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Calculateur de chute de tension

Calculez la chute de tension sur une longueur de câble pour les circuits monophasés ou triphasés.

Source, two-conductor wire run, and load120 V112.3 V20 A100 ftΔ 7.72 V (6.433%)
Chute de tension7.72 V
Chute de tension (%)6.433%
Tension à la charge112.3 V

Dépasse la limite recommandée de 3 %

Comment ça marche

  1. 1

    Choisissez la section et le matériau du câble

    Sélectionnez la section AWG installée ou prévue, et choisissez cuivre ou aluminium. L'aluminium n'est pas admis en dessous de 12 AWG dans la plupart des codes.

  2. 2

    Saisissez longueur, courant, tension et phase

    Indiquez la longueur de tirage en pieds (aller simple), le courant de charge en ampères, la tension nominale du circuit et s'il s'agit d'un circuit CC, monophasé ou triphasé.

  3. 3

    Comparez la chute à la règle des 3 %

    Lisez la chute de tension en volts et en pourcentage, ainsi que la tension arrivant à la charge. Le calculateur signale les chutes supérieures à 3 % comme hors recommandation NEC.

Chute de tension : pourquoi les longues distances grillent les moteurs

Tirez 100 pieds de cuivre 12 AWG jusqu'à une charge de 20 ampères et vous perdez 7,7 volts. Sur un circuit de 120 V, cela représente une chute de 6,4 %, au-delà des 3 % recommandés par le NEC, et suffit à retirer environ 19 % de luminosité à une ampoule à incandescence et à priver un moteur de son couple de démarrage. Chaque pied de câble entre le tableau et la charge est une petite résistance qui aspire de la tension. En CC et en CA monophasée, la chute de tension suit V = 2 × I × R × L. Le facteur 2 tient compte de l'aller-retour par les conducteurs phase et neutre. Les circuits triphasés équilibrés utilisent V = √3 × I × Z × L sur base entre phases. La résistivité du cuivre est de 1,68 × 10⁻⁸ Ω·m à 20 °C ; celle de l'aluminium est de 2,82 × 10⁻⁸ Ω·m, ce qui donne à l'aluminium environ 59,6 % de la conductivité du cuivre. Les métaux deviennent plus résistifs en chauffant. Un conducteur fonctionnant près de sa classe d'isolation à 75 °C présente une résistance environ 22 % supérieure à celle du même fil à 20 °C, et c'est pourquoi les calculateurs qui ignorent la température sous-dimensionnent systématiquement les câbles. La Note d'information n° 4 de l'Article 210.19 du NEC recommande au plus 3 % de chute sur un circuit terminal et au plus 5 % pour l'ensemble alimentation plus circuit terminal. Ce sont des recommandations, et non du code opposable dans la plupart des sections, mais les moteurs, les drivers de LED et les équipements électroniques ont des tolérances réelles inférieures à ces limites. La solution la plus simple est de monter d'une section. Chaque palier abaisse la résistance d'environ 21 %.

Pièges courants

  • Utiliser la longueur aller simple en monophasé. Le courant fait l'aller-retour par la phase et le neutre : la formule est V_chute = 2 × I × R_par_pied × L_aller. Sans le 2, une tirée de 100 pieds calcule la moitié de la chute réelle.

  • Mélanger entre phases et phase-neutre en triphasé. Le triphasé équilibré utilise V_chute = √3 × I × Z × L sur base entre phases (pas de facteur 2). Les dérivations monophasées tirées d'un tableau triphasé continuent avec la formule 2 × L.

  • Ignorer la température de fonctionnement. Le cuivre monte d'environ 0,4 % par °C. Un conducteur à 75 °C présente 22 % de résistance de plus qu'en table à 20 °C ; une chute calculée à 3 % devient 3,7 % en pleine charge. Utiliser NEC Chapitre 9 Tableau 8 à la température réelle d'emploi.

  • Prendre la règle des 3 % pour un code opposable. NEC 210.19 Note d'information 4 (terminal) et 215.2 (alimentation) recommandent 3 % et 5 % combinés, mais les notes informatives ne sont pas du code. Moteurs, drivers LED et électronique exigent souvent des marges plus serrées.

  • Ne dimensionner que par ampacité. 100 pieds, 20 A, 12 AWG passe l'ampacité mais chute de 6,4 % sous 120 V. La chute de tension est un contrôle indépendant ; sur les longues tirées, c'est presque toujours lui qui fixe la section.

Questions fréquentes

Comment la chute de tension est-elle calculée ?

En courant continu ou alternatif monophasé : V_drop = 2 × L × I × R_per_ft, le facteur 2 tenant compte du trajet aller-retour du courant (phase et neutre). En courant alternatif triphasé : V_drop = √3 × L × I × R_per_ft, conformément à la relation triphasée équilibrée entre tension composée et courant de ligne. R_per_ft est issu de la NEC Chapter 9 Table 8 (résistance en CC à 75 °C).

Quelle est la chute de tension maximale admissible ?

L'article 210.19 de la NEC, note informative n° 4, recommande de ne pas dépasser 3 % de chute sur un circuit de dérivation et 5 % au total sur l'ensemble alimentation et circuit de dérivation. Ce sont des recommandations et non des exigences réglementaires, mais les respecter garantit un démarrage fiable des moteurs, une puissance nominale pour les charges résistives et un fonctionnement des appareils électroniques sensibles dans leur plage de tension d'entrée.

Pourquoi la chute en triphasé est-elle inférieure à celle en monophasé pour le même courant ?

Le facteur √3 (≈ 1,732) est inférieur au facteur monophasé de 2. Pour un même câble, une même longueur et un même courant, la chute de tension triphasée représente √3/2 ≈ 86,6 % de la chute monophasée. C'est l'une des raisons pour lesquelles la distribution triphasée est utilisée pour les longues distances et les charges importantes : elle est intrinsèquement plus efficace.

La réactance du conducteur est-elle prise en compte ?

Non. Cet outil utilise la résistance en CC, qui est suffisamment précise pour les sections petites à moyennes à 60 Hz. Pour les gros conducteurs (1/0 AWG et au-delà) ou pour des calculs précis de chute en CA, il convient d'utiliser l'impédance complète de la NEC Chapter 9 Table 9. La réactance augmente la chute sur les circuits inductifs et dépend du facteur de puissance.

Pourquoi l'aluminium provoque-t-il une chute de tension plus élevée que le cuivre ?

L'aluminium possède environ 61 % de la conductivité du cuivre, ce qui signifie que sa résistance par pied est environ 1,6 fois plus élevée pour la même section. Un fil de cuivre 12 AWG présente 1,93 Ω pour 1000 ft ; un fil d'aluminium 12 AWG, 3,18 Ω pour 1000 ft. Pour une chute équivalente, l'aluminium doit être d'un à deux calibres AWG supérieurs.

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