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L'équilibrage des charges électriques est une partie importante de la disposition des circuits dans un système de câblage domestique. Il est généralement effectué par des électriciens lors de l'installation d'un nouveau panneau de service (disjoncteur), du recâblage d'une maison ou de l'ajout de plusieurs circuits lors d'un remodelage. En termes simples, un panneau de service électrique a deux côtés, et l'équilibrage de la charge consiste à diviser les circuits uniformément entre les deux côtés de sorte que la charge, ou la consommation électrique, soit à peu près la même des deux côtés. Une charge déséquilibrée se produit lorsqu'il y a beaucoup plus de puissance consommée d'un côté du panneau que de l'autre. Cela peut entraîner une surchauffe des composants électriques et éventuellement une surcharge du panneau.
Bases du service électrique
La plupart des maisons ont un type de service électrique appelé monophasé, à trois fils . Le service provient du service public via deux fils non mis à la terre ("chauds") qui transportent 120 volts chacun, plus un seul fil mis à la terre ("neutre"). Les fils se connectent au panneau de service de la maison, et chaque fil chaud fournit une alimentation de 120 volts à l'une des deux barres bus chaudes du panneau. Les disjoncteurs des différents circuits domestiques (appelés circuits de dérivation ) s'enclenchent dans le panneau et se connectent électriquement à l'une ou aux deux barres bus chaudes. Un disjoncteur unipolaire se connecte à une seule barre omnibus et fournit 120 volts à un circuit. Un disjoncteur bipolaire se connecte aux deux barres omnibus et fournit 240 volts à un circuit. Comme les fils de service public, chaque circuit de dérivation a un ou deux fils chauds et un fil neutre. L'énergie électrique quitte le panneau le long des fils chauds et revient au panneau sur le neutre. À partir de là, l'électricité revient sur le réseau électrique via le neutre du service public.
Ampérage du circuit
Chaque disjoncteur a une intensité nominale qui indique la charge maximale que le circuit peut supporter avant que le disjoncteur ne s'arrête pour éviter tout dommage dû à une surcharge. Les disjoncteurs unipolaires sont généralement conçus pour 15 ou 20 ampères. Les disjoncteurs bipolaires varient généralement de 30 à 50 ampères ou plus. L'ampérage est le principal facteur utilisé pour équilibrer les charges dans le panneau de service. Un autre facteur est le type d'équipement électrique (appareil, prises, éclairage, etc.) desservi par les circuits et quand cet équipement est généralement utilisé. Par exemple, un réfrigérateur fonctionne 24 heures par jour, 365 jours par an et a besoin de la plus grande puissance pour démarrer son moteur de compresseur. En revanche, un ventilateur pour toute la maison (ventilateur du grenier) a une puissance relativement constante et n'est utilisé que par temps chaud et généralement la nuit ou tôt le matin.
Équilibre du circuit
Pour comprendre le fonctionnement de l'équilibrage, imaginez que vous avez deux circuits de 120 volts avec des disjoncteurs unipolaires. Un circuit alimente un réfrigérateur qui consomme 8 ampères; l'autre circuit fournit un congélateur coffre qui tire 7 ampères. Les deux appareils fonctionnent tout le temps, toute l'année. Pour équilibrer la charge des deux circuits, les disjoncteurs doivent se trouver sur différentes barres de bus chaud, ou «pattes», du panneau de service. De cette façon, l'ampérage des deux circuits s'annulent lorsque le courant revient au service public au neutre. Dans ce cas, le courant sur le neutre serait de 1 ampère: 8 - 7 = 1. Si les deux appareils tiraient sur 8 ampères, le courant sur le neutre serait de 0. Le but est que le courant sur le neutre soit aussi bas que possible - pour des raisons de sécurité, d'efficacité énergétique et pour d'autres raisons.
D'un autre côté, si vous placez les deux circuits sur la même jambe du panneau, les charges des appareils s'ajouteraient, ce qui entraînerait un retour de courant de 15 ampères sur le neutre. Ce serait une charge déséquilibrée et de préférence évitée.
Placement du disjoncteur
La jambe ou les jambes dont chaque circuit tire dépend de l'endroit où le disjoncteur se trouve dans le panneau. Dans la plupart des panneaux, les fentes du disjoncteur de chaque côté du panneau alternent entre les barres bus chaudes (pieds). Si deux disjoncteurs unipolaires sont du même côté et empilés l'un sur l'autre, ils se connecteront à des jambes différentes. S'ils sont du même côté mais ont une fente entre eux, ils se connecteront à la même jambe. Les disjoncteurs bipolaires occupent deux emplacements adjacents et se connectent aux deux jambes. Chaque branche fournit 120 volts pour un total de 240 pour le circuit. Pour cette raison, les disjoncteurs bipolaires sont automatiquement équilibrés, peu importe où ils se trouvent sur le panneau. Par conséquent, lorsque vous disposez des circuits pour la maison, l'objectif est d'avoir un ampérage à peu près égal sur les deux jambes du panneau.
