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Chute de tension

En théorie, un câble est un conducteur de courant parfait, c'est-à-dire que sa résistance est nulle. En pratique, un câble n'est pas un conducteur parfait: il se comporte comme une résistance.

Modélisation d'un câble
La résistance d'un câble de cuivre est très faible, mais n'est pas nulle.

Celle-ci est proportionnelle à la longueur du câble et inversement proportionnelle à la section du câble.

On a l'expression suivante :

Formule de la résistance d'un câble
     



Résistance d'un câble

La résistance d’un câble de cuivre est très faible, mais n’est pas nulle. Celle-ci est proportionnelle à la longueur du câble et inversement proportionnelle à la section du câble.

On a l’expression suivante : R= ρ×L/S

Dans cette formule, L est la longueur du câble (en mètre), S est la section du câble (en m²) et ρ est la résistivité du conducteur.

La résistivité du conducteur est une donnée du fabricant et dépend du matériaux :
  • ρ = 1.851 × 10-8 Ωm pour un conducteur en cuivre
  • ρ = 2.941 × 10-8 Ωm pour un conducteur en aluminium
Il est de coutume d’exprimer la résistivité d’un conducteur en Ω.mm²/m. Cette unité permet, lors du calcul des sections de câbles, d’exprimer les longueurs directement en mètre et les sections en mm² :
  • ρ = 0.01851 Ω.mm²/m pour un conducteur en cuivre
  • ρ = 0.02941 Ω.mm²/m pour un conducteur en aluminium
La résistance du câble, définie ci-dessus, va provoquer une chute de potentiel entre le départ du câble et la fin du câble.
En effet : U = VA - VB = R × I. Ainsi, si le cable est un parfait conducteur alors R=0 et U = 0 soit : VA = VB. Mais comme R > 0 pour un câble réel, on a VA > VB, ce qui correspond à une chute de potentiel. On parle communément de chute de tension, mais en réalité il s'agit d'une chute de potentiel (car la tension est une différence de potentiel). Cette chute de tension conduit à une dissipation d'énergie par effet joule (le câble va chauffer).
Dans une installation photovoltaïque, cela va induire des pertes de puissances. L'optimisation technico-économique d'une installation photovoltaïque conduit donc à réduire au maximum ces chutes de tension. Le guide de l'UTE C15-712 relatif aux installations photovoltaïques indiquent que la chute de tension dans la partie DC devra être inférieure à 3%, idéalement 1%. Cela signifie :
Chute de tension maximum dans un câble solaire photovoltaïque