Un électricien travaillant sur la rénovation d'un hôtel a récemment eu l'expérience amusante d'essayer de remettre un fouillis de fils dans une boîte de jonction après l'avoir ouverte. La boîte de jonction était une boîte carrée standard de 4″ avec une profondeur de 1,25″, généralement utilisée avec un seul circuit. Cependant, la boîte contenait quatre circuits ! Trois circuits supplémentaires avaient été tirés dans la boîte au fil du temps, laissant un total de sept conducteurs dans la boîte, ce qui est presque le double du nombre maximum de conducteurs autorisés dans ce type de boîte de jonction ! La plaque de couverture à peine s'adaptait à la boîte de jonction. L'une des principales raisons pour lesquelles cela se produit est le manque total de compréhension concernant la façon dont les dimensions (par exemple, largeur, hauteur et profondeur) des boîtes électriques sont déterminées et leur importance. Les boîtes électriques ne sont pas seulement des conteneurs pour le raccordement. Le volume, la forme et la profondeur d'une boîte affectent tous la durée de vie d'une connexion, ainsi que la quantité de chaleur qui se dissipera de la connexion.
Pourquoi les dimensions des boîtes électriques sont une exigence de sécurité, pas une préférence
Selon l'article 314 du Code national de l'électricité (NEC), il existe des limites sur le nombre de conducteurs pouvant tenir à l'intérieur d'une boîte en fonction de la taille de la boîte. Lors du calcul de votre boîte, vous devez tenir compte des éléments suivants : chaque fil (non isolé ou nu), chaque pince qui sera fixée au fil, tout appareil qui sera installé et tout autre accessoire qui sera installé. Si vous avez une boîte trop petite pour accueillir le nombre de conducteurs, cela exercera une pression sur les conducteurs et entravera la dissipation de la chaleur, provoquant une défaillance de l'isolation lorsque l'appareil est en place. Le NEC a établi des exigences de taille minimales pour les boîtes ; par conséquent, si vous utilisez la boîte de taille minimale, vous serez à l'abri de ce problème. Le NEC attribue une allocation de volume par conducteur isolé en fonction de sa taille (14 AWG = 2,0 pouces cubes, 12 AWG = 2,25 pouces cubes, 10 AWG = 2,5 pouces cubes) pour tenir compte des éléments supplémentaires que vous avez à l'intérieur de votre boîte. Par exemple, lors de votre calcul de remplissage de boîte complet, vous devrez inclure les fils de terre, les pinces internes, tout connecteur de câble et l'appareil qui sera installé à l'intérieur de la boîte. Une seule prise ou un support de commutateur sera équivalent à deux conducteurs pour le but de ce calcul.
Le total résultant détermine le volume minimum de boîte requis. Les ressources de l'Association nationale de protection contre l'incendie (NFPA) et des publications commerciales électriques comme EC&M fournissent des exemples détaillés de remplissage de boîte.
Pour un aperçu plus spécifique des appareils qui s'intègrent dans ces enceintes, notre guide sur quelle taille de disjoncteur vous avez besoin explique la protection contre les surintensités que le panneau de disjoncteurs — lui-même une très grande boîte électrique — doit fournir. Et pour comprendre les dispositifs de protection logés dans de nombreuses enceintes, notre article sur ce que sont les disjoncteurs UL 489 explique le cadre de certification qui régit les disjoncteurs installés dans les tableaux de distribution et les centres de charge.
Types de boîtes électriques courantes et leurs dimensions typiques
Toutes les boîtes électriques sont interchangeables. Le type de boîte détermine où elle peut être installée — dans un mur, sur une surface, à l'extérieur — et ce qu'elle peut contenir. Le tableau suivant résume les quatre types de boîtes les plus courants et les dimensions que vous rencontrerez généralement sur une étagère de fournisseur.
