Maîtriser la Chute de Tension : Calculateur Avancé, Exemples Pratiques et Normes NEC

Calculateur Avancé de Chute de Tension avec Exemples Résolus et Formules

Qu'est-ce que la Chute de Tension Admissible ?

Selon le NEC (National Electric Code) [210.19 A (1)] note FPN n°4 et [215.2 A (3)] note FPN n°2, la chute de tension admissible pour les conducteurs d'alimentation est de 3% et la chute acceptable pour circuit de dérivation final et circuit de branchement est de 5% pour un fonctionnement correct et efficace.

Exemple : si tension d'alimentation = 110V, chute admissible = 110 × (3/100) = 3,3V.

Nous avons déjà discuté le choix de la section de câble pour installation électrique en systèmes SI et britannique avec exemples, incluant calcul et formule de chute de tension et calculateur en ligne de taille de câble.

Aujourd'hui, nous partageons un Calculateur Avancé de Chute de Tension en ligne et les formules détaillées avec exemples résolus.

Bon à savoir : Lisez la description complète sous le calculateur pour meilleure explication (nombreuses formules avec exemples). Il y a aussi une méthode très simple pour calculer la chute de tension.

Vérifiez aussi :

• Calculateur Taille Câble/Fil Électrique (Cuivre & Aluminium)
• Calculateur Taille Câble/Fil en AWG

Calculateur de Chute de Tension (Avancé)

Entrez les valeurs et cliquez sur calculer. Résultat affiché.

Note : Ce calculateur est aussi dans notre application Android gratuite Electrical Technology

• Plus de calculateurs Ingénierie Électrique & Électronique

Formules et Calcul de Chute de Tension

Formule de Base de Chute de Tension

La formule électrique de base :

V_D = I × R ……. (Loi d'Ohm).

Où :

• V_D = Chute de tension en Volts.
• I = Courant en Ampères.
• R = Résistance en Ohms (Ω).

Mais ce n'est pas toujours suffisant (voir cas ci-dessous).

Formule de Chute de Tension pour Conduit en Acier

Formule approximative à facteur de puissance unitaire, température câble 75°C, conducteurs dans conduit acier.

V_D = (2 × k × Q × I × D) / cm pour Monophasé.

V_D = (1,732 × k × Q × I × D) / cm pour Triphasé.

Où :

• cm = section du conducteur en mils circulaires.
• D = distance aller en pieds.
• I = courant du circuit en ampères.
• Q = rapport résistance AC/résistance DC (R_AC/R_DC) pour conducteurs > 2/0 (effet de peau).
• k = résistivité spécifique = 21,2 pour Aluminium, 12,9 pour Cuivre.

Formule de Chute de Tension pour Circuits Monophasés et CC

Quand la longueur du fil est en pieds.

V_D = I × R

V_D = I × (2 × L × R / 1000)

Où :

• V_D = Chute de tension en Volts.
• I = Courant dans le fil en Ampères.
• R = Résistance du fil en Ohms (Ω) [Ω/kft].
• L = distance du fil en pieds.

Quand la longueur du fil est en mètres.

V_D = I × (2 × L × R / 1000)

Où :

• V_D = Chute de tension en Volts.
• I = Courant dans le fil en Ampères.
• R = Résistance du fil en Ohms (Ω) [Ω/km].
• L = distance du fil en mètres.

Calcul et Formules de Chute de Tension pour Système Triphasé

• Pour système Triphasé 3 Fils (Connexion Triangle)

V_D = 0,866 × I × R

V_D = 0,866 × I × 2 × L × R / 1000

• Pour système Triphasé 4 Fils (Connexion Étoile)

V_D = 0,5 × I × R

V_D = 0,5 × I × 2 × L× R/ 1000

Où :

• V_D = Chute de tension en Volts.
• I = Courant dans le fil en Ampères.
• R = Résistance du fil en Ohms (Ω) [Ω/km ou Ω/kft].
• L = distance du fil en mètres ou pieds.

Calculs de Section Transversale du Fil

Section transversale en kcmil (kilo mils circulaires)

A_n = 1000×d_n² = 0,025 × 92^(36-n)/19,5

Où : An = section en kcmil ; kcmil = kilo mils circulaires ; n = calibre ; d = diamètre au carré en in².

Section transversale en pouces carrés (in²)

A_n = (π/4)×d_n² = 0,000019635 × 92^{(36–n)/19,5}

Où : An = section en in² ; n = calibre ; d = diamètre au carré en in².

Section transversale en mm²

A_n = (π/4) × d_n² = 0,012668 × 92^(36-n)/19,5

Où : An = section en mm² ; n = calibre ; d = diamètre au carré en mm².

À lire aussi : Comment Localiser les Défauts dans les Câbles ? Défauts, Types & Causes

Calcul du Diamètre du Fil

• Formule diamètre en pouces

d_n = 0,005 × 92^(36-n)/39 …. En pouces

« n » = calibre, « d » = diamètre en pouces.

• Formule diamètre en mm

d_n = 0,127 × 92^(36-n)/39 …. En millimètres (mm)

« n » = calibre, « d » = diamètre en mm.

Formules de Calcul de Résistance du Fil

(1). R_n = 0,3048 × 10⁹ × ρ / (25,4² × A_n)

Où : R = résistance conducteurs (Ω/kft) ; n = calibre ; ρ = résistivité (Ω·m) ; An = section en in².

Ou ;

(2). R_n = 10⁹ × ρ / A_n

Où : R = résistance conducteurs (Ω/km) ; n = calibre ; ρ = résistivité (Ω·m) ; An = section en mm².

Formule de Chute de Tension au Bout du Câble.

V_End = V – V_D

Où : V_End = tension d'alimentation au bout du câble ; V = tension d'alimentation ; V_D = chute de tension dans conducteurs.

Formule de Calcul de Chute de Tension pour Mils Circulaires

V_D = ρ × P × L × I / A

Où : V_D = chute en volts ; ρ = résistivité spécifique (Ω-mils circulaires/pied) ; P = constante de phase = 2 (monophasé/CC) ou √3 = 1,732 (triphasé) ; L = longueur en pieds ; A = surface en mils circulaires.

Comment Calculer la Chute de Tension dans un Conducteur Cuivre (1 & 3 phases) ?

La chute dans conducteurs cuivre se calcule via la formule simple ci-dessous avec le tableau suivant.

V_D = f × I … L = 100 pieds

Où : f = facteur du tableau ; I = courant en ampères ; L = longueur conducteur en pieds (100 pieds).

(Voir exemple résolu sous le tableau)

Exemple Résolu sur Calculs de Chute de Tension

Exemple : Tension 220V monophasé, courant 5A, longueur conducteur 100 pieds, calibre #8 AWG. Calculer la chute ?

Solution :

V_D = f × I … L = 100 pieds

Facteur pour #8 AWG = 0,125 (tableau). En remplaçant :

V_D = 0,125 × 5A × (pour 100 pieds)

V_D = Chute de tension = 0,625 V.

Note : Le calculateur donne des valeurs approximatives, pas 100% garanties car les résultats varient selon câbles, conducteurs, résistivité, brins, température, météo, conduit, PVC, etc.

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