Perte joule rallonge électrique

[Pony]

Bonjour,

J ai quelques questions concernant une rallonge électrique et ses pertes thermiques par effet joules.

Voici mes données :

Je souhaiterais utiliser divers appareils électriques à une bonne distance de leur alimentation avec une puissance maximale de 1300w pour le plus gourmand.

Avec un Cable de 150 mètres monophasé (300m de Cable aller retour), une section de 2,5mm2, une tension de 230v et une résistivité du cuivre au plus mauvais rho = 2,3.10^-8 ohms.m.

J obtiens une perte de 75 watt (avec la plus haute puissance soit 1300w).

La rallonge n est pas sur un touret mais "enrouler" comme un cordage, la plupart du temps elle sera dérouler pour son utilisation mais il se peut qu il reste "anneaux" de Cable.

La perte de 75w est elle acceptable ? Sans danger pour la rallonge car cela m embêterais qu elle fonde... et si oui combien de temps puis je utiliser le matériel avant dégradation de la rallonge ? (Utilisation/pause)

Deuxième point, je ne comprend pas très bien le fonctionnement d un disjoncteur thermique que l on peut trouver sur certaine rallonge. Mon courant max d utilisation est de 5,3 A, un disjoncteur de 6A est donc suffisant pour protéger la rallonge ?

En vous remerciant de vos réponse.

Pony

 

[remi30132]

Pour les section de fil j'utilise ce tableau

 

[FB29]

Bonjour,

Je te fais confiance pour le calcul ... je n'ai pas refait mais le résultat ne me surprend pas ... il est en effet indispensable de dérouler entièrement les rallonges pour les utiliser ...

Ramenée au mètre de rallonge les pertes sont négligeables ... 0,5 W du mètre ... par contre sur un touret complet de 150 m enroulé cela commence à faire ... imagine une de nos anciennes lampes de 75 W allumée au milieu du touret ...

Concernant la perte de 75 W je n'ai pas de soucis à proprement parler ... par contre elle s'accompagne d'une tension qui va chuter à 230 *1225 / 1300 = 217 V (-6%) ... toujours dans des tolérances acceptables à mon sens ... donc pour moi pas de soucis non plus ...

Ta rallonge en 2,5 mm2 peut supporter largement plus de 6A ... déroulée elle passe au moins 16 A tranquillou ... à protéger par un disjoncteur de 16 ou 20 A ...

Cordialement,
FB29

 

[phil135]

si ton calcul (que je n'ai pas vérifié) est juste, 75W pour 150m ça ne fait que 0.5 W/m : déroulé c'est négligeable, tu ne percevras même pas l'élévation de température, les matériaux de la rallonge peuvent supporter aussi longtemps que tu veux

même si toute la rallonge n'est pas déroulée ce n'est pas tout de suite critique : s'il ne reste qu'une couche d'enroulement elle se refroidira très bien à l'air ambiant.
par contre si la moitié de la rallonge est restée enroulée bien rangée bien serrée , là ça va s'échauffer car la chaleur produite par effet joule ne trouvera pas à se dissiper

un disjoncteur thermique est un disjoncteur dont la décision de coupure passe par un composant qui s'échauffe selon le courant qui passe ("thermique")
l’intérêt est que les variations de température sont lentes par rapport à l'électricité et par rapport à la mécanique, donc ça peut laisser passer le courant d'appel d'un moteur au démarrage si c'est assez bref.
l'inconvénient est que c'est un peu lent: une surcharge a le temps de se propager et claquer de l'électronique fragile
un calibre 6A pour une utilisation 5.3A c'est quand même peu de marge, pourquoi pas un 16A classique qui correspondrait bien à une section de 2.5mm2 ?

 

[Jope004]

Bonjour Pony et bienvenue !

Dans un câble, quelle que soit sa longueur, le courant (intensité en A) sera limitée par la section du cuivre.
Du 2.5mm² laisse passer 15A sans échauffement excessif du moment que le câble n'est pas confiné sur un touret ou dans une boite close.
Un disjoncteur 16A serait préférable pour correspondre à la section du câble.
Un disjoncteur 6A peut aussi convenir, mais avec quelques risques de déclenchement lors de la mise en route d'une machine, même de seulement 1300W. Un disjoncteur thermique intégré au touret doit permettre de déclencher en cas de surchauffe prolongée lorsque la rallonge est utilisée enroulée.

Deuxième point : l'utilisation d'une grande longueur de câble provoque une chute de tension U = R I, indépendemment de l'échauffement.
Avec 150m de 2x2.5mm² et 1300W, la chute est de l'ordre de 10/15V. Donc acceptable.

 

[Pony]

Bonjour à tous,

Je vous remercie de vos réponses qui me sont bien utiles.

Au sujet du disjoncteur je ne pense pas, au vu de la longueur, utiliser de matériels de plus 1300/1500 w au grand max, donc est ce nécessaires de monter un disjoncteur 16A ? Est ce nécessaire d avoir un disjoncteur tout court ?

Cordialement.

 

[osiver]

Est ce nécessaire d avoir un disjoncteur tout court ?

Non si la rallonge (avec terre !) est branchée sur une prise, elle-même protégée par un disjoncteur 16A et surtout une protection différentielle 30mA

 

[Pony]

Le souci est que la rallonge n a pas de prise terre.. je ne pense pas que cela soit trop grave car la plupart des outils n ont pas de terre non plus.

 

[phil135]

disons que c'est cohérent.
ceci dit avec ta rallonge de 150m tu peux alimenter une nourrice avec terre, terre que tu raccordes localement à un piquet (métallique, non peint) en sol non sec. ce n'est pas forcement prévu dans la norme, mais je pense que comme ça tu auras la protection du disjoncteur différentiel de ton tableau électrique

 

[yvon29]

Bonsoir

Pony, pourrais tu STP nous communiquer la formule de calcul de la perte de puissance?
Merci d'avance
Yvon

 

[ramses]

Pour le calcul des pertes en puissance : P=RI² tout simplement. Les pertes sont donc proportionnelles au carré du courant !

Pour ce qui est du fil de terre absent dans l'allonge, tu peux si : l'allonge est en classe 2 ET que la matériel que tu vas brancher à son extrémité soit toujours un classe 2 (classe 2 = isolation double)

Bien a vous tous

 

[metalux]

petite histoire pour ces rallonges non déroulées

j'ai connu un peintre qui repeignait un local et avait mis un radiateur elec sur un touret a peine déroulé pour faciliter le séchage.
Dans la nuit le touret avait pris feu et le local était non plus blanc mais noir de fumée.

 

[yvon29]

Bonjour
Merci Ramses , mais alors comment calcule t'on la résistance?
J'ai dû étudier ça en physique en 1ère je crois, mais ça ... 42 ans... alors j'ai droit à un joker...

Oh oh QWANT est mon ami ( le Google français !!!!!! )

voir ici :
http://webetab.ac-bordeaux.fr/Pedagogie/Physique/Physico/Electro/e07fil.htm

 

[Jope004]

Bonjour
Merci Ramses , mais alors comment calcule t'on la résistance?

Calculer, ça entraîne les neurones, mais il y a des tables pour les fainéants comme moi !
https://fr.wikipedia.org/wiki/American_Wire_Gauge

 

[ramses]

Bonsoir a tous,

Une fois que l'on connait la "matière" constituant le conducteur, on 'tape un oeil" dans un tableau des resistibités pour connaitre son "rho" c-a-d sa résistivité qui s'exprime en ohms par metre de longueur pour une section d'1m², soit des

m !
Après, y'a plus qu'a ... déterminer la résistance du conducteur en appliquant simplement la formule :

ou R s'exprime Ohms, l en mètre et S en m²

 

[serge 91]

Bonjour,
Le Pb des tourets enroulés, est double, c'est la dissipation thermique (mauvaise), et l'effet de self qui devient non négligeable avec de nombreuse spires!

 

[moissan]

il n'y a pas d'effet de self pour chauffer ... en plus comme il y a l'aller et le retour dans le même cable une bobine de cable ne fait pas plus de self que le cable deroulé tout droit sur le sol

il y a juste le probleme qu'il n'existe pas de densité de courant maxi dans un fil electrique ... dans une fils electrique nu tout seul bien aeré on peut faire passer beaucoup plus de courant que ce qui est admis pour les normes electriques dans le batiment

le courant admissible dans un cable electrique est calculé pour les condition normale de montage dans un batiment ... avec le refoidissement qui existe

quand on laisse un enrouleur bien enroulé la situation est catastrophique ! trop de puissance perdue concentré sans possibilité de refroidissement ... donc surchauffe et catastrophe

même histoire quand on calcule les bobinage de transfo ou de moteur electrique : la densité de courant en A/mm2 est beaucoup plus faible qu'en cablage , parce qu'il y a beaucoup de tours concentré dans le même machin ... plus les transfo sont gros plus la densité de courant en A/mm2 est faible

ce n'est pas la densité en A/mm2 qui est la limite mais la puissance dissipé a la surface exterieur du moteur du transfo ou de la bobine de cable , en w/m2

 

[slouptoouut]

Bonjour,

effectivement, on admet des densité de courant très variables selon les conditions "de dissipation" ...
Plus de 20A par mm² sont possible pour du fil nu, droit, sur isolateurs (cas des anciennes lignes aériennes BT sur poteaux) 8 à 10A par mm² (cas courant en électricité domestique, fils isolé peu nombreux et peu confinés, posés droits, dans des chemins de câbles, des goulottes, des conduits) 3 à 5 A par mm² (fil enroulé , cas de petits transfo a usage domestiques, ou ...des enrouleurs non déroulés) et 1 à 2 A par mm² (cas de gros transfo ou gros moteur, courants fort et usage industriel )

On vois que, pour une même intensité, ça peut être très différent, et c'est effectivement un problème de "watts par mètre carré" ...

 

[Pony]

Bonjour,

Yvon29, a tu eu les réponses à tes questions concernant les calculs ?

Sinon je peux détailler ceux que j ai fait pour ma rallonge.