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 Baisse de tension et puissance...

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Reekoh



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MessageSujet: Baisse de tension et puissance...   Lun 29 Avr 2013 - 15:00


Bonjour,

j'ai une question qui peut paraître basique, mais j'en suis pas si sur :

Sur un chantier, un architecte nous propose d'installer un système ( proche d'une batterie de compensation pour la puissance réactive ) qui stabilise la tension de l'immeuble à 210 V AC ( au lieu des 230 V AC du réseau, qui il est vrai dans certains cas varient facilement de 220 à 240 V AC ).

Le but est de consommer moins, et de prolonger la durée de vie des ampoules typiquement... Tout en ayant un " rendement " proche de celui d'origine ( enfin, d'après le fabriquant )...

Avec mes collègues nous nous sommes posés une question simple :

Si on réduit la tension de 20%, la puissance des appareils devrait elle aussi chuter de 20% si on suit la loi d'Ohm...

Ça semble logique... Mais j'ai un vague souvenir de mes cours ou un cas similaire avait été donné en exercice ( sauf erreur calculer la nouvelle puissance d'une plaque de cuisinière après une chute de tension ).

Et il me semble que justement, en suivant la loi d'Ohm, nous avions tous fait faux, car la résistance de l'appareil étant toujours la même, sa puissance n'avait pas changé, mais c'est l'intensité qui avait augmenté... Ou quelque chose dans se goût là...

Alors, est-ce que vous auriez une idée ? Faut il suivre la loi d'Ohm ou y a t'il un piège ?

Merci
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pierre38



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MessageSujet: Re: Baisse de tension et puissance...   Lun 29 Avr 2013 - 17:21

Bonjour,

en première approximation, si la tension baisse de 20 %, le courant baisse lui aussi de 20 %, enfin, suivant la loi d'Ohm.

Donc la puissance baisse de 40 %.. enfin c'est vite dit, car les pourcentages ne s'ajoutent pas mais se multipient, en fait la puissance sera de 0,8x0,8 (80% de tension et 80% de courant), soit 64 % du nominal, soit une baisse de 36 %...
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herve
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MessageSujet: Re: Baisse de tension et puissance...   Lun 29 Avr 2013 - 18:48

Bonjour

La réflexion n'est valable que pour une résistance pure et stable.
Donc pour pour des ampoules à filament...
Mais la résistivité de l'ampoule dépend de sa température...
La température dépend de la puissance...

Voilà de quoi occuper nos têtes blondes en vacances. Very Happy

Si ton éclairage fait appel à d'autres technologies, la puissance active et ou réactive sera différente.

En éclairage publique, la diminution de la puissance au fur et à mesure de la nuit permet des économies.







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pierre38



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MessageSujet: Re: Baisse de tension et puissance...   Lun 29 Avr 2013 - 19:06

Si effectivement l'éclairage est à ballast dit électronique, la puissance ne varie pas ou très peu en fonction de la tension. Sur des ballast électronique d'éclairage public, j'en ai un ou la puissance augmente un peu lorsque la tension d'alimentation baisse
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Le Loup Blanc
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MessageSujet: Re: Baisse de tension et puissance...   Lun 29 Avr 2013 - 22:08

Bonjour

Sur un chantier, un architecte nous propose d'installer un système ( proche d'une batterie de compensation pour la puissance réactive ) qui stabilise la tension de l'immeuble à 210 V AC ( au lieu des 230 V AC du réseau, qui il est vrai dans certains cas varient facilement de 220 à 240 V AC ).

Le but est de consommer moins, et de prolonger la durée de vie des ampoules typiquement... Tout en ayant un " rendement " proche de celui d'origine ( enfin, d'après le fabriquant )...


Pourrais-tu nous en dire un peu plus sur ce système ...
Aguit-il ditrectement sur la tension, ou sur d'autres paramètres , tels que la forme d'onde, le cos PHI, ...
Et qu'alimenterait ce système (car tu parles d'un chantier) ?

On pourra ensuite, évoquer les incidences sur divers types de matériel.

Cordialement

_________________
Un travail bien préparé est déjà à moitié réalisé ....
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candela
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MessageSujet: Re: Baisse de tension et puissance...   Jeu 2 Mai 2013 - 11:05

Bonjour,
Je pense que l'idée de baisser la tension pour faire des économies (quel que soit le procédé, qui mériterait aussi d'être examiné) est une illusion.
Exemples :
Lampes à incandescence/halogène :
Tension diminuée de 10% = consommation diminuée de 15 % mais flux diminué de 31%, c'est le rendement qui en prend un coup!
Durée de vie x 4 (et non 15 comme indiqué précédemment) pour incandescence (pas de données précises pour halogènes)

Moteurs asynchrones:
Si le couple diminue fortement avec la vitesse (ventilateurs centrifuges, pompes), pas de problème, sauf que l'efficacité diminue et que le flux varie bien plus que la tension. L'appareil ne donnera plus ce pourquoi il a été calculé.

Si le couple est constant, le glissement augmente, pas la puissance absorbée car l'intensité augmente, le rotor s'échauffe...

Donc baisser la tension est une action qui doit être calculée appareil par appareil, et les conséquences doivent être mesurées dans la durée. La baisse de consommation doit être comparée à la baisse d'efficacité. Quand à la durée de vie, elle n'évolue pas toujours dans le sens prévu...


