Le fonctionnement des appareils électriques est impossible sans certains paramètres du réseau. Ils sont composés de nombreux facteurs. L'un d'eux est la résistance des conducteurs au courant électrique. Compte tenu de la section lors du choix des fils ou des câbles, il est nécessaire de prendre en compte la chute de tension.
Concepts de base
La chute de tension est l'amplitude reflétée dans le changement de potentiel dans différentes parties du conducteur. Le courant circulant de la source vers la charge change ses paramètres en raison de la résistance des fils, mais sa direction reste inchangée. Vous pouvez mesurer la tension à l'aide d'un voltmètre :
- deux appareils en début et en fin de ligne ;
- mesure alternée à plusieurs endroits;
- un voltmètre connecté en parallèle avec le câble.
Le circuit le plus simple est une alimentation, un conducteur, une charge. Un exemple serait une lampe à incandescence branchée sur un 220 V. Si vous mesurez la tension aux bornes de la lampe avec l'appareil, elle sera légèrement inférieure. La chute s'est produite sur la résistance de la lampe.
La tension ou la chute de tension à travers une section du circuit peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm, selon la formule U = IRoù:
- U - tension électrique (volts);
- je - courant dans le conducteur (ampère);
- R - résistance du circuit ou de ses éléments (ohms).
Connaissant deux valeurs, vous pouvez calculer la troisième. Dans ce cas, il est nécessaire de prendre en compte le type de courant - alternatif ou continu. S'il y a plusieurs résistances connectées en parallèle dans le circuit, le calcul devient un peu plus compliqué.
Résultat de sous-tension
Selon la réglementation, les pertes du transformateur vers la zone la plus éloignée ne doivent pas dépasser 9%. Le résultat de l'écart des paramètres par rapport à la norme peut être le suivant :
- défaillance d'installations et d'équipements volatiles, dispositifs d'éclairage ;
- panne d'appareils électriques à basse tension d'entrée;
- diminution du couple lors du démarrage d'un moteur électrique ou d'un groupe compresseur ;
- le courant de démarrage entraîne une surchauffe et l'arrêt du moteur;
- charge de courant inégale au début de la ligne et à l'extrémité distante ;
- les appareils d'éclairage fonctionnent à moitié;
- perte d'électricité, sous-utilisation de la puissance actuelle.
Les caractéristiques et les paramètres de fonctionnement des appareils électriques évoluent. Par exemple, en raison de la faible puissance, le temps de chauffage de l'eau par une chaudière augmente. Une chute de tension entraîne des dysfonctionnements de l'électronique.
En mode de fonctionnement, la perte de tension dans le câble peut aller jusqu'à 5%. Cette valeur est acceptable pour les réseaux de l'industrie électrique, car des courants de forte puissance sont délivrés sur de longues distances. Des exigences plus élevées sont imposées à ces lignes. Par conséquent, en cas de pertes dans la vie quotidienne, il convient de prêter attention aux réseaux de distribution d'électricité secondaires.
Causes de chute de tension
Tout d'abord, vous devez comprendre : c'est la faute du fournisseur d'électricité ou du consommateur. Les problèmes de réseau surviennent pour les raisons suivantes :
- usure des lignes électriques;
- puissance insuffisante des transformateurs;
- déséquilibre de puissance ou déséquilibre de phase.
Ces problèmes sont liés au fournisseur et ne peuvent pas être résolus par vous-même.Pour comprendre si les lignes à haute tension fonctionnent correctement ou non, vous devrez appeler les représentants de l'alimentation. Ils prendront des mesures et rédigeront une conclusion.
Vous pouvez vous assurer que la faute de la chute n'est pas liée au fournisseur. Tout d'abord, il vaut la peine de demander à vos voisins s'ils ont des problèmes similaires. Un multimètre convient pour mesurer la tension à la maison. Son coût peut aller jusqu'à 1000 roubles. Si l'appareil à l'entrée de l'appartement affiche une tension normale, la cause doit être recherchée dans le réseau domestique.
La tension peut chuter en raison de la grande longueur du câblage. Lorsque la longueur du réseau dépasse 100 mètres et que la section des conducteurs est de 16 mm, les vibrations deviendront régulières. Pour remédier à la situation, vous devrez changer le câblage.
Les contacts faibles sont une résistance supplémentaire au courant. Il atteint les instruments en quantité insuffisante. De plus, des contacts défectueux peuvent provoquer un court-circuit et provoquer un incendie. Pour normaliser les indicateurs, il est nécessaire de remplacer la section d'urgence de la chaîne et les contacts brûlés.