| Type de boîte | Dimensions typiques (Largeur × Hauteur × Profondeur) | Volume typique (pouces cubes) | Utilisation courante |
|---|---|---|---|
| Boîte de dispositif en plastique ou en métal à un seul gang | 3″ × 2″ × 2‑1/2″ à 3‑1/2″ de profondeur | 12–22 po³. | Un interrupteur ou une prise duplex |
| Boîte de dispositif à double gang | 3″ × 4‑1/2″ × 2‑1/2″ à 3‑1/2″ de profondeur | 25–40 po³. | Deux interrupteurs ou deux prises côte à côte |
| Boîte métallique carrée de 4 pouces | 4″ × 4″ × 1‑1/4″, 1‑1/2″, ou 2‑1/8″ de profondeur | 18–30 po³ (les versions plus profondes contiennent plus) | Boîte de jonction, ou boîte de dispositif avec un anneau de plâtre |
| Boîte métallique carrée de 4‑11/16″ | 4‑11/16″ × 4‑11/16″ × 1‑1/2″ à 2‑1/8″ de profondeur | 29–50 po³. | Boîtes de jonction plus grandes, multiples épissures, applications commerciales |
| Boîte octogonale (boîte de plafond) | 4″ de diamètre × 1‑1/2″ ou 2‑1/8″ de profondeur | 15–22 po³. | Appareils d'éclairage de plafond, détecteurs de fumée |
| Boîte pratique (boîte utilitaire à montage en surface) | 4″ × 2″ × 1‑1/2″ à 2″ de profondeur | 8–14 po³. | Interrupteur ou prise monté en surface dans les garages, sous-sols |
| Boîte étanche (extérieur) | À un seul gang : ~3″ × 5″ × 2″ de profondeur | 15–25 po³. | Prises et interrupteurs extérieurs, avec couvercles à joint |
| Boîtes à 4 gangs et plus grandes boîtes multi-gangs | Largeurs multiples de ~2″ par gang, profondeurs jusqu'à 3‑1/2″ | 40–80+ po³. | Plusieurs interrupteurs en un seul emplacement |
Les boîtes électriques à simple poste sont le type de boîte électrique le plus couramment utilisé dans un cadre résidentiel ; elles mesurent généralement 3″ de haut sur 2″ de large. La profondeur des boîtes varie, les maisons plus anciennes ayant des boîtes de 2-1/4″ de profondeur. L'installation de prises USB modernes ou intelligentes, qui sont beaucoup plus profondes qu'une prise duplex traditionnelle, peut poser des difficultés car plus l'appareil est profond, plus il sera difficile de l'installer dans une boîte trop peu profonde. Une boîte trop peu profonde vous obligera à entasser les fils, ce qui crée une pression sur les connexions et peut provoquer des arcs électriques ou un circuit ouvert avec le temps. Par conséquent, la plupart des électriciens utilisent désormais des boîtes électriques à simple poste de 3-1/2″ de profondeur comme standard, même si le code du bâtiment autorise l'installation d'une boîte moins profonde. Le volume supplémentaire en pouces cubes dans la boîte coûte très peu et facilite grandement toute installation ou remplacement futur de l'appareil logé dans la boîte par rapport à une boîte de profondeur moindre.
Comment la règle 6/12 affecte le placement et la taille des boîtes
La “ règle 6/12 ” est une règle d'espacement, non une règle de dimension de boîte, qui affecte la quantité et la position des boîtes nécessaires pour votre installation électrique. Selon l'article 210.52 du NEC, aucun point le long d'un mur ne doit être à plus de six pieds d'une prise de courant. Par conséquent, il ne peut y avoir plus de douze pieds entre chaque prise de courant le long d'un mur. Toute section de mur de plus de deux pieds doit comporter au moins une prise de courant installée. Cela signifie que la règle 6/12 établit un nombre minimum absolu de boîtes de sortie dans une grande pièce et définit par la suite le nombre de circuits qui seront alimentés ainsi que le calcul de la charge totale pour le panneau électrique de cette pièce. La règle 6/12 est un exemple d'exigence minimale ; l'installation de prises supplémentaires, même si elle dépasse le nombre requis par cette règle, est autorisée et offre souvent une commodité supplémentaire. Connaître la règle 6/12 vous permettra de créer un plan électrique précis pour une pièce afin de déterminer l'emplacement et la taille appropriés de chaque boîte de sortie en fonction des conducteurs qui y sont exposés.
Ce qui peut mal tourner lorsque la boîte est trop petite
Les boîtes sous-dimensionnées ont des conséquences réelles. Lorsqu'une boîte est surchargée, le résultat sera toujours une dégradation de l'isolation des conducteurs due à la chaleur emprisonnée ; cela se produira avec le temps. L'isolation devient cassante et finira par se fissurer. Un conducteur fissuré créera soit un défaut de terre, soit un court-circuit qui peut ne pas déclencher le disjoncteur avant que l'arc ne commence déjà. De plus, si la boîte est trop peu profonde, les conducteurs ne pourront pas être pliés proprement derrière l'appareil ; une fois installés, les fils seront trop comprimés contre l'arrière de la boîte et pourront soit desserrer une vis de borne, soit casser un connecteur de fil en raison de la pression. Des connexions peu fiables créent des problèmes dans le diagnostic des problèmes électriques et peuvent constituer un risque d'incendie. Le respect du calcul de remplissage de la boîte permettra d'éviter tous ces problèmes.
Choisir la bonne boîte pour le travail
Le choix d'une taille et d'un style appropriés pour votre boîte électrique dépend du type de circuit électrique sur lequel vous travaillez, ainsi que du nombre de conducteurs qui seront installés ensemble dans ce circuit. Voici quelques recommandations pratiques :
- Pour un interrupteur ou une prise unique dans une cloison sèche : Une boîte d'appareil métallique ou en plastique simple, d'au moins 2 3/4 pouces de profondeur et d'un volume d'au moins 22 pouces cubes, offrira suffisamment d'espace pour un appareil standard et son câblage associé sans surcharger.
- Pour une boîte de jonction avec plusieurs circuits : La boîte métallique carrée de dimensions 4-5/8″ x 4-5/8″, avec une profondeur de 2-1/8″, a un volume de 42 pouces cubes et est utilisée plus que toute autre boîte dans les salles électriques commerciales. Un couvercle vierge ou un anneau de plâtre peut être installé sur cette boîte, qui possède plusieurs points d'entrée de conduit.
