Puissance apparente : formule, calcul, monophasé / triphasé

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La puissance apparente appliquée au domaine de l'électricité est cruciale pour définir un contrat professionnel avec un fournisseur. Elle est à calculer en fonction de la puissance active et réactive grâce à la formule suivante : S=√(P²+Q²) ou directement via S=U.I.

Représentation puissance apparente, active et reactive et leurs relations

Quelle est la définition de la puissance apparente ?

Le courant alternatif

Il semble important de revenir à la définition de ce qu'est le courant alternatif. C'est l'énergie, connue de tous, qui alimente nos prises de courant :

  • Sa représentation est une courbe sinusoïdale ;
  • La fréquence de cette énergie est entre 50Hz, en France, et 60Hz, aux États-Unis.

Phase et déphasage, qu'est-ce que c'est ? Le déphasage, noté phi, est le décalage entre deux signaux sinusoïdaux de même fréquence. Ces déphasages peuvent varier entre l'usage d'appareils électriques de typologie différente. Par exemple, résistif, inductif ou encore capacitif.

représentation physique du courant alternatif et continu

Les typologies de puissances : apparente, active et réactive

Il existe trois typologies de puissances, qui forment ensemble un triangle :

  1. La puissance apparente : cette puissance est la somme trigonométrique des deux autres puissances, active et réactive. La puissance apparente est celle à laquelle on se réfère pour son contrat d'électricité. Elle indique les besoins du professionnel en énergie et permet au fournisseur d'adapter son offre ;
  2. La puissance active : il s'agit de la puissance provoquant un mouvement et qui pourrait être qualifiée d'utile. Souvent confondue avec la puissance apparente, cette puissance est celle en majorité consommée dans les foyers ;
  3. La puissance réactive : puissance la moins connue de par sa complexité d'appréhension. C'est une puissance dont on ne peut retirer un "travail" direct. Toutefois, elle est nécessaire pour le fonctionnement de nombreux systèmes tels que les moteurs tournants, les appareils de froid ou encore certains matériaux informatiques. Nécessaire, donc, aux environnements professionnels.

À quoi sert la puissance apparente ?

La puissance apparente permet de :

  • Dimensionner une installation électrique. En effet, les protections des installations électriques telles que les disjoncteurs et interrupteurs différentiels sont sélectionnés à partir des données de la puissance apparente d'un appareil électrique ;
  • Diminuer les risques et utiliser de manière optimale les installations électriques ;
  • Exprimer la puissance d'un abonnement d'électricité pour les entreprises.

Où trouver sa puissance apparente ?

La puissance apparente est calculée par le fournisseur d'électricité auprès de laquelle l'entreprise a souscrit un contrat, permettant au client de faire des économies sur sa facture et de capitaliser sur une installation électrique adaptée.

Certains fournisseurs proposent des compteurs électriques permettant d'afficher cette donnée sur leurs appareils. Cet outil permet de consulter en direct et de manière transparente sa puissance apparente. Le professionnel peut donc avoir le contrôle sur ses consommations et comprendre les tarifs qui accompagnent son offre. En pressant les touches + et -, toutes les données électriques du client s'afficheront :

  1. L'index de consommation et l'option de tarifs choisis par le client ;
  2. La puissance de souscription et la puissance apparente ;
  3. Et la puissance maximale de la journée.

Calcul et formule de la puissance apparente

La formule de la puissance apparente est : S=U.I.

  • S = Puissance apparente (VA) (homogène à des Watts)
  • U = Tension (V)
  • I = Intensité (A)

La puissance apparente est considérée comme l'hypoténuse du triangle des puissances. Il est donc possible de la calculer en partant des deux autres puissances par la formule suivante : S=√(P²+Q²)

  • S = Puissance apparente (VA) (Volt-Ampère)
  • P = Puissance active (W)
  • Q = Puissance réactive (VAR)

Que sont la puissance active et la puissance réactive par rapport à la puissance apparente ?

La puissance active

La puissance active dispose de la formule suivante : P=U.I.cos φ

  • P = Puissance active (W)
  • U = Tension (V)
  • I = Intensité (A)
  • φ = déphasage (°)

La puissance réactive

La formule de la puissance réactive est la suivante : Q=U.I.sin φ

  • Q = Puissance réactive (VAR) (Volt-Ampère Réactif)
  • U = Tension (V)
  • I = Intensité (A)
  • φ = déphasage (°)

Puissance apparente : quelle est la différence entre triphasé et monophasé ?

Un courant ou bien une tension électrique se décline sous forme triphasé(e) ou bien monophasé(e). Ces deux termes se différencient par la puissance qu'ils dégagent. Comme leurs noms laissent le deviner :

  • Le courant monophasé : est un courant alternatif, donc non continu. Il est composé d'une seule et même phase et de deux câbles électriques : un rouge ou bien un noir appelé le conducteur de phase et d'un câble bleu dit câble neutre. Ce courant est souvent réservé aux habitations classiques et petits professionnels, sans installations et matériels électriques pointus.
  • Le courant triphasé : est constitué de quatre câbles électriques, soit un câble de courant neutre et de trois conducteurs de phase. Un compteur triphasé divise la puissance en trois parties égales afin de mieux contrôler ses flux énergétiques et de pouvoir supporter de fortes consommations électriques, ou quand le compteur électrique est éloigné du local. Ce courant est davantage utilisé lorsque les habitations et les locaux pros sont considérés comme énergivores, et possédant un compteur à partir de 18 kVA. Par exemple, l'usage de pompes à chaleur, de fours et de lave-linges professionnels ou encore une distance importante du compteur des équipements électriques.

Dans un cas concret, un compteur de 18 kVA en courant monophasé propose une puissance concentrée en un seul câble et une seule phase. Contrairement au courant triphasé qui répartira une puissance de 6kVA dans chacune des phases et des câbles. Cette répartition de la puissance semble plus adaptée et sécurisante pour le local dans lequel elle s'inscrit.

Puissance apparente et contrats d'électricité pour professionnels

Quelles sont les puissances apparentes pour les compteurs pros ?

  • La puissance apparente des petits professionnels oscille entre 3-36 kVA.
  • La puissance apparente des entreprises et usines est entre 42-240 kVA.
  • La puissance apparente des grosses industries est supérieure à 250 kVA.

Y a-t-il des différences selon la taille de l'entreprise ?

électricien

Selon la consommation du client et du professionnel, et donc la puissance requise, il existe différents compteurs afin de s'adapter aux besoins de tous. Les différents compteurs s'échelonnent en fonction des puissances électriques suivantes :

  • 6 kVA : destiné aux locaux et logements aux besoins classiques ;
  • 9 kVA : pour les bureaux chauffés à l'électricité ou bien dans des espaces de 100 m²
  • À partir de 12 kVA : adapté aux grandes surfaces de bureaux, de plus de 200 m²

Je veux souscrire un contrat d'électricité, est-ce que ma puissance apparente a une importance ?

La puissance apparente déterminera la puissance nécessaire au bon fonctionnement électrique des locaux, et affectera donc le choix du compteur électrique, et de l'abonnement.

Il est donc essentiel de prendre bonne connaissance de sa puissance apparente auprès d'un fournisseur afin de calibrer ses installations électriques en conséquence.