Monophasé et triphasé
La plupart des logements français sont alimentés en monophasé 230 V : une phase et un neutre. Les bâtiments tertiaires, les ateliers, les exploitations agricoles et certaines maisons reçoivent du triphasé 400 V : trois courants alternatifs décalés de 120°, qui transportent la puissance plus régulièrement et avec moins de cuivre. Entre une phase et le neutre, on retrouve 230 V.
Les formules
Monophasé : S (kVA) = U × I ÷ 1 000
Triphasé : S (kVA) = √3 × U (entre phases) × I ÷ 1 000
Puis :
- Puissance active P (kW) = S × cos φ
- Puissance réactive Q (kvar) = S × √(1 − cos² φ)
- Intensité à partir de la puissance en triphasé : I = P × 1 000 ÷ (U × √3 × cos φ)
√3 ≈ 1,732 : c’est le rapport entre la tension entre deux phases et la tension entre une phase et le neutre (400 V ≈ √3 × 230 V).
Exemple
Un atelier alimenté en triphasé 400 V consomme 32 A par phase avec un cos φ de 0,9.
- Puissance apparente = 1,732 × 400 × 32 ÷ 1 000 ≈ 22,17 kVA
- Puissance active = 22,17 × 0,9 ≈ 19,95 kW (environ 27 ch)
- Puissance réactive = 22,17 × √(1 − 0,9²) ≈ 9,66 kvar
Les mêmes 32 A en monophasé 230 V avec un cos φ de 1 ne donnent que 7,36 kW.
Votre abonnement en kVA
La puissance souscrite auprès de votre fournisseur s’exprime en kVA. Enedis règle le disjoncteur de branchement sur une base conventionnelle de 200 V par phase :
| Puissance souscrite | Monophasé | Triphasé |
|---|---|---|
| 6 kVA | 30 A | 10 A par phase |
| 9 kVA | 45 A | 15 A par phase |
| 12 kVA | 60 A | 20 A par phase |
En triphasé, la puissance est répartie sur trois phases : un appareil monophasé ne peut pas dépasser la puissance d’une seule phase. C’est pourquoi le triphasé n’est utile en logement que pour de gros équipements triphasés, comme certaines pompes à chaleur, une borne de recharge de 11 kW ou des machines d’atelier.
kW, kVA et cos φ
- Le kW est la puissance utile : celle qui fait tourner un moteur ou chauffe une résistance.
- Le kVA est la puissance que le transformateur, le groupe électrogène et les câbles doivent supporter.
- Le cos φ = kW ÷ kVA. Il vaut presque 1 pour un radiateur, 0,8 à 0,9 pour un moteur à pleine charge et moins à faible charge.
Les groupes électrogènes et transformateurs sont dimensionnés en kVA : un groupe de 50 kVA ne fournit que 40 kW avec un cos φ de 0,8.
Pourquoi le cos φ compte
Un cos φ faible impose plus de courant pour la même puissance utile, donc des câbles plus gros et plus de pertes. Pour les clients professionnels, l’énergie réactive au-delà d’un certain seuil est facturée ; des batteries de condensateurs permettent de la compenser.
Conseils
- Utilisez la tension entre phases (400 V) dans les formules triphasées.
- Répartissez les circuits monophasés entre les trois phases pour éviter le déséquilibre.
- Les travaux sur une installation électrique doivent respecter la norme NF C 15-100 ; confiez-les à un électricien qualifié.