Cos Phi Mètre
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Le cos phi mètre mesure le facteur de puissance (cos φ) d’un circuit en courant alternatif, c’est-à-dire le rapport entre la puissance active consommée (W) et la puissance apparente absorbée (VA). Cet instrument est utilisé dans l’industrie et le tertiaire pour diagnostiquer des charges réactives et piloter la correction par condensateurs.
Cos φ selon le type de charge
| Type de charge | Cos φ | Nature |
|---|---|---|
| Résistance pure (convecteur, chauffe-eau) | 1,00 | Purement résistive |
| Moteur asynchrone à vide | Faible | Très inductif |
| Moteur asynchrone en pleine charge | Plus élevé, indiqué sur la plaque | Inductif modéré |
| Alimentation à découpage (LED, PC) | Variable | Variable selon correcteur FP |
| Ballast électronique fluorescent | Proche de 1 | Quasi-unitaire corrigé |
Impact sur la facture et la pénalité
En France, les contrats HTA (haute tension A) comportent une facturation de l’énergie réactive quand celle-ci dépasse un seuil fixé par le tarif d’acheminement. Elle s’applique sur la part d’énergie réactive (kVArh) consommée au-delà du seuil. Pour un industriel au cos φ dégradé, le surcoût se lit sur la facture d’acheminement.
La correction se fait par l’ajout de condensateurs de compensation (batterie de condensateurs automatique) au plus près des charges inductives. Le cos phi mètre permet de mesurer le facteur avant et après correction pour valider l’efficacité de l’installation.
Lecture et branchement
Un cos phi mètre s’intercale dans le circuit via un transformateur de courant (TC) sur une phase et une prise de tension sur les deux phases concernées. Les modèles de pince combinent la mesure de cos φ, de puissance active et apparente en un seul instrument. Son raccordement dans une armoire est fait par un électricien, installation hors tension. La lecture doit être effectuée en régime stabilisé : les moteurs en démarrage affichent un cos φ transitoire très bas qui n’est pas représentatif du régime nominal.
Questions fréquentes
Peut-on mesurer le cos φ avec un multimètre standard ?
Non. Un multimètre mesure tension et courant séparément mais ne calcule pas leur déphasage. Il faut un wattmètre, une pince de puissance ou un analyseur réseau capable de mesurer simultanément les deux grandeurs et d’en déduire le facteur de puissance.
Un cos φ supérieur à 1 est-il possible ?
Non : le facteur de puissance ne dépasse jamais 1. En présence d’harmoniques, le facteur de puissance « vrai » devient inférieur au cos φ calculé sur le seul fondamental ; un écart entre les deux est le signe de distorsions harmoniques.
Comment choisir la taille des condensateurs de correction ?
La puissance réactive à compenser (en kVAr) se calcule par : Q = P × (tan φ1 – tan φ2), où P est la puissance active, φ1 l’angle avant correction et φ2 l’angle cible. Le cos phi mètre fournit les valeurs de départ ; le calcul détermine la batterie à installer.
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