La chute de tension est la différence entre la tension disponible à la source d’un circuit et la tension présente aux bornes de la charge. Elle se lit en volts, puis en pourcentage de la tension nominale. En France, les repères les plus courants sont 230 V en monophasé, 400 V en triphasé et 50 Hz, avec des conducteurs exprimés en mm².
Un câble n’est jamais un conducteur idéal. Sa résistance consomme une partie de la tension quand le courant circule. Une chute de 6,9 V sur un circuit 230 V représente environ 3 %. La même perte de 6,9 V sur une liaison 400 V ne représente plus que 1,7 %. Les deux lectures sont donc utiles: les volts décrivent la perte physique, le pourcentage permet de comparer la perte au réseau concerné.
Ce qui la fait varier
Les facteurs principaux sont le courant, la longueur aller, la section, le matériau conducteur et le facteur de puissance cos φ. Plus le courant est élevé, plus la chute augmente. Plus la liaison est longue, plus la résistance totale augmente. Plus la section en mm² est grande, plus la résistance diminue. Le cuivre et l’aluminium n’ont pas la même résistivité: le site utilise notamment 0,0225 Ω·mm²/m pour le cuivre et 0,0360 Ω·mm²/m pour l’aluminium comme références de travail, visibles aussi dans le tableau des résistivités des conducteurs.
La longueur à saisir est généralement la longueur aller entre le tableau et la charge, pas le développé aller-retour. En monophasé, la formule simplifiée applique un facteur 2, car le courant parcourt la phase à l’aller et le neutre au retour. En triphasé équilibré, le calcul utilise plutôt √3, lié à la relation entre tension composée 400 V et courants de ligne. Le calculateur de chute de tension monophasée et le calculateur de chute de tension triphasée séparent ces deux cas pour éviter de mélanger les formules.
Le cos φ intervient surtout avec les moteurs, transformateurs, variateurs et charges inductives. Pour une charge résistive, une hypothèse proche de 1 peut convenir à une estimation. Pour un moteur, une plaque signalétique ou une fiche fabricant est préférable. La température du conducteur, la réactance du câble, le regroupement de circuits et le type exact de câble peuvent aussi modifier le résultat dans une étude détaillée.
Effets pratiques
Une chute de tension excessive peut se voir par des lampes qui baissent d’intensité, un appareil qui fonctionne moins bien, un moteur qui démarre difficilement ou un équipement sensible qui décroche en bout de ligne. Le phénomène devient vite important sur un long circuit extérieur, une pompe éloignée, un tableau secondaire, une borne IRVE ou une liaison alimentant plusieurs charges. Côté photovoltaïque, la chute de tension existe aussi sur la partie DC, mais les hypothèses et les limites de calcul ne se confondent pas avec un circuit alternatif 230/400 V.
La chute de tension sert donc à comprendre si la liaison est cohérente avec l’usage. Si le pourcentage devient trop élevé, les leviers habituels sont d’augmenter la section, de réduire la longueur, de répartir les charges, de revoir le courant prévu ou de rapprocher le tableau secondaire. Pour visualiser rapidement l’effet de la section et de la longueur, l’abaque de chute de tension 230 V cuivre donne un repère graphique.
Exemples en France
Premier cas: un circuit monophasé 230 V en cuivre alimente une charge de 16 A située à 25 m du tableau, avec une section de 2,5 mm². Le calcul part de la longueur aller de 25 m, mais la formule monophasée tient compte du trajet phase-neutre. Le résultat est affiché en volts et en pourcentage. Si la chute dépasse la cible du projet, le calculateur de section par chute de tension permet de tester une section supérieure avant de passer aux autres vérifications.
Deuxième cas: une petite machine ou un tableau secondaire est alimenté en triphasé 400 V sur 45 m. Le courant à utiliser est le courant de ligne, et la formule simplifiée comporte √3 plutôt que le facteur 2 du monophasé. Pour une charge moteur, le cos φ influence le courant utile au calcul. Une liaison qui semble correcte en 400 V peut néanmoins devenir limite au démarrage ou si plusieurs départs sont ajoutés derrière le tableau.
Limites du concept
La chute de tension ne valide pas à elle seule le choix d’un câble. Elle ne confirme ni l’intensité admissible, ni la protection, ni le courant de court-circuit Icc, ni le pouvoir de coupure, ni les bornes, ni le mode de pose, ni la conformité de l’installation. Elle répond seulement à une question: quelle tension risque d’être perdue dans cette liaison avec ces hypothèses?
Pour passer d’un ordre de grandeur à un choix de câble, il faut croiser la chute de tension avec les autres critères. Le guide vérifier une chute de tension détaille la méthode de contrôle, tandis que le guide choisir une section de câble replace la chute de tension parmi les vérifications nécessaires. Si la contrainte principale est la distance, le calculateur de longueur maximale de câble permet aussi de partir d’une section et d’une chute limite.