la chute de tension
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7/29/2019 La Chute de Tension
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La chute de tension
Par Jacques BOURBON
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Prface
Attention ! la mthode pdagogique qui va suivre est en deux parties:
Premire partie comprhension des phnomnes physique etmathmatique sur le sujet de la chute de tension
Deuxime partie mthode pratique de calcul
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La chute de tensionLorsquun circuit est travers par un courant de service (Ib ), il y a chute detension entre sa source et le rcepteur.
Or le bon fonctionnement dun rcepteur (surtout pour les lampes) Il estncessaire de vrifier et de limiter la chute de tension (Du).
Vr
Source Rcepteur
Vo
IbZu .D
Pour calculer la chute de tension (DU) on utilise la loi dOhms
Z Impdance du cble
VrVou D
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La normeLa normes NF C15-100 impose que la chute de tension entre l'origine de
linstallation BT et tout point dutilisation nexcde pas pas les valeur du
tableau ci-contre.
clairage Autresusages
Type A Installations alimentes directement par unbranchement basse tension, partir dun rseau de
distribution publique basse tension.
Type B Installations alimentes par un poste delivraison ou par un poste de transformation partir dune
installation haute tension et installations de type A dont
le point de livraison se situe dans le tableau gnral BT
dun poste de distribution publique.
3 %
6 %
5 %
8 %
100% D
DUn
UU
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La rsistanceLa rsistance (R) dun cble est faible mais non nul, elle est influenc par lalongueur(L), la section (S) et la rsistivit () de la ligne.La rsistance dun matriaux conducteur sexprime par le symbole (Rho)avec lunits, en W (Ohms) suivi du rapport de la longueur sur la section.Exemple:
Pour le cuivre cette rsistance est de 0,016W par mm de section sous uneLongueur en m 0
Cu=0.016W m/mm
S
LR .
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Ib
S
Lu ..
D
Les incidencesSi la longueurL est exprime en mtre et si la section s est exprime en mm,alors la formule est :
1) La rsistance de ligne est proportionnelle la LongueurL,2) La rsistance de ligne est inversement proportionnelle la Section S,
SLR.
Pour calculer la chute de tension en Ven multiplie le rsultat par lintensit
absorb Ib
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Linfluence de la tempratureMais cette rsistance varie avec la temprature et suivant le coefficient detemprature de chaque matriaux exprim par le symbole a (Alpha)
Exemple:
Pour le cuivre le coefficienta est de 0.00393Pour calculerCu 40 il faut utiliser la relation suivante:
).1.(0 a
Donc 40pour le cuivre est de 0.0185 Wm/mm0.0185Wmm/m nest valable que pour un fil nu.
Pour utiliser cette valeur sur un conducteur isoler en rgime permanent,
il faudra le multiplier par un facteur de 1.25.
Soit 0.0185 x 1.25 = 0.023 Wm/mm,valeur reconnue par la norme NF C 15-100.
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La ractance linique
Pour calculer limpdance dun conducteur il faut tenir compte de la ractancelinique () :la valeur de la ractance linique des conducteurs selon leurs dispositions :
Cbles multiconducteurs ou Cbles monoconducteurs en trfle 0,08 m/m
Cbles monoconducteurs jointifs en nappe 0,09 m/m
Cbles monoconducteurs spars 0,13 m/m
Attention le rsultat en mW !
La ractance linique () est cause par le champ magntique quiaccompagne tout courant lectrique - un courant variable est accompagn d'un
champ magntique variable, qui induit une force lectromotrice qui s'oppose auchangement du courant.
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La facteur de puissance
Le facteur de puissance influence la chute de tension, en applique le Cos ()pour les rcepteurs inductif comme de moteurs ou des transformateurs
Dans un circuit purementrsistif,(lampe incandescence,chauffage) le courant varie en
mme temps que la tension, on dit
que I et U sont en phase.
Mais pour un circuit inductif(moteur, transformateur) le
courant ne varie pas en
mme temps que la tension,il est en retard sur latension.
