Comprendre les boîtes de dérivation : Composants essentiels pour des systèmes électriques sûrs et efficaces

I. Introduction

A. Définition d'une boîte de jonction

Une boîte de jonction est un boîtier conçu pour abriter des connexions électriques, offrant un moyen sûr et organisé de connecter plusieurs fils et circuits. Ces boîtes peuvent être fabriquées à partir de divers matériaux, notamment le métal et le plastique, et sont essentielles dans les systèmes électriques résidentiels et commerciaux. Elles servent de points de connexion pour les fils, garantissant que les épissures électriques sont protégées des dommages et des facteurs environnementaux tels que l'humidité et les chocs physiques.

Boîte de jonction VIOX

B. Importance dans les systèmes électriques

Les boîtes de jonction sont essentielles pour préserver la sécurité et l'efficacité des systèmes électriques, car elles protègent le câblage des menaces extérieures, évitent tout contact involontaire avec des fils sous tension et réduisent les risques d'incendie ou de court-circuit. En offrant un environnement sûr pour les connexions électriques, les boîtes de jonction facilitent l'entretien et les modifications des systèmes électriques sans mettre les fils en danger.

L'importance des boîtes de jonction peut être résumée comme suit :

• Protection : Ils protègent les connexions électriques des intempéries et des dommages physiques, réduisant ainsi les risques électriques.
• Organisation : Les boîtes de dérivation permettent d'organiser les chemins de câbles, ce qui facilite la gestion des systèmes électriques complexes.
• Accessibilité : Ils offrent des points d'accès pour les réparations ou les améliorations, permettant aux électriciens de travailler en toute sécurité sur le câblage sans avoir à accéder à des zones cachées ou difficiles d'accès.

II. Types de boîtes de jonction

Les boîtes de jonction sont divisées en groupes en fonction de leur utilisation, de leur conception et de leurs matériaux. Le choix de la bonne boîte de jonction pour les différentes installations électriques nécessite une compréhension de ces types.

A. Boîtes de jonction métalliques

Les boîtes de jonction métalliques sont généralement fabriquées en acier ou en aluminium. Ils offrent une durabilité exceptionnelle et sont parfaits pour des scénarios tels que les environnements industriels ou les applications extérieures où la robustesse est essentielle. Ces boîtes conviennent aux endroits susceptibles de subir des dommages physiques ou des menaces d'incendie, car elles peuvent tolérer des températures élevées et des chocs violents.

B. Boîtes de jonction non métalliques

En raison de leur résistance à la corrosion, les boîtes de jonction non métalliques - qui sont souvent fabriquées en plastique PVC - constituent une option populaire pour les applications résidentielles, telles que l'intérieur des murs ou des plafonds, et sont légères et d'un prix raisonnable. Elles sont principalement destinées à un usage intérieur, où elles sont exposées à des conditions environnementales difficiles dans une mesure limitée.

C. Boîtes de jonction étanches

Spécifiquement conçues pour protéger les connexions électriques des facteurs météorologiques tels que la pluie, la poussière et les températures élevées, les boîtes de jonction étanches sont essentielles pour prévenir l'intrusion de l'humidité et les risques associés et garantir que le câblage reste sec et sûr dans les environnements extérieurs, tels que les prises ou les éclairages extérieurs.

D. Boîtes de jonction antidéflagrantes

Afin d'empêