La transition vers les véhicules électriques s'accélère, rendant les bornes de recharge de plus en plus courantes, que ce soit dans les espaces publics ou chez les particuliers. Plus performantes que les prises domestiques classiques ou renforcées, les bornes de recharge nécessitent des travaux d'installation plus conséquents, notamment au niveau des branchements électriques. Cet article vous guide à travers les aspects essentiels du schéma électrique d'une borne de recharge, en mettant l'accent sur le calibre des fils et les normes de sécurité à respecter.
Installation d'une borne de recharge : ce qu'il faut savoir
Il est important de noter que, depuis janvier 2017, la loi exige de faire appel à un électricien qualifié IRVE (Infrastructure de Recharge pour Véhicule Électrique) pour installer une borne de recharge d'une puissance supérieure à 3,7 kW. Cette qualification garantit que l'installation est réalisée dans le respect des normes de sécurité en vigueur. Tenter d'installer soi-même une borne de recharge non seulement rendrait les aides financières inéligibles, mais pourrait également compromettre la couverture d'assurance en cas d'incident.
Les éléments clés du schéma électrique d'une borne de recharge
Un schéma électrique de borne de recharge doit impérativement inclure les éléments suivants :
- Un disjoncteur dédié
- Un interrupteur différentiel
- Une prise de terre
- Une bobine MNx (protection supplémentaire)
- Des câbles adaptés
- Éventuellement, un système de gestion dynamique de puissance
La norme NF-15-100 : un pilier de la sécurité électrique
La norme NF-15-100 est la référence en matière d'installations électriques basse tension dans les habitations. Elle encadre la conception, la réalisation et l'entretien des installations électriques, en définissant des règles strictes pour garantir la sécurité des personnes et des biens. Le respect de cette norme est impératif lors de l'installation d'une borne de recharge. Elle impose notamment un circuit électrique dédié à chaque solution de recharge (borne ou prise renforcée) et préconise l'utilisation d'une protection différentielle de type A (ou éventuellement de type F) 30 mA avec un disjoncteur de calibre adapté.
Choisir la puissance de sa borne de recharge
La puissance de la borne de recharge a une influence directe sur le temps de recharge d'un véhicule électrique. Il est donc crucial de choisir une puissance adaptée à ses besoins, en tenant compte de plusieurs facteurs :
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- La puissance électrique disponible au compteur
- Le type de courant (monophasé ou triphasé)
- La capacité de charge du véhicule (7,4 kW, 11 kW ou 22 kW)
- Les besoins de l'utilisateur (kilométrage quotidien, fréquence d'utilisation)
Il est important de noter qu'aucune borne de recharge, que ce soit en copropriété ou chez un particulier, ne peut dépasser une puissance de 22 kW.
Les composants essentiels du schéma électrique
Le disjoncteur
Un disjoncteur dédié est indispensable pour assurer la sécurité de l'installation et protéger le système électrique du foyer en cas de problème sur la borne. Il permet d'isoler le circuit électrique de la borne du reste de l'installation. La courbe du disjoncteur indique le seuil de déclenchement. Pour une borne de recharge, la courbe C est la plus appropriée.
Le calibre du disjoncteur dépend du type de courant et de la puissance de la borne :
- Courant monophasé : 20 A pour une borne de 3,7 kW et 40 A pour une borne de 7,4 kW.
- Courant triphasé : 20 A pour une borne de 11 kW et 40 A pour une borne de 22 kW.
L'interrupteur différentiel
Tout comme le disjoncteur, l'interrupteur différentiel doit être dédié au circuit d'alimentation de la borne. Il protège les personnes contre les risques d'électrocution en coupant le courant dès qu'il détecte une différence d'intensité entre les entrées et les sorties des circuits électriques. Le calibre d'intensité et le seuil de déclenchement doivent être choisis en fonction de la puissance de la borne et en accord avec le disjoncteur. Le choix du type de différentiel (A ou B) dépend des caractéristiques du courant de fuite.
La prise de terre
La borne de recharge doit impérativement être reliée à une prise de terre conforme à la norme NF-15-100, avec une valeur inférieure à 100 Ohms.
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La bobine MNx
Bien que non obligatoire, la bobine MNx offre une protection supplémentaire en activant le disjoncteur en cas d'incident. Elle est compatible avec l'interrupteur différentiel et le disjoncteur.
Les câbles
Le choix des câbles est crucial pour garantir une installation sûre et performante. Les câbles pour installation monophasée (3 fils conducteurs) et triphasée (5 fils conducteurs) sont différents. Le câble doit être sélectionné en fonction de la puissance de la borne, de la longueur entre le tableau électrique et la borne, et du mode de pose (dans un mur, dans le sol, etc.). Il est impératif de respecter la norme NF-15-100 lors du choix des câbles.
Le pilotage énergétique (gestion dynamique de puissance)
Le pilotage énergétique, également appelé gestion dynamique de puissance ou délestage, permet d'éviter les disjonctions en cas de dépassement de la puissance souscrite. Un module de gestion dynamique ajuste automatiquement la puissance de la borne en fonction de la demande en électricité du foyer.
