et de la lubrification. Les limites de remplissage sont un indicateur qui maintient la plupart des tirages dans les clous sans exiger un calcul d'effort pour chaque parcours.

Conseils pratiques

  • Le remplissage dépend du carré du rapport des diamètres : un diamètre au-dessus fait plus que doubler la capacité.
  • Deux conducteurs sont limités à 31 %, plus strictement que les 40 % de trois et plus.
  • Employez le diamètre extérieur isolant compris, et non la section du conducteur.
  • Comptez les neutres et les conducteurs de protection : ils occupent la même place.
  • Satisfaire le contrôle de remplissage ne signifie pas que les conducteurs tiennent leur courant assigné.
  • La plupart des règles limitent un tirage à 360° de courbure totale entre deux boîtes de tirage.

Avantages et limites

Avantages

  • Applique automatiquement la bonne tolérance selon le nombre de conducteurs
  • Donne le nombre maximal comme une propriété du conduit, et non de la saisie
  • Travaille sur des diamètres réels plutôt que sur une table de câbles figée
  • Signale la correction de courant admissible que le remplissage seul n'aborde pas
  • Assez simple pour être contrôlé sur chantier avant d'engager un tirage

Limites

  • Suppose que tous les conducteurs ont le même diamètre
  • Emploie les tolérances du NEC ; d'autres référentiels expriment l'exigence différemment
  • Ne calcule pas l'effort de tirage, qui dépend aussi des coudes, de la longueur et de la lubrification
  • N'applique pas la correction du courant admissible, il signale seulement qu'elle est nécessaire
  • Suppose des conducteurs ronds ; les câbles plats et armés demandent un autre traitement
  • Ne tient pas compte des accessoires de conduit, qui réduisent localement l'alésage utile
  • N'aborde pas les limites de rayon de courbure propres au câble lui-même

Les mêmes trois conducteurs dans différents conduits

Trois conducteurs de 4,5 mm de diamètre extérieur. Le remplissage décroît comme le carré du diamètre du conduit et le nombre maximal croît de même — voilà pourquoi un diamètre au-dessus est un changement plus grand que les étiquettes ne le suggèrent.

Conducteurs de 4,5 mm, tolérance de 40 % pour trois et plus. De 16 mm à 40 mm, l'alésage croît d'un facteur 2,5 et la capacité d'un facteur 6,2 : c'est la loi du carré. Chaque nombre de la dernière colonne correspond à 5 × (D/16)² tronqué.
Alésage du conduitSection du conduitRemplissage à 3Nombre maximal de conducteurs
16 mm201,1 mm²23,73 %5
20 mm314,2 mm²15,19 %7
25 mm490,9 mm²9,72 %12
32 mm804,2 mm²5,93 %20
40 mm1 256,6 mm²3,80 %31

Questions fréquentes

Quel est le remplissage maximal d'un conduit ?

53 % pour un conducteur unique, 31 % pour deux et 40 % pour trois et plus. La limite à deux conducteurs est délibérément la plus stricte, parce que deux conducteurs ronds peuvent se coincer l'un contre l'autre et contre la paroi du conduit.

Pourquoi la limite est-elle plus basse pour deux conducteurs que pour trois ?

Par géométrie. Un conducteur seul peut tourner librement et un faisceau de trois se comporte comme une masse à peu près circulaire, mais deux conducteurs peuvent s'aligner côte à côte et se bloquer contre des parois opposées. Le chiffre de 31 % est calibré sur ce mode de défaillance.

Comment calcule-t-on le remplissage d'un conduit ?

Divisez la section totale des conducteurs par la section intérieure du conduit. Trois conducteurs de 4,5 mm dans un conduit de 25 mm donnent 47,71/490,9 = 9,72 %, très loin de la limite de 40 %. Employez bien le diamètre extérieur des conducteurs, isolant compris.

Faut-il compter le conducteur de terre dans le remplissage ?

Oui. Tout conducteur physiquement présent occupe de la place, neutres et conducteurs de protection compris. Pour la correction du courant admissible en revanche, ne comptez que les conducteurs actifs : les deux décomptes diffèrent légitimement. Un circuit triphasé avec neutre et terre compte donc cinq conducteurs, et non trois.

Satisfaire le remplissage signifie-t-il que les câbles sont correctement dimensionnés ?

Non. Le remplissage détermine si le câble peut être tiré sans dommage. Grouper des conducteurs gêne l'évacuation de la chaleur : une correction du courant admissible s'applique donc à partir de quatre conducteurs actifs, typiquement 80 % de quatre à six.

Combien un conduit d'un diamètre au-dessus contient-il de plus ?

La capacité varie comme le carré de l'alésage. Passer de 16 mm à 25 mm représente 56 % de diamètre en plus et 144 % de section en plus : cinq conducteurs de 4,5 mm deviennent douze. C'est pourquoi il vaut souvent mieux surdimensionner le conduit dès la pose.

