Section et Longueur des Câbles
Comprendre la Section et Longueur des Câbles
Vous êtes chargé de concevoir un circuit électrique pour un petit bureau. Le circuit doit alimenter les éléments suivants :
- 4 lampes LED de 10W chacune
- 2 ordinateurs estimés à 300W chacun
- 1 imprimante de 250W
- 2 prises de courant supplémentaires pour de petits appareils (estimation de 500W pour les deux prises)
Le tableau électrique principal est à 25 mètres du bureau.
Tâches à accomplir :
1. Calculer la charge totale du circuit. Prenez en compte la puissance totale des appareils qui seront connectés.
2. Choisir la section du câble. En utilisant la formule I = P/U (où I est le courant en ampères, P est la puissance en watts, et U est la tension en volts – utilisez 230V comme tension standard), déterminez le courant total du circuit. Ensuite, choisissez une section de câble adéquate en fonction du courant calculé et des normes en vigueur (vous pouvez vous référer à un tableau de capacité de courant pour les câbles).
3. Calculer la longueur totale du câble nécessaire. Considérez la distance entre le tableau électrique et le bureau, ainsi que la disposition interne des câbles pour connecter tous les appareils. N’oubliez pas d’inclure une marge pour les connexions et les éventuelles déviations.
4. Déterminer la chute de tension sur la longueur du câble. Utilisez la formule V_chute = (I x L x ρ x 2) / A, où V_chute est la chute de tension en volts, I est le courant en ampères, L est la longueur du câble en mètres, ρ est la résistivité du matériau du câble (vous pouvez utiliser 0,0175 ohm.mm²/m pour le cuivre), et A est la section du câble en mm². Assurez-vous que la chute de tension est dans les limites acceptables (généralement moins de 3% de la tension d’alimentation).
Correction : Section et Longueur des Câbles
1. Calcul de la charge totale du circuit
- Total des lampes LED :
\[ = 4 \times 10\,W = 40\,W
\]
- Total pour les ordinateurs :
\[ = 2 \times 300\,W = 600\,W
\]
- Puissance de l’imprimante :
\[ =250\,W
\]
- Puissance pour les prises supplémentaires :
\[ = 500\,W
\]
Charge totale :
\[ = 40\,W + 600\,W + 250\,W + 500\,W \] \[ = 1390\,W
\]
2. Calcul du courant total du circuit
Courant total (I) = Puissance totale (P) / Tension (U)
\[ I = \frac{1390\,W}{230\,V} \] \[ I = 6.04\,A
\]
3. Choix de la section du câble
Si on suppose qu’un câble de 1,5 mm² peut transporter jusqu’à 15,5 A, le courant calculé de 6,04 A est bien inférieur à cette capacité.
Donc, un câble de 1,5 mm² est approprié.
4. Calcul de la longueur totale du câble
Longueur totale = Distance + 10% supplémentaire pour connexions et déviations
- Longueur totale
\[ = 25\,m \times 1.1 \] \[ = 27.5\,m
\]
5. Détermination de la chute de tension sur la longueur du câble
- Formule de la chute de tension :
\[ V_{\text{chute}} = \frac{(I \times L \times \rho \times 2)}{A} \]
- Chute de tension :
\[ = \frac{(6.04\,A \times 27.5\,m \times 0.0175\,\Omega.\text{mm}^2/\text{m} \times 2)}{1.5\,\text{mm}^2} \] \[ = 3.88\,V \]
6. Vérification si la chute de tension est dans les limites acceptables
- La chute de tension maximale acceptable est généralement de 3% de la tension d’alimentation.
\[ = 3\% \text{ de } 230\,V = 6.9\,V
\]
- La chute de tension calculée (3.88 V) est inférieure à cette limite (6.9 V), ce qui est acceptable.
En résumé, la charge totale du circuit est de 1390 W, avec un courant total de 6.04 A. Un câble de 1,5 mm² est adéquat pour ce courant, et une longueur totale de 27.5 mètres est nécessaire. La chute de tension de 3.88 V est dans les limites acceptables.
Section et Longueur des Câbles
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