À propos de Calculateur de chute de tension
Le calculateur de chute de tension détermine la tension perdue le long d’un conducteur électrique parcourant un courant de charge donné sur une distance donnée. Une chute de tension excessive provoque un éclairage affaibli, des déclenchements intempestifs, la surchauffe des moteurs et un gaspillage d’énergie ; les codes recommandent donc de la maintenir à quelques pour cent de la tension nominale.
Choisissez monophasé ou triphasé, sélectionnez un conducteur en cuivre ou en aluminium dans la table de résistances intégrée (sections métriques IEC 60228 et nord-américaines AWG/kcmil), puis saisissez la longueur du parcours, le courant de charge, le facteur de puissance et la tension du réseau. L’outil rapporte la chute en volts et en pourcentage, la tension délivrée à la charge, et la conformité du circuit aux limites usuelles NEC et IEC.
Fonctionnement
- Sélectionner la configuration de phases (mono ou triphasé) et le matériau du conducteur (cuivre ou aluminium).
- Choisir une section de conducteur ; l’outil recherche sa résistance (et sa réactance) en courant alternatif par kilomètre dans la table intégrée.
- Saisir la longueur simple du parcours (m), le courant de charge (A), la tension du réseau (V) et le facteur de puissance.
- Inclure éventuellement la réactance des conducteurs et des conducteurs en parallèle par phase ; le calculateur renvoie la chute, la tension d’extrémité, et des indicateurs CONFORME/DÉPASSE vis-à-vis des limites NEC et IEC.
Exemple de calcul
Un départ triphasé utilise des conducteurs en cuivre de 50 mm^2 avec une résistance en courant alternatif de 0.463 ohm/km. Il transporte 100 A sur un parcours simple de 60 m à facteur de puissance unitaire, sur un réseau 400 V. La chute de tension composée vaut Vd = sqrt(3) * I * L * R / 1000 = 1.732 * 100 * 60 * 0.463 / 1000 = 4.81 V, soit 4.81 / 400 = 1.20 %. La tension à la charge est 400 - 4.81 = 395.2 V, largement dans les limites NEC 3 % dérivation et IEC 60364 4 %.
Formules
- Single-phase voltage drop
Vd = 2 * I * L * (R*cos(phi) + X*sin(phi)) / 1000- Three-phase voltage drop
Vd = sqrt(3) * I * L * (R*cos(phi) + X*sin(phi)) / 1000- Resistive simplification (pf = 1, X = 0)
Vd_1ph = 2*L*I*R/1000 | Vd_3ph = sqrt(3)*L*I*R/1000- Drop percent and end voltage
Vd% = 100 * Vd / V_system | V_end = V_system - Vd
Normes et références
- NEC (NFPA 70) 210.19(A) & 215.2(A) FPN — 3% branch, 5% total recommendation
- IEC 60364-5-52 — 4% typical voltage drop limit
- NEC Chapter 9, Table 8/9 — conductor resistance and reactance
- IEC 60228 — standard conductor cross-sections
Questions fréquentes
Pourquoi la formule monophasée utilise-t-elle 2 et la formule triphasée sqrt(3) ?
En monophasé, le courant circule à l’aller par le conducteur de phase et au retour par le neutre : la chute se produit sur deux longueurs de conducteur, d’où le facteur 2. Dans un réseau triphasé équilibré, les courants de retour s’annulent et la chute entre phases vaut sqrt(3) (environ 1.732) fois la chute par conducteur.
Quelle limite de chute de tension dois-je viser ?
Le NEC recommande un maximum de 3 % sur un circuit de dérivation et de 5 % sur l’ensemble alimentation plus dérivation. L’IEC 60364 utilise couramment 4 % pour les circuits généraux. Ce sont des recommandations pour l’efficacité et le bon fonctionnement des équipements, pas des limites de sécurité strictes, mais la plupart des cahiers des charges les imposent.
Quand dois-je inclure la réactance des conducteurs ?
La réactance compte pour les grosses sections, les longs parcours et les facteurs de puissance faibles. À facteur de puissance unitaire, le terme réactif disparaît. Pour les charges inductives (moteurs, transformateurs), activez l’option réactance afin que la chute soit calculée comme R·cosφ + X·sinφ, plus précis que la résistance seule.
Le calculateur tient-il compte de la température et des conducteurs en parallèle ?
La table utilise la résistance en courant alternatif à environ 75 °C, une température de calcul courante. Vous pouvez aussi spécifier plusieurs conducteurs en parallèle par phase, ce qui divise l’impédance effective et réduit la chute de tension proportionnellement.