Faut-il employer la section en mm² comme diamètre ?

Non. Employez le diamètre extérieur, isolant compris. Un conducteur de 4 mm² fait 2,26 mm de cuivre mais environ 4,5 mm hors tout, si bien que son encombrement réel vaut près de quatre fois la surface de cuivre. Relevez cette valeur sur la fiche technique du câble plutôt que de l'estimer.

Combien de coudes un parcours en conduit peut-il comporter ?

Conventionnellement 360° de courbure totale entre deux boîtes de tirage. L'effort de tirage croît fortement avec l'angle, si bien qu'un parcours dans la limite de remplissage peut rester impossible à tirer s'il change trop souvent de direction. Au-delà, il faut intercaler une boîte de tirage supplémentaire sur le parcours.

Le diamètre nominal d'un conduit est-il son diamètre intérieur ?

Non. C'est une désignation, et l'alésage réel dépend du matériau et de l'épaisseur de paroi. Comme le remplissage varie comme le carré du diamètre, employer la mauvaise valeur introduit une erreur importante. Relevez donc l'alésage réel du type de conduit employé : métallique, PVC et souple diffèrent à diamètre nominal égal.

Peut-on remplir complètement un conduit si l'on ne tire qu'un seul câble ?

Pas complètement : la limite pour un conducteur unique est de 53 %. Même un seul câble a besoin de jeu pour être tiré sans que son isolant frotte et s'abrase contre la paroi du conduit. Le jeu restant sert aussi à laisser passer un second câble plus tard.

Glossaire

Remplissage de conduit
La proportion de la section intérieure d'un conduit occupée par les conducteurs.
Diamètre nominal
La désignation d'un conduit, qui ne correspond ni à son diamètre intérieur ni à son diamètre extérieur.
Diamètre extérieur
Le diamètre d'un conducteur isolant et gaine compris : la valeur qu'emploient les calculs de remplissage.
Correction du courant admissible
Réduction du courant assigné lorsque les conducteurs sont groupés et ne peuvent pas évacuer librement leur chaleur.
Conducteur actif
Un conducteur parcouru par le courant de charge, compté pour la correction ; un conducteur de protection n'en est pas un.
Effort de tirage
La force nécessaire pour tirer un câble dans un conduit, qui croît fortement avec les coudes et le remplissage.
Boîte de tirage
Un point d'accès depuis lequel le câble peut être tiré, qui limite la courbure totale d'une même section.
Cheminement
Tout dispositif destiné à recevoir des conducteurs, dont le conduit est une forme parmi d'autres.
Rapport de coincement
Le rapport entre l'alésage du conduit et le diamètre des conducteurs pour lequel ceux-ci se coincent au lieu de glisser.
Rayon de courbure
Le rayon minimal auquel un câble peut être plié sans dommage, distinct des limites propres au conduit.

Références scientifiques et normatives

  1. NFPA 70 (National Electrical Code), chapitre 9 tableau 1 — Pourcentage de la section des conduits et tubes occupé par les conducteurs — National Fire Protection Association
  2. NFPA 70, annexe C — Tables de remplissage des conduits et tubes pour conducteurs de même taille — National Fire Protection Association
  3. CEI 61386 — Systèmes de conduits pour la gestion du câblage — Commission électrotechnique internationale
  4. BS 7671 — Requirements for Electrical Installations, annexe 4 : courants admissibles et facteurs de groupement — Institution of Engineering and Technology
  5. NECA/NEIS 101 — Standard for Installing Steel Conduits — National Electrical Contractors Association

Conclusion

Les limites de remplissage existent pour protéger l'isolant pendant le tirage, et la tolérance dépend du nombre de conducteurs présents : 53 % pour un, 31 % pour deux, 40 % pour trois et plus. Le cas des deux conducteurs paraît anormal et ne l'est pas — deux conducteurs ronds se coincent d'une façon qu'un seul ou trois ne connaissent pas. La relation à intégrer est la loi du carré. Le remplissage dépend du carré du rapport des diamètres : les mêmes trois conducteurs occupent 23,7 % d'un conduit de 16 mm et 9,7 % d'un conduit de 25 mm, et le nombre maximal passe de cinq à douze. Monter d'un diamètre est un changement bien plus grand que les étiquettes ne l'impliquent. Enfin, ce contrôle porte sur le tirage et non sur le courant. Un conduit satisfaisant à 40 % de remplissage peut fort bien contenir des conducteurs incapables de transporter leur courant de table, car en grouper quatre ou plus déclenche une correction dont le calcul de remplissage ne sait rien.

Saisissez ci-dessus l'alésage de votre conduit et le diamètre de vos conducteurs pour contrôler le remplissage et le nombre maximal.