Comprendre l'ampérage 230V biphasé : pourquoi les courants des phases ne s'additionnent pas simplement
La méconception
Beaucoup supposent que le courant total d'un service 230V (biphasé) égale la somme des courants des deux phases. C'est incorrect. La relation dépend entièrement des connexions charges et angles de phase.
Physique biphasé
- Transformateur monophasé, secondaire prise centrale
- L1–N = 120V ∠0° ; L2–N = 120V ∠180°
- L1–L2 = 240V (différence phasorielle : 120∠0° – 120∠180° = 240∠0°)
- Neutre porte courant déséquilibre seulement
Scénarios courants
Cas 1 : Deux charges 120V (une par phase)
- Charge A (L1–N) : 1200W → 10A sur L1, 10A sur N
- Charge B (L2–N) : 1200W → 10A sur L2, 10A sur N (phase opposée)
- Courant neutre : 10A – 10A = 0A (équilibré)
- Courant L1 : 10A ; Courant L2 : 10A
- Puissance totale : 2400W
- "Somme phases" : 20A (sans sens)
- Courant service (compteur) : 10A (chaque phase porte 10A ; compteur mesure par phase)
Cas 2 : Une charge 240V
- Charge (L1–L2) : 4800W → 20A
- Courant L1 : 20A ; Courant L2 : 20A (même courant, chemin série)
- Courant neutre : 0A
- Puissance totale : 4800W
- Courant service : 20A par phase
Cas 3 : Charges mixtes (Réaliste)
- L1–N : 1500W (12,5A)
- L2–N : 1000W (8,3A)
- L1–L2 : 3000W (12,5A)
- L1 total : 12,5 + 12,5 = 25A
- L2 total : 8,3 + 12,5 = 20,8A
- Neutre : 12,5 – 8,3 = 4,2A
- Puissance totale : 5500W
- Compteur lit courant max phase pour facturation demande : 25A
Ce que le compteur mesure
Compteurs résidentiels (Forme 2S) mesurent énergie par phase et les somment :
kWh_total = ∫(V_L1×I_L1 + V_L2×I_L2) dt
Demande (kW) = (V_L1×I_L1 + V_L2×I_L2) / 1000 à intervalle pointe.
Pas : (I_L1 + I_L2) × 120V.
Pourquoi « additionner phases » est faux
- Double-compte charges 240V : Même courant circule les deux phases — compter deux fois surestime
- Ignore angle phase : Charges 120V phases opposées s'annulent partiellement dans neutre
- Représente mal capacité : Service 200A = 200A max par phase, pas 100A+100A
Règles pratiques
- Dimensionnement conducteurs : Chaque phase dimensionnée pour son propre courant max (NEC 310.15)
- Dimensionnement disjoncteur : Disjoncteur bipolaire = déclenchement commun à courant nominal par phase
- Équilibrage charges : Distribuez charges 120V uniformément L1/L2 pour minimiser courant neutre
- Dimensionnement générateur : Nommez pour courant max phase × 240V (ou somme puissances phases)
Résumé
En systèmes biphasés, les courants phases ne sont pas additifs pour puissance totale ou capacité service. Courant chaque phase déterminé par ses charges connectées (portions 120V + 240V). Compteur mesure puissance par phase et somme énergie. Conception et dépannage utilisant courants par phase et déséquilibre neutre — pas somme fictive.