Calcul de chute de tension
Vérifiez si votre câble tient la limite de 3 % en éclairage ou 5 % pour les autres usages. Si elle est dépassée, l'outil vous indique la section qui passe.
Paramètre avancé
puis lancez le calcul.
La NF C 15-100 limite la chute de tension à 3 % pour l'éclairage et 5 % pour les autres usages, entre l'origine de l'installation et le point d'utilisation. La chute est proportionnelle à la longueur et au courant, inversement proportionnelle à la section. Sur un circuit court, elle n'est jamais un problème. Au-delà d'une trentaine de mètres, elle devient le facteur qui décide de la section, avant même le critère thermique.
La formule utilisée
L'outil applique la formule résistive, celle qui est employée sur le terrain pour les sections courantes de la basse tension.
ΔU = b · (ρ · L/S · cos φ + λ · L · sin φ) · Ib
Δu % = 100 · ΔU / U₀, avec U₀ = 230 V, constant en mono comme en tri
b = 2 en monophasé, b = 1 en triphasé
C'est la formule complète de la NF C 15-100 §525, celle que retiennent les logiciels de calcul professionnels. Un point mérite d'être clarifié, parce que beaucoup pensent le contraire : U₀ vaut toujours 230 V, la tension entre phase et neutre, que le circuit soit monophasé ou triphasé. La tension composée de 400 V n'intervient jamais directement dans ce calcul, la distinction mono/tri est déjà portée par le coefficient b.
La résistivité ρ retenue est de 0,023 Ω·mm²/m pour le cuivre et 0,037 pour l'aluminium. Ce ne sont pas les valeurs à 20 °C mais celles à température de service, soit 1,25 fois la résistivité à froid, comme le prescrit la norme. Un conducteur chaud résiste davantage, et c'est bien dans cet état qu'il travaille en régime établi.
Le facteur de puissance cos φ est fixé à 0,8 par défaut, valeur prescrite par la norme en l'absence d'indication plus précise. C'est un choix prudent : le cos φ réel d'une installation est généralement supérieur, ce qui laisse une marge de sécurité sur le résultat affiché. Un champ avancé permet de le préciser si vous le connaissez. La réactance linéique λ, fixée à 0,08 mΩ/m, complète le calcul : elle pèse peu sur les petites sections, mais devient sensible au-delà de 50 mm² environ.
Lire le résultat
L'outil affiche la chute en pourcentage et en volts, puis la compare à votre limite. Trois cas se présentent.
- Conforme. La chute est sous la limite, la section convient.
- Limite atteinte de justesse. Techniquement conforme, mais sans marge. Si le circuit est susceptible d'être prolongé ou plus chargé un jour, prévoir la section supérieure évite une reprise.
- Dépassement. L'outil indique alors la plus petite section normalisée qui ramène la chute sous la limite.
Que faire en cas de dépassement
Augmenter la section est le réflexe, ce n'est pas toujours le meilleur choix. Trois leviers existent, par coût croissant.
Raccourcir le parcours. La chute est directement proportionnelle à la longueur. Repositionner un tableau divisionnaire, ou reprendre un cheminement qui fait un détour, coûte souvent moins cher qu'un câble de section supérieure sur cinquante mètres.
Passer en triphasé, lorsque l'alimentation le permet. Le gain est considérable : le coefficient passe de 2 à 1,73, et surtout la tension de référence passe de 230 à 400 V. À puissance transportée égale, la longueur admissible est nettement supérieure.
Augmenter la section. La relation est inverse et proportionnelle : passer de 2,5 à 6 mm² divise la chute par 2,4. C'est efficace, mais c'est aussi le levier le plus coûteux en matériel et en encombrement dans les conduits.
Ce que l'outil ne fait pas
- Calcul purement résistif. Le facteur de puissance et la réactance linéique ne sont pas pris en compte. La simplification est acceptable jusqu'à 50 mm² environ, où la réactance reste négligeable devant la résistance. Au-delà, un calcul complet s'impose.
- Un seul tronçon. Les chutes de tension s'additionnent le long d'une distribution. Si votre circuit passe par un tableau divisionnaire, additionnez la chute de l'alimentation du tableau et celle du départ terminal.
- Régime établi. La chute de tension au démarrage d'un moteur, qui peut atteindre plusieurs fois le courant nominal, relève d'un calcul distinct.
- Longueur simple. Saisissez la distance du tableau au point d'utilisation, pas l'aller-retour. Le facteur 2 est déjà dans la formule.
Longueurs maximales, repères
Longueur au-delà de laquelle la limite de 5 % est dépassée, en cuivre, monophasé 230 V.
| Section | 10 A | 16 A | 20 A | 32 A |
|---|---|---|---|---|
| 1,5 mm² | 37 m | 23 m | 18 m | 11 m |
| 2,5 mm² | 62 m | 39 m | 31 m | 19 m |
| 4 mm² | 100 m | 62 m | 50 m | 31 m |
| 6 mm² | 150 m | 93 m | 75 m | 46 m |
| 10 mm² | 250 m | 156 m | 125 m | 78 m |
Questions fréquentes
Quelle est la chute de tension maximale admise ?
La NF C 15-100 fixe 3 % pour les circuits d'éclairage et 5 % pour les autres usages, dans le cas d'une installation alimentée par le réseau public de distribution basse tension. Ces valeurs s'entendent entre l'origine de l'installation et le point d'utilisation.
Pourquoi la chute est-elle plus faible en triphasé ?
Parce que le coefficient b passe de 2 à 1, alors que U₀ reste 230 V dans les deux cas. À puissance transportée égale, un circuit triphasé répartit le courant sur trois conducteurs, ce qui réduit la chute et admet donc une longueur bien supérieure.
La chute est-elle la même en cuivre et en aluminium ?
Non. L'aluminium présente une résistivité d'environ 0,037 Ω·mm²/m contre 0,023 pour le cuivre, soit environ 1,6 fois plus. À section et longueur égales, un câble aluminium produit donc une chute nettement supérieure.
Faut-il saisir la longueur aller-retour ?
Non. Saisissez la distance simple entre le tableau et le point d'utilisation. Le facteur 2 du monophasé, qui traduit le trajet aller par la phase et retour par le neutre, est déjà intégré à la formule.
Référence : NF C 15-100 § 525.