La Chute de Tension

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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