Dernière édition par candela le Ven 3 Mai 2013 - 0:42, édité 1 fois
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electron libre
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MessageSujet: Re: Baisse de tension et puissance...   Jeu 2 Mai 2013 - 16:25

Bonjour,
Je confirme vos informations précédentes, après avoir fait quelques calculs en ce qui concerne les lampes à incandescences, si la tension est inférieure de 10% de la tension nominale :
1- La puissance diminue de 15%
2- Le flux lumineux dimine de 30%
3- L'efficacité lumineuse diminue de 17,6%
4- La durée de vie est augmentée de 13%

Ceci étant dit, ces résultats m'interpellent et en particulier le non respect du flux lumineux. Il va y avoir des petits problèmes lors de l'étude d'une installation électrique quand les flux lumineux seront imposés, pour lr même résultat il faudra augmenter le nombre de sources, je ne suis pas certain d'un gain escompté. Immaginez l'éclairage d'un salle d'opération avec un tel raisonnement. Je ne pense pas que le gain escompté soit à la hauteur du sujet.
Je ne suis pas certain que dans telles conditions l'allumage de certaines lampes soient assurées. Les constructeurs indiquent d'ailleurs la limite de chute de tension autorisée pour permettre l'allumage dans de bonnes conditions. Certains lampes mettent entre 7 et 10mn pour un allumage complet (lampes à vapeur de sodium BP ou HP par exemple).
La durée de vie va dépendre aussi d'autres facteurs : position du montage, nombre d'alumages et d'extinction, etc.
La normalisation impose d'aillieurs une limite de 3% entre l'origine et le point le plus éloigné, ce n'est pas pour rien.

Merci de compléter ce tableau, car il y a beaucoup de chose à dire .

Côté moteur, les constructeurs garantissent la puissance nominale lorsque la tension ne sécarte de plus de 10 à 15% au demarrage et 5% en fonctionnement normal. Le tableau ci-joint vous résume les conséquences de ces variations de tension.
Si vous avez entendu parler du rampage des moteurs et ses conséquences vous ferez en sorte que les limite de chute de tension soient respectées si vous ne voulez pas remplacer les moteurs tous les 15 jours.

[img][/img]

Salutations.


Dernière édition par electron libre le Jeu 2 Mai 2013 - 17:41, édité 2 fois
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candela
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MessageSujet: Re: Baisse de tension et puissance...   Jeu 2 Mai 2013 - 17:21

Rebonjour,
Ce constructeur, comme les autres européens, garantit ses moteurs standard pour 230/400V 50Hz +/-10%.
Cela signifie qu'ils peuvent délivrer leur puissance dans cette gamme de tension sans risquer de "griller" par exemple.
Mais comme le montre le tableau, cela ne signifie aucunement que toutes les valeurs typiques soient conservées.
Il faut se méfier de la modeste augmentation du courant qui évoque une puissance apparente variant de entre 0,95 et 1 quand la tension baisse de 5%. En effet, la part réactive baisse de 10%(U² lw), ce qui signifie que la puissance active, elle, augmente, et c'est ce qui est facturé...

cordialement
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electron libre
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MessageSujet: Re: Baisse de tension et puissance...   Jeu 2 Mai 2013 - 18:24

Candela, bonsoir,

Sans vouloir entamer une polémique, la chute de tension permise que vous indiquez est incompatibles avec les paramètres de dimensionnement des canalisations qui alimentent soit les appareils d'éclairage, soit les moteurs. Il est démontré qu'une chute de tension supérieur à 5% en régime normal est incompatible avec les économies d'énergie. C'est aussi un autre sujet. La phase de démarrage est aussi essentielle. Le moteur c'est un tout.
Les valeurs dans mon petit tableau sont données pour un moteur à pleine charge, le cos phi et le rendement dépendent largement de la charge du moteurs, le point de fonctionnement optimum est de l'odre de 80% (les 20% restant pour faire face à d'éventuelles surcharges passagères.)
Le cos phi aux bornes du moteur (les gros) peut être compensé par une batterie de condensateur installée aux bornes de celui-ci. Je vous donnerai le moyen de la calculer si le pb vous intéresse.
La qualité de construction du moteur peut être aussi impacter sur le cos Phi et le rendement. Evitez les moteurs des pays de l'EST.

Salutations.
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candela
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MessageSujet: Re: Baisse de tension et puissance...   Ven 3 Mai 2013 - 0:27

Bonsoir,
Il ne s'agit pas de chutes de tension, mais de normes européennes (NF-EN 50160 et CEI 60038) concernant les tensions nominales des réseaux. Les constructeurs ne font que se conformer à ces normes. Malheureusement les chutes de tension dans les installations(tableau 52 W de la C15-100) s'y ajoutent. C'est bien à cause de ces tolérances importantes que les installations type A (branchement basse tension) sont limitées à 3%¨pour l'éclairage et 5% pour les moteurs. Elles sont plus importantes sur les type B (poste HTA/BT) parce que les industriels ont de meilleures possibilités de réglage de la tension.
Donc il suffit d'aller voir sur les sites des constructeurs pour constater qu'ils appliquent ces normes relativement récentes. Un moteur doit pouvoir fonctionner sur un réseau BT public.

Pour le Cos phi, j'ai simplement voulu faire remarquer que, toutes choses égales par ailleurs, une baisse de tension d'alimentation d'un moteur un effet favorable sur le réactif (diminution de l'induction), ce qui masque en partie l'augmentation de la puissance active due au glissement plus important.

PS pour les lampes à incandescence, j'ai fait une erreur: - 10% sur la tension= durée de vie x 4 (source: programme de formation OSRAM - l'ancien car l'actuel ne parle plus de lampes à incandescence).
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