Cahiers techniques du nautisme. Changement des batteries 2/4 : Protection et câblages des batteries d'un bateau de plaisance

Comme le démontre la loi d’Ohm, la tension U est égale au produit de la résistance R par l’intensité I.
Ainsi dans un câble, celui-ci joue le rôle de tuyau rigide (la résistance R) dans lequel circulent des ampères (l’intensité I), le débit final du tuyau représentant, quant à lui, le voltage U.
Cette image permet de s’imaginer les conséquences sur un circuit dans lequel U reste constant (comme si dans notre analogie la pression restait constante) mais qu’on variait à la baisse le diamètre du tuyau. Celui-ci ne manquerait pas d’exploser ! 
Dans un circuit électrique, un câble sous dimensionné n’explose pas mais il fond et peut embraser des matériaux proches…
La question du dimensionnement des câbles est à prendre au sérieux.
Plusieurs règles sont à garder à l’esprit :
Les intensités les plus fortes se rencontrent près des batteries et nécessitent les plus gros câbles. 
Ainsi, les câbles reliant le chargeur de quai aux batteries, ceux reliant les éventuels chargeurs solaires aux batteries -si ils sont puissants, certains chargeurs délivrent 50 A- seront réalisés en grosse section.
De la même manière, les câbles reliant les batteries aux gros consommateurs (ou circule une intensité élevé) comme le démarreur, le guindeau, le convertisseur, ou les éventuels enrouleurs seront également réalisés en grosse section.

Des abaques énoncent les sections de câble acceptable en fonction des tensions,  intensités prévues et de leur longueur.

Les coupes-circuit

Quel que soit le montage réalisé, il est indispensable de pouvoir isoler le parc de batterie du circuit ou réseau CC (courant continu).
Il faut pouvoir déconnecter les batteries lors d’une installation de matériel CC comme un nouveau convertisseur, ou un chargeur de quai.
Lorsqu’on laisse le bateau, il faut pouvoir tout déconnecter pour prévenir le risque électrique ou la décharge des batteries.
Enfin, cette “décharge” sans utilisation (je n’évoque pas ici l’auto-décharge, normale sur tous les types de batterie) annonce souvent des “fuites de courant” qui vont attaquer les accessoires métalliques en contact avec l’eau comme les embases, arbres, hélices, guindeaux, voire les coques des bateaux métalliques.

Pour cela, on réalise l’isolement des parcs avec des coupe-circuits.
Il existe deux types de coupe-circuits :

Les coupe-circuits unipolaires, qui sectionnent en général uniquement le câble positif (le rouge) à la sortie de la batterie.

Les coupe-circuits bipolaires, qui sectionnent les câbles positifs et le câble négatif (le noir).

NB. Il est aussi parfaitement courant et possible de sectionner le câble positif et le négatif, chacun au moyen d’un coupe-circuit unipolaire.

NB2. Il est d’usage d’utiliser un câble rouge ou d’une autre couleur “chaude” pour réaliser les circuits positifs (phase) et un câble noir (ou une autre couleur froide comme le bleu) pour le négatif (neutre).

La protection, fusible ou coupe-circuit bien calibré

Pour éviter la fonte des câbles lors de la survenue d'un court-circuit, une protection doit être installée.

Celle-ci doit être calibrée en fonction de l'intensité maximale qui peut la traverser en cas de court-circuit côté batteries. Pour la dimensionner, et pour un parc au plomb, sans entrer dans de savants calculs, on peut utiliser le C100 des batteries du parc et le multiplier par 10.

Pour le lithium, il faudra le multiplier par 100 !

Cette valeur, c'est le pouvoir de coupure.

On peut réaliser cette coupure avec un coupe circuit ou avec un fusible.

Le calcul produit des valeurs très élevées qui expliquent l'emploi de coupe-circuits ou de fusibles au pouvoir de coupure de plusieurs centaines à plusieurs milliers d'ampères.

NB. Le seul appareil devant être branché en amont d'un coupe-circuit est la pompe de cale, qui doit pouvoir fonctionner indépendamment du coupe-circuit dont elle dépend.