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Principe de calculIb
Rcepteur
Vo Vr
Longueur (l)
Soit un rcepteur R aliment en nergie lectrique par un cble de longueurl et
qui absorbe un courant Ib.A lorigine du cble la tension est Vo ; aux bornes du rcepteur, elle ne seraplus que Vr. La chute de tension sera :
VrVou DLe rcepteur absorbe un courant Ib (courant demploi) et possde un certain
dphasage (cos ) entre Vr et Ib.
Ib
Vr
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Principe de calculLe cble de longueur (l) une certaine impdance Z, constitue de R et X qui
sont proportionnelle la longueur (l) et ce reprsente vectoriellement de la
faon suivante :
Ib
B C`
Vr (tension au bornes du rcepteur)
A
L'impdance Z peut-tre considre comme l'association en srie d'une
rsistance R et d'une ractance X.
Le dphasage avant de la tension applique au groupement par rapport
l'intensit absorbe est tel que:
22XRZ
Z
RCos )(
Z
XSin )(
Par projection sur laxe Vr, on peut crire que:
)sin()cos(
LLSZ
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La formule
Pour calculer la chute de tension dans un circuit monophas 230.V multiplier
le rsultat par2
IbLS
LU .sin..cos...2
D
Pour calculer la chute de tension dans un circuit triphas 230.V avec ou sansneutre multiplier le rsultat par1,732
IbLS
LU .sin..cos...732,1
D
Vn
UU
DD .100%
Vn : tension nominale entre phase et neutre.
Un : tension nominale entre phases.
Pour calculer la chute de tension dans un circuit triphas 400.V avec ou sansneutre.
IbLS
LU .sin..cos..
D
Un
UU
DD .100%
Uo
UU DD .100%
Vo : tension nominale entre phase et neutre.
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ExempleUn moteuraliment par un circuit triphas dune longueur de 110 m et dunesection de 35 mm parcouru par un courant demploi de 140 A.
Ib=140 A
Cos =0,8 Sin =0,6
Ractance linique ()=0,08mW/m
Rsistivit () =0,023Wm/mm
Section (S)=35mm Longueur (L)=110m
VmVU 834,888341406,011008,08,035
11023
D
%84,3230
834.8.100% DU
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Le tableauLes relations ci-dessous ont permis dtablir un tableau dans le catalogue
Merlin Gerin 2002/2003 page K44 qui donnent les DU% en fonction de lasection et de lintensit nominal sur100.m en triphas 400.V
InS
LU ..
D
Pour les rcepteurs uniquementrsistifs (lampes incandescences)
Un
UU
DD .100%
Conversion de la tension en %
InLS
LU .sin..cos..
D
Pour des rcepteurs inductif
(moteurs, transformateurs)
Cuivre
Cuivre
Aluminium
Aluminium
Pour les rcepteurs monophas 230.V en
multiplie le rsultat par 2.
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La mthodeExemple:
Un clairage absorbant un courant de 8.A en monophas 230.V est protg
par un disjoncteur de 10.A, alimenter par un cble en cuivre de 2,5 mm etdune longueur de 80.m.
Le tableau donne une valeur de chute de tension en % pour100.m.Pour trouver la valeur sur80.m il suffi dappliquer au rsultat L/100
3,7% x 0,8 = 2,96%
Attention ! le rsultat est en triphas, pour le convertir en monophas multipli
le rsultat par2 2,96% x 2 = 5,92 %
Choisir le tableau pour les
cbles en cuivres, avecun facteur de puissance =1
(Cos = 1)3,7%
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Le rsultat
1,4%
5,92%
Si, (par exemple) la chute de tension U(TGBT) entre le TGBT et le transfo estde 1,4% .
La chute de tension du tronon dclairage DU% (Eclairage) = 5,92%
La chute de tension cumul entre lorigine de linstallation et lclairage vaut
donc : U%(Total) = U%(TGBT) + U%(Eclairage)
U(Total) = 1,4 % + 5,92 % = 7,32 %
Linstallation nest donc pas
conforme pour une installationindustrielle,
il faut augmenter la section.
Transformateur
TGBT
7,32%
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Fin
JB 2009
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