Exemple d'installation sur courant triphasé
Une borne de recharge triphasée permet d'atteindre des puissances plus élevées, réduisant ainsi le temps de recharge. L'alimentation triphasée est composée de trois phases (L1, L2, L3) et d'un neutre. Les phases sont déphasées de 120° pour équilibrer la puissance. Le disjoncteur, l'interrupteur différentiel et la bobine MNx doivent être connectés à la borne en respectant les normes de sécurité.
Le câble de recharge
Le connecteur de charge relie la borne au véhicule. Il est généralement fourni avec le véhicule, mais peut être acheté séparément.
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Easee : une borne de recharge innovante
La borne Easee, originaire de Norvège, offre des performances optimales dans un format compact et design. Elle peut varier de 3,7 kW à 22 kW et dispose d'une fonction de délestage dynamique pour éviter les disjonctions. Elle est pilotable depuis un smartphone et bénéficie d'une garantie de 3 ans.
Choisir la bonne section de câble : un impératif
Choisir la bonne section de câble est crucial pour assurer un fonctionnement optimal de la borne de recharge. La distance entre la borne et le tableau électrique, la puissance de la borne, le type d'alimentation (monophasé ou triphasé) et le choix du câble pour le véhicule sont des éléments clés à considérer. Un câble triphasé fonctionne de 3,7kW à 22kW. Un câble de 16A permet d’atteindre 3,7kW en monophasé et 11kW en triphasé. Un câble de 32A permet d’obtenir jusqu’à 7,4kW en monophasé et jusqu’à 22kW en triphasé. Les connecteurs CCS et CHAdeMO prennent en charge des puissances plus élevées (40kW à 350kW) pour la recharge rapide.
Installation d'un tableau électrique secondaire
Il est souvent préférable d'installer un tableau électrique secondaire dédié à la borne de recharge, raccordé au tableau principal à l'aide d'un câble en 16 mm². Ce tableau divisionnaire sera installé en aval du compteur électrique et en amont du tableau général basse tension. Chaque rangée du tableau électrique doit être équipée d'un différentiel.
L'importance de la qualification IRVE
L'intervention d'un électricien qualifié IRVE est obligatoire pour installer une borne de recharge d'une puissance supérieure à 3,7 kW. Cette qualification garantit que l'installation est réalisée dans le respect des normes de sécurité et permet de bénéficier des aides financières et de la couverture d'assurance.
Schéma électrique pour alimenter une borne de recharge
La norme NF C 15-100 décrit les impératifs pour une bonne protection de votre installation et des personnes. Un électricien qualifié IRVE saura vous guider pour choisir les protections nécessaires. Il est nécessaire de prévoir :
- Un disjoncteur dédié au circuit d’alimentation de la borne
- Un interrupteur différentiel dédié au circuit d’alimentation de la borne
- Une bobine MNx dans le cas de l’obtention du label ZE Ready
- Une section de câble suffisante
- Un cheminement de câble correctement installé
- Une valeur de la prise de terre inférieure à 100 Ohms
Le câblage : section et type de câble
La section du câble est choisie en fonction de plusieurs critères : la norme, la puissance de la borne, la distance du tableau électrique à la borne et le mode de pose du câble. De nombreux abaques sont disponibles pour choisir la section adaptée à votre situation. Il est également possible de prendre autant de câbles mono-conducteurs que de fils nécessaires, 3 ou 5, mais il est plus courant de prendre un câble regroupant les différents fils (type R2V-xGy).
Les protections électriques : disjoncteur et différentiel
Le choix du disjoncteur dépend de la puissance de la borne et de son branchement (monophasé ou triphasé). Une borne de recharge doit être protégée par un disjoncteur courbe C. Le calibre est de 20A pour une borne 3,7 kW (monophasé) ou 11 kW (triphasé) et de 40A pour une borne 7,4 kW (monophasé) ou 22 kW (triphasé). Le choix du type et du calibre du différentiel dépend du type de borne et de sa puissance, le calibre sera le même que le disjoncteur et le seuil, il doit être égal à 30mA. Il est nécessaire de choisir un différentiel de type A ou de type B selon l’abonnement électrique.
Fonctions supplémentaires : pilotage énergétique et accès protégé RFID
Le pilotage énergétique permet d'éviter les disjonctions. Si vous souhaitez contrôler l’accessibilité de la borne, il est possible d’installer une borne possédant un contrôle d’accès RFID.
La terre : un élément de sécurité crucial
La terre est un dispositif de protection de votre installation électrique. La valeur maximale de la résistance de terre est fixée à 100Ω.
Normes et réglementations : un cadre pour la sécurité
La norme NF C 15-100 est la norme qui s’applique pour les installations électriques de basse tension des locaux d’habitation. Le décret n°2021-546 vient compléter et modifier le décret n°2017-26 publié 4 ans plus tôt. La norme IEC 62196 définit les connecteurs et les prises utilisés pour la recharge des véhicules électriques. La norme CHAdeMO est un standard de recharge rapide en courant continu. La norme ISO 15118 concerne la communication entre le véhicule et la borne de recharge. Le référentiel EV Ready 1.4 est une certification qui garantit la compatibilité et la sécurité des installations de recharge pour véhicules électriques.
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