Détails du sujet
ETUDE DES PERTES DE CHARGE SUR LES LIGNES BASSE TENSION (CAS DE LA CABINE NDOSHO)
Résumé
Auteur : YAGIRWA FUNDI
Niveau:
Département: Genie Electrique
Année Ac: 2025-2026 , | 2026-02-20 12:28:49
Mots clés
Charge, tension, courant, pertes
Intérêt
En tant qu’étudiant en dernière année de licence en génie électrique, le choix du sujet portant sur l’étude des pertes de charge sur une ligne basse tension, cas de la cabine de Ndosho, revêt pour moi un intérêt particulier tant sur le plan académique que professionnel.
Ce sujet me permet de mettre en application les connaissances théoriques acquises au cours de ma formation, notamment en électrotechnique, en distribution de l’énergie électrique et en analyse des réseaux. Les notions relatives à la chute de tension, aux pertes en ligne, à la puissance active et réactive, ainsi qu’au dimensionnement des conducteurs trouvent ici un cadre concret d’étude. Travailler sur un cas réel me donne l’opportunité de relier la théorie à la pratique et de mieux comprendre les défis techniques rencontrés dans les réseaux de distribution basse tension.
Problématique
Dans les réseaux de distribution électrique, les lignes basse tension constituent le dernier maillon entre le transformateur de distribution et les consommateurs. Cependant, ces lignes sont souvent confrontées à des pertes de charge importantes, se traduisant par des chutes de tension, une diminution de la qualité de l’énergie fournie et une augmentation des pertes techniques.
Au niveau de la cabine de distribution de Ndosho, on observe des irrégularités de tension signalées par les usagers, particulièrement aux heures de forte demande. Ces perturbations peuvent être dues à plusieurs facteurs, notamment la longueur excessive des conducteurs, la section inadaptée des câbles, le déséquilibre des charges, le vieillissement des équipements ou encore la surcharge du transformateur.
Dans un contexte où la demande énergétique ne cesse de croître et où la qualité de service constitue un enjeu majeur pour les exploitants du réseau, il devient essentiel d’évaluer les pertes de charge sur la ligne basse tension alimentée par la cabine de Ndosho. Une mauvaise maîtrise de ces pertes peut entraîner :
Une dégradation des performances des appareils électriques ;
Une augmentation des pertes d’énergie ;
Une baisse du rendement du réseau ;
Des risques de dysfonctionnement et d’échauffement des conducteurs.
Ainsi, la question centrale de cette étude est la suivante :
Quel est le niveau réel des pertes de charge sur la ligne basse tension de la cabine de Ndosho, quels en sont les principaux facteurs explicatifs, et quelles solutions techniques peuvent être proposées pour améliorer la qualité de la tension distribuée ?
Cette étude vise donc à analyser quantitativement les pertes de charge, à identifier leurs causes principales et à proposer des mesures correctives adaptées aux réalités techniques et économiques du réseau concerné. Plan provisoire
Pour mener à bien notre analyse et répondre aux hypothèses soulevées, l'architecture de ce travail se décline en quatre articulations majeures, organisées comme suit :
0.Introduction Générale
0.1Contexte de l'étude (Électrification urbaine à Goma)
0.2Problématique
0.3Hypothèses de recherche
0.4Objectifs (Global et spécifiques)
0.5Choix et intérêt du sujet
0.6Délimitation du sujet (Spatio-temporelle)
0.7Subdivision du travail
Chapitre I : Généralités sur les Réseaux de Distribution Basse Tension
Objectif : Poser les bases théoriques nécessaires à la compréhension du sujet.
1.1. Constitution d'un réseau de distribution (Poste HTA/BT, lignes, branchements)
1.2. Architecture des réseaux BT (Réseau radial, bouclé, maillé)
1.3. Paramètres électriques des lignes (Résistance, Réactance, Impédance)
1.4. Concept de la chute de tension (Définition et causes)
1.5. Normes et limites admissibles (\Delta U selon la CEI ou la SNEL)
Chapitre II : Présentation de la Cabine Ndosho et Collecte des Données
Objectif : Décrire techniquement le site d'étude et présenter les mesures effectuées.
2.1. Description géographique et technique du quartier Ndosho
2.2. Caractéristiques du transformateur de la cabine (Puissance apparente, couplage)
2.3. Topologie du réseau de distribution (Schéma unifilaire des départs)
2.4. Présentation des données collectées (Longueurs des câbles, sections, types de conducteurs)
2.5. Relevés des mesures de courant (I) et de tension (U) aux points critiques
Chapitre III : Analyse des Pertes de Charge et Interprétation des Résultats
Objectif : Passer aux calculs et diagnostiquer l'état du réseau.
3.1. Calcul théorique des chutes de tension par tronçon
3.2. Évaluation des pertes de puissance par effet Joule (P_{pertes})
3.3. Analyse du déséquilibre de charge et son impact sur le neutre
3.4. Comparaison entre les mesures de terrain et les calculs théoriques
3.5. Interprétation des résultats : Identification des zones critiques (sous-tension prononcée)
CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES
Hypothèses
En réponse aux interrogations formulées précédemment, nos hypothèses de recherche s'articulent autour des points suivants : 1.Hypothèse générale
Les pertes de charge observées sur la ligne basse tension alimentée par la cabine de Ndosho sont significatives et résultent principalement de la surcharge du réseau, du dimensionnement inadapté des conducteurs et du déséquilibre des charges, entraînant ainsi une dégradation de la qualité de la tension distribuée.
2.Hypothèses spécifiques
2.1La longueur importante des conducteurs et leur faible section contribuent à une augmentation notable de la chute de tension le long de la ligne.
2.2Le déséquilibre des charges entre les phases accentue les pertes techniques et provoque une instabilité de la tension au niveau des abonnés.
2.3La surcharge du transformateur de distribution entraîne une élévation du courant dans les conducteurs, ce qui augmente les pertes par effet Joule.
2.4L’état de vieillissement des équipements et des connexions électriques contribue également à l’augmentation des pertes de charge.
2.5L’optimisation du dimensionnement des conducteurs et une meilleure répartition des charges permettraient de réduire sensiblement les pertes et d’améliorer la qualité de service. Méthodes
Pour répondre aux questions posées dans la problématique, nous adopterons une approche mixte, combinant la méthode descriptive (observation du réseau) et la méthode expérimentale (mesures et calculs).
1. Phase de Collecte des Données (Levé de terrain)
C’est l'étape de diagnostic. Il s'agit de recueillir les paramètres physiques de la ligne basse tension :
Recensement des charges : Identifier le nombre d'abonnés et la puissance souscrite (ou estimée) pour chaque branche.
Caractérisation des conducteurs : Déterminer la nature du métal (Cuivre ou Aluminium), la section (mm^2) et la longueur des différents tronçons.
Campagne de mesures : Relever les tensions de départ à la cabine et les tensions en bout de ligne aux heures de pointe à l'aide d'un multimètre ou d'un analyseur de réseau. Bibliographie
La réalisation de cette étude sur les pertes de charge de la cabine Ndosho s'est appuyée sur l'exploitation d'une documentation variée, comprenant des ouvrages théoriques, des guides techniques spécialisés ainsi que des travaux de recherche antérieurs, notamment :
1 . G. SEGUIER & R. BAUSIERE (2019), Électrotechnique industrielle, 4ème édition, 2.Dunod, Paris. (Indispensable pour les calculs de puissance et de pertes).
3.T. WILDY (2014), Électrotechnique, 5ème édition, De Boeck Supérieur, Louvain-la-Neuve. (Excellent pour la modélisation des réseaux BT).
J. NIARD (2012), Installations électriques BT et HT, Nathan, Paris.
4.Schneider Electric (2024), Guide de l'Installation Électrique, Édition internationale. (La "bible" pour le dimensionnement des câbles et le calcul de \Delta U).
5.Norme NF C 15-100, Installations électriques à basse tension, AFNOR. (Référence pour les limites de chutes de tension : 3% à 5% selon les cas).
6.CEI 60038, Tensions normales de la CEI, Commission Électrotechnique Internationale.
