Calcul de chute de tension

voltage_drop

.xlsx

Télécharger XLSX • 19KB

Introduction

La chute de tension fait référence à la réduction de la tension dans un circuit électrique entre la source et la charge. C'est un facteur critique dans la conception électrique car une chute de tension excessive peut entraîner un fonctionnement inefficace des équipements électriques, une réduction des performances et des risques potentiels pour la sécurité. Comprendre comment calculer la chute de tension est essentiel pour garantir la fiabilité et l'efficacité des systèmes électriques.

Facteurs Affectant la Chute de Tension

Plusieurs facteurs influencent la chute de tension dans un circuit électrique, notamment :

• Matériau du Conducteur : Différents matériaux ont des niveaux de conductivité variables. Le cuivre et l'aluminium sont les matériaux de conducteur les plus courants, le cuivre ayant une conductivité plus élevée que l'aluminium.

• Taille du Conducteur : La section transversale du conducteur affecte sa résistance. Les conducteurs plus grands ont une résistance plus faible, ce qui entraîne une chute de tension moindre.

• Longueur du Conducteur : Plus le conducteur est long, plus la résistance est élevée, ce qui entraîne une chute de tension plus importante.

• Flux de Courant : La quantité de courant circulant dans le conducteur influe directement sur la chute de tension. Des courants plus élevés augmentent la chute de tension.

• Température : À mesure que la température du conducteur augmente, sa résistance augmente également, ce qui peut entraîner une chute de tension plus élevée.

• 
  

Formule de la Chute de Tension

La chute de tension dans un conducteur peut être calculée à l'aide de la formule suivante :

Vd = I × R

Où :

• Vd = Chute de tension (volts)

• I = Courant (ampères)

• R = Résistance du conducteur (ohms)

Pour des applications pratiques, en particulier dans les circuits CA, la formule peut être étendue pour tenir compte de l'impédance (Z) plutôt que de la simple résistance :

Vd = I × Z

Où :

• Z = Impédance (ohms)

L'impédance inclut à la fois la résistance (R) et la réactance (X) :

Z = √(R2 + X2)

Exemple de Calcul

Considérez un circuit monophasé avec les paramètres suivants :

• Courant (I) = 20 A

• Longueur du conducteur = 50 m

• Taille du conducteur = 4 mm² (Cuivre)

• Tension = 230 V

Tout d'abord, déterminez la résistance du conducteur. Pour le cuivre, la résistance par kilomètre pour un conducteur de 4 mm² est d'environ 4,61 ohms.

R = (4,61 × 50) / 1000 = 0,2305 ohms

Ensuite, calculez la chute de tension :

Vd = I × R = 20 × 0,2305 = 4,61 volts

Chute de Tension Acceptable

La chute de tension acceptable varie en fonction de l'application et des réglementations locales. En général, pour la plupart des installations électriques, la chute de tension totale ne doit pas dépasser 5% de la tension nominale. Pour un système de 230 V, cela serait :

230 × 0,05 = 11,5 volts

Dans l'exemple de calcul, la chute de tension est de 4,61 volts, ce qui est dans la plage acceptable.

Conclusion

Calculer la chute de tension est essentiel pour concevoir des systèmes électriques efficaces et sûrs. En tenant compte de facteurs tels que le matériau du conducteur, la taille, la longueur, le courant et la température, les ingénieurs peuvent garantir que la chute de tension reste dans des limites acceptables. Gérer correctement la chute de tension aide à maintenir la performance et la longévité des équipements électriques tout en garantissant le respect des normes de sécurité.