- Pour les installations extérieures : Une boîte de sortie étanche simple, avec un couvercle ‘ en utilisation ’, répond aux exigences d'étanchéité selon NEC 406.9 pour les prises installées dans des zones humides. La profondeur accrue de la boîte extérieure permet également un espace adéquat pour que la prise GFCI ne soit pas encombrée.
- Pour les luminaires de plafond : Une boîte octogonale classée pour le poids du luminaire est obligatoire. Une boîte octogonale standard de 4 pouces supporte jusqu'à 50 livres ; les luminaires plus lourds nécessitent une boîte classée pour ventilateur avec des oreilles de montage renforcées.
Le matériau de la boîte — PVC, fibre de verre ou métal — dépend de la méthode de câblage et des exigences de mise à la terre. Les boîtes métalliques doivent être mises à la terre ; les boîtes non métalliques ne nécessitent pas de mise à la terre mais ne peuvent pas être utilisées avec un conduit métallique sauf si elles sont spécifiquement listées. Pour les enceintes industrielles telles que les tableaux de distribution, les boîtes de compteur et les panneaux de contrôle qui abritent des disjoncteurs et autres dispositifs de protection, les exigences dimensionnelles vont au-delà des règles de remplissage de boîte NEC pour inclure les normes UL et IEC qui régissent la construction des tableaux. HUYU fournit des disjoncteurs et équipements de protection associés qui s'adaptent aux formats standard de panneaux utilisés sur les marchés IEC et nord-américains, des disjoncteurs miniatures comme le HUM18‑63 MCB qui se montent sur rail DIN à l'intérieur d'un tableau de distribution, aux disjoncteurs moulés comme le HYM1 MCCB qui s'adaptent aux enceintes commerciales et industrielles plus grandes.
Questions Fréquemment Posées
Quelle est la règle 6-12 en électricité ?
Selon la NEC 210.52, une prise de courant doit se trouver à moins de 6 pieds de tout point sur un mur extérieur et à 12 pieds des autres prises de courant. Un mur d'au moins 2 pieds de large nécessite au moins une prise de courant. Cela définit la quantité minimale de boîtes électriques à installer dans chaque pièce.
Quels sont les quatre types de boîtes électriques ?
Quatre types populaires de boîtes électriques incluent : boîte d'appareil (utilisée pour les interrupteurs et prises), boîte de jonction (utilisée pour raccorder les conducteurs), boîte de plafond (octogonale ou ronde, utilisée pour supporter les luminaires), et boîte étanche (utilisée pour les installations extérieures). Chaque boîte possède des caractéristiques spécifiques qui la rendent adaptée à ses applications prévues.
Quelle est la taille d'une boîte électrique carrée ?
Les boîtes métalliques électriques (EMB) aux États-Unis sont généralement fabriquées en 4″ x 4″, avec une profondeur de 1-1/4″ à 2-1/8″, et des volumes allant de 18 à 30 pouces cubes. Une autre taille courante est 4-11/16″ x 4-11/16″, avec une capacité maximale de 50 pouces cubes.
Existe-t-il différentes tailles de boîtes de prise ?
Les boîtes de prise varient selon le nombre de postes et la profondeur. La boîte de prise standard la plus couramment achetée (simple poste) mesure environ trois pouces de haut, deux pouces de large et varie en profondeur de 1,5 à 3,5 pouces. Les boîtes plus profondes offrent un volume cubique plus important pour l'appareil et les conducteurs, ce qui est particulièrement important à considérer lors de l'utilisation d'un interrupteur intelligent ou d'une prise équipée de ports de charge USB, car ces appareils sont plus longs qu'une prise duplex standard.
Références
- NFPA 70 (NEC) Article 314 — Boîtes de prise, d'appareil, de tirage et de jonction ; corps de conduit ; et boîtiers d'accès. National Fire Protection Association.
- Leviton — Boîtes et enceintes électriques — Spécifications produit et guides d'installation pour boîtes résidentielles et commerciales.
- Hubbell — Boîtes électriques Raco et Bell — Catalogues de boîtes métalliques et étanches et données techniques.
- Construction électrique et maintenance (EC&M) — Articles sur le dimensionnement des boîtes, calculs de remplissage et conformité NEC.
La les dimensions d'une boîte électrique ne sont pas arbitraires. Elles sont inscrites dans le code après des décennies d'enquêtes sur les incendies et de défaillances d'isolation, et elles existent pour donner à chaque fil, chaque raccordement et chaque appareil l'espace nécessaire pour fonctionner en toute sécurité pendant la durée de vie du bâtiment. Que vous installiez un interrupteur unique dans une chambre ou que vous tiriez une douzaine de circuits dans une boîte de jonction commerciale, la boîte que vous choisissez — son type, son volume, sa profondeur — est la base sur laquelle chaque connexion à l'intérieur dépend.
