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Chute de tension dans une installation photovoltaïque

Le deuxième paramètre à prendre en compte pour le calcul de la section des câbles est la chute de tension admissible.



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
Modélisation d’un câble


Il est recommandé que la chute de tension maximale entre le champ photovoltaïque et le régulateur soit de 3%. Idéalement, on visera une chute de tension de 1%.

Notons ε la chute de tension dans les câbles. On cherche donc à vérifier la condition suivante : ε = 0.03.

Par définition : ε = (VA - VB) / VA

Par ailleurs, nous savons aussi que U = VA – VB = R×I.

Dans un câble, nous savons que R=(ρ1×L)/S, donc on en déduit :

Formule chute de tension


Puis, en divisant cette égalité par VA, on trouve :

Formule chute de tension


Puis :

Formule chute de tension


D’où on peut extraire la formule exprimant la section S d’un câble :

Formule chute de tension


Avec :
  • ρ1 : Résistivité du matériau conducteur (cuivre ou aluminium) en service normal. Conformément au guide de l’UTE C15-712-2 et de la partie 5-52 de la NF C 15-100, ρ1=1.25×ρ0 où ρ0 est la résistivité du conducteur à 20°C. On exprimera la résistivité en Ω.mm²/m.
  • L : Longueur du câble (m)
  • S : Section du câble (mm²)
  • I : Courant circulant dans le câble (A)
  • ε : chute de tension, ε = 0.03
  • VA : Tension à l’origine du câble (V)

Résistivité d’un conducteur


La résistivité du conducteur est une donnée du fabricant. Elle dépend du matériau et de la température :
  • ρ0 = 1.851 × 10-8 Ωm pour un conducteur en cuivre sous 20°C
  • ρ0 = 2.941 × 10-8 Ωm pour un conducteur en aluminium sous 20°C
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.
  • ρ0 = 0.01851 Ω.mm²/m pour un conducteur en cuivre sous 20°C
  • ρ0 = 0.02941 Ω.mm²/m pour un conducteur en aluminium sous 20°C