Le coupable peut être la mauvaise connexion des fils allant de la ligne électrique à la maison. Parfois, contrairement aux exigences de sécurité, les fils de cuivre sont connectés avec de l'aluminium ou des conducteurs en cuivre sont connectés à la place des bornes par torsion. Les bornes et les pinces sont faites de matériaux de mauvaise qualité ou leur date de péremption a expiré.
Peut-être que le dysfonctionnement réside dans l'appareil d'introduction lui-même. Dans ce cas, il doit être remplacé.
Comment calculer les pertes
Lors du calcul de la ligne électrique, les écarts de tension ne doivent pas dépasser les normes réglementées. Les fluctuations admissibles pour les réseaux monophasés domestiques sont de 209-231V, pour un réseau triphasé, la tension peut varier de 361 à 399 V.
Les fluctuations de l'intensité du courant et de la consommation d'énergie entraînent un changement de tension dans les conducteurs porteurs de courant à proximité du consommateur. Par conséquent, lors de l'élaboration d'un schéma de câblage, les pertes admissibles doivent être prises en compte.
Il y a deux fils dans un réseau monophasé, donc la chute de tension peut être trouvée en utilisant la formule suivante : U = I * R, à son tour, R = (r * 2i) / S.
- Où r - la résistivité, qui est égale à la résistance d'un fil d'une section de 1 mm2 et d'une longueur de 1 m ;
- je - désigné par la longueur du conducteur ;
- S - section de câble.
Dans un réseau triphasé, les puissances sur les fils de phase se compensent et la longueur du conducteur neutre n'est pas prise en compte, car aucun courant ne le traverse. Si la charge de phase est inégale, le calcul est effectué comme pour un réseau monophasé. Pour les lignes longues, les résistances capacitive et inductive sont également prises en compte.
Le calcul de chute peut être effectué à l'aide d'une calculatrice en ligne, il existe également des tableaux spéciaux. Ils indiquent les charges de courant admissibles pour différents types de câbles. Lors du calcul de la section du câble, les données suivantes doivent être prises en compte :
- matériel pour la fabrication de conducteurs;
- pose de lignes cachées ou ouvertes;
- charge actuelle;
- Conditions environnementales.
Lorsque le courant circule dans un câble, un fil ou un bus, ils sont chauffés. Ce processus modifie les propriétés physiques des conducteurs. L'isolant fond, les contacts surchauffent et le fil grille. La fiabilité et le fonctionnement ininterrompu du réseau électrique dépendent du choix correct du câble.
Comment réduire la chute de tension et réduire les pertes de câble
Vous pouvez réduire la quantité de pertes en réduisant la résistance sur l'ensemble du réseau électrique. Les économies proviennent d'un moyen de remettre à la terre le zéro à chaque tour de transmission.
Le coût de l'alimentation avec une longue ligne, choisi en fonction de la chute de tension admissible, est supérieur au choix fait pour chauffer le câble. Il est encore possible de réduire ces coûts.
- Renforcez le potentiel initial du câble d'alimentation en le connectant à un transformateur séparé.
- Il est possible d'atteindre des valeurs de tension constantes dans le réseau en installant un stabilisateur à proximité de la charge.
- Les consommateurs avec de faibles charges de 12 à 36 V sont connectés via un transformateur ou un bloc d'alimentation.
Plus le câble de la ligne électrique est long, plus il y a de résistance lorsque le courant le traverse. Évidemment, la chute de tension est également plus élevée. Vous pouvez les réduire en combinant des méthodes entre elles.
- Réduisez les coûts en augmentant la section du câble d'alimentation. Mais cette méthode nécessitera de gros investissements financiers.
- Lors de la conception des lignes électriques, le chemin le plus court doit être choisi, car une ligne droite est toujours plus courte qu'une ligne discontinue.
- Lorsque la température baisse, la résistance des métaux diminue. Les chemins de câbles ventilés et d'autres conceptions réduisent les pertes en ligne.
- La réduction de la charge est possible s'il y a beaucoup d'alimentations et de consommateurs.
L'économie est assurée par l'entretien et la prévention appropriés des réseaux électriques - en vérifiant la densité et la force des contacts, à l'aide de borniers fiables.
La conservation de l'énergie doit être abordée avec l'entière responsabilité. Le problème de la perte de tension peut endommager des appareils et des outils coûteux. Ne négligez pas les mesures de sécurité, elles neutraliseront les surtensions et protégeront les appareils électroménagers et les équipements de l'entreprise.