Directeur & Encadreur
Status
Décision ou observation:
Feu vert:
Déposé : NON
Défendu: NON
Finalisé: NON
ETUDE DES PERTES DE CHARGE SUR LES LIGNES BASSE TENSION (CAS DE LA CABINE NDOSHO)
Résumé
Auteur : YAGIRWA FUNDI
Niveau:
Département: Genie Electrique
Année Ac: 2025-2026 , | 2026-02-20 12:28:49
Mots clés
Charge, tension, courant, pertesIntérêt
En tant qu’étudiant en dernière année de licence en génie électrique, le choix du sujet portant sur l’étude des pertes de charge sur une ligne basse tension, cas de la cabine de Ndosho, revêt pour moi un intérêt particulier tant sur le plan académique que professionnel.Ce sujet me permet de mettre en application les connaissances théoriques acquises au cours de ma formation, notamment en électrotechnique, en distribution de l’énergie électrique et en analyse des réseaux. Les notions relatives à la chute de tension, aux pertes en ligne, à la puissance active et réactive, ainsi qu’au dimensionnement des conducteurs trouvent ici un cadre concret d’étude. Travailler sur un cas réel me donne l’opportunité de relier la théorie à la pratique et de mieux comprendre les défis techniques rencontrés dans les réseaux de distribution basse tension.
Problématique
Dans les réseaux de distribution électrique, les lignes basse tension constituent le dernier maillon entre le transformateur de distribution et les consommateurs. Cependant, ces lignes sont souvent confrontées à des pertes de charge importantes, se traduisant par des chutes de tension, une diminution de la qualité de l’énergie fournie et une augmentation des pertes techniques.Au niveau de la cabine de distribution de Ndosho, on observe des irrégularités de tension signalées par les usagers, particulièrement aux heures de forte demande. Ces perturbations peuvent être dues à plusieurs facteurs, notamment la longueur excessive des conducteurs, la section inadaptée des câbles, le déséquilibre des charges, le vieillissement des équipements ou encore la surcharge du transformateur.
Dans un contexte où la demande énergétique ne cesse de croître et où la qualité de service constitue un enjeu majeur pour les exploitants du réseau, il devient essentiel d’évaluer les pertes de charge sur la ligne basse tension alimentée par la cabine de Ndosho. Une mauvaise maîtrise de ces pertes peut entraîner :
Une dégradation des performances des appareils électriques ;
Une augmentation des pertes d’énergie ;
Une baisse du rendement du réseau ;
Des risques de dysfonctionnement et d’échauffement des conducteurs.
Ainsi, la question centrale de cette étude est la suivante :
Quel est le niveau réel des pertes de charge sur la ligne basse tension de la cabine de Ndosho, quels en sont les principaux facteurs explicatifs, et quelles solutions techniques peuvent être proposées pour améliorer la qualité de la tension distribuée ?
Cette étude vise donc à analyser quantitativement les pertes de charge, à identifier leurs causes principales et à proposer des mesures correctives adaptées aux réalités techniques et économiques du réseau concerné.
Plan provisoire
Pour mener à bien notre analyse et répondre aux hypothèses soulevées, l'architecture de ce travail se décline en quatre articulations majeures, organisées comme suit :0.Introduction Générale
0.1Contexte de l'étude (Électrification urbaine à Goma)
0.2Problématique
0.3Hypothèses de recherche
0.4Objectifs (Global et spécifiques)
0.5Choix et intérêt du sujet
0.6Délimitation du sujet (Spatio-temporelle)
0.7Subdivision du travail
Chapitre I : Généralités sur les Réseaux de Distribution Basse Tension
Objectif : Poser les bases théoriques nécessaires à la compréhension du sujet.
1.1. Constitution d'un réseau de distribution (Poste HTA/BT, lignes, branchements)
1.2. Architecture des réseaux BT (Réseau radial, bouclé, maillé)
1.3. Paramètres électriques des lignes (Résistance, Réactance, Impédance)
1.4. Concept de la chute de tension (Définition et causes)
1.5. Normes et limites admissibles (\Delta U selon la CEI ou la SNEL)
Chapitre II : Présentation de la Cabine Ndosho et Collecte des Données
Objectif : Décrire techniquement le site d'étude et présenter les mesures effectuées.
2.1. Description géographique et technique du quartier Ndosho
2.2. Caractéristiques du transformateur de la cabine (Puissance apparente, couplage)
2.3. Topologie du réseau de distribution (Schéma unifilaire des départs)
2.4. Présentation des données collectées (Longueurs des câbles, sections, types de conducteurs)
2.5. Relevés des mesures de courant (I) et de tension (U) aux points critiques
Chapitre III : Analyse des Pertes de Charge et Interprétation des Résultats
Objectif : Passer aux calculs et diagnostiquer l'état du réseau.
3.1. Calcul théorique des chutes de tension par tronçon
3.2. Évaluation des pertes de puissance par effet Joule (P_{pertes})
3.3. Analyse du déséquilibre de charge et son impact sur le neutre
3.4. Comparaison entre les mesures de terrain et les calculs théoriques
3.5. Interprétation des résultats : Identification des zones critiques (sous-tension prononcée)
CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES
Hypothèses
En réponse aux interrogations formulées précédemment, nos hypothèses de recherche s'articulent autour des points suivants : 1.Hypothèse généraleLes pertes de charge observées sur la ligne basse tension alimentée par la cabine de Ndosho sont significatives et résultent principalement de la surcharge du réseau, du dimensionnement inadapté des conducteurs et du déséquilibre des charges, entraînant ainsi une dégradation de la qualité de la tension distribuée.
2.Hypothèses spécifiques
2.1La longueur importante des conducteurs et leur faible section contribuent à une augmentation notable de la chute de tension le long de la ligne.
2.2Le déséquilibre des charges entre les phases accentue les pertes techniques et provoque une instabilité de la tension au niveau des abonnés.
2.3La surcharge du transformateur de distribution entraîne une élévation du courant dans les conducteurs, ce qui augmente les pertes par effet Joule.
2.4L’état de vieillissement des équipements et des connexions électriques contribue également à l’augmentation des pertes de charge.
2.5L’optimisation du dimensionnement des conducteurs et une meilleure répartition des charges permettraient de réduire sensiblement les pertes et d’améliorer la qualité de service.
Méthodes
Pour répondre aux questions posées dans la problématique, nous adopterons une approche mixte, combinant la méthode descriptive (observation du réseau) et la méthode expérimentale (mesures et calculs).1. Phase de Collecte des Données (Levé de terrain)
C’est l'étape de diagnostic. Il s'agit de recueillir les paramètres physiques de la ligne basse tension :
Recensement des charges : Identifier le nombre d'abonnés et la puissance souscrite (ou estimée) pour chaque branche.
Caractérisation des conducteurs : Déterminer la nature du métal (Cuivre ou Aluminium), la section (mm^2) et la longueur des différents tronçons.
Campagne de mesures : Relever les tensions de départ à la cabine et les tensions en bout de ligne aux heures de pointe à l'aide d'un multimètre ou d'un analyseur de réseau.
Bibliographie
La réalisation de cette étude sur les pertes de charge de la cabine Ndosho s'est appuyée sur l'exploitation d'une documentation variée, comprenant des ouvrages théoriques, des guides techniques spécialisés ainsi que des travaux de recherche antérieurs, notamment :1 . G. SEGUIER & R. BAUSIERE (2019), Électrotechnique industrielle, 4ème édition, 2.Dunod, Paris. (Indispensable pour les calculs de puissance et de pertes).
3.T. WILDY (2014), Électrotechnique, 5ème édition, De Boeck Supérieur, Louvain-la-Neuve. (Excellent pour la modélisation des réseaux BT).
J. NIARD (2012), Installations électriques BT et HT, Nathan, Paris.
4.Schneider Electric (2024), Guide de l'Installation Électrique, Édition internationale. (La "bible" pour le dimensionnement des câbles et le calcul de \Delta U).
5.Norme NF C 15-100, Installations électriques à basse tension, AFNOR. (Référence pour les limites de chutes de tension : 3% à 5% selon les cas).
6.CEI 60038, Tensions normales de la CEI, Commission Électrotechnique Internationale.
Directeur & Encadreur
Status
Décision ou observation:Feu vert:
Déposé : NON
Défendu: NON
Finalisé: NON