Les trois formules
La puissance et le courant sont liés par la tension et, en alternatif, aussi par le facteur de puissance :
- Continu : I = P ÷ U
- Alternatif monophasé : I = P ÷ (U × cos φ)
- Alternatif triphasé : I = P ÷ (√3 × U × cos φ)
P est en watts, donc multipliez d’abord les kilowatts par 1 000. En triphasé, U est la tension entre phases, les 400 V, et non les 230 V entre phase et neutre.
Exemples
- Un chauffage de 5 kW en 230 V monophasé, facteur de puissance 1 : 5 000 ÷ 230 = 21,7 A.
- Les mêmes 5 kW en moteur à facteur de puissance 0,85 : 5 000 ÷ (230 × 0,85) = 25,6 A, presque 4 A de plus pour le même travail.
- Un moteur de 15 kW en 400 V triphasé à 0,85 : 15 000 ÷ (1,732 × 400 × 0,85) = 25,5 A.
- Une charge de 2 kW sur un parc de batteries 48 V : 2 000 ÷ 48 = 41,7 A, et c’est pour cela que le continu basse tension exige du gros câble.
Ce qu’est le facteur de puissance
En alternatif, le courant et la tension n’atteignent pas toujours leur maximum ensemble. Le facteur de puissance est la fraction du courant qui travaille vraiment, entre 0 et 1.
- 1,0 : charges résistives. Chauffages, bouilloires, lampes à incandescence.
- 0,8 à 0,9 : moteurs, soit l’essentiel de la charge industrielle.
- 0,95 à 0,99 : alimentations à découpage modernes avec correction du facteur de puissance.
La plaque signalétique de l’appareil l’indique en général. Un facteur de puissance plus faible signifie plus de courant pour les mêmes kilowatts, donc il change le câble et le disjoncteur qu’il vous faut.
kW, kVA et plaques de moteur
Le kW est la puissance active, celle qui travaille. Le kVA est la puissance apparente, celle que l’installation doit transporter : kVA = kW ÷ cos φ. Les deux ne sont égaux qu’à un facteur de puissance de 1. Comme les conducteurs et les protections se choisissent au courant, dimensionnez à partir du kVA.
Un piège sur les moteurs : les kW de la plaque sont la puissance utile à l’arbre. L’absorption électrique est plus élevée du rendement, donc un moteur de 15 kW à 92 % de rendement prend 16,3 kW au réseau, et c’est ce chiffre qu’il faut convertir.
Des ampères aux kW
Réarrangez les mêmes formules : P = U × I en continu, P = U × I × cos φ en monophasé et P = √3 × U × I × cos φ en triphasé. Une pince ampèremétrique lisant 25 A en 400 V triphasé à 0,85 donne 1,732 × 400 × 25 × 0,85 = 14,7 kW.
Outils
Le convertisseur kW en ampères convertit dans les deux sens en continu, monophasé et triphasé, et donne les kVA. Le calculateur de la loi d’Ohm couvre tension, courant et résistance, tandis que le calculateur de section de câble et le calculateur de chute de tension transforment ce courant en section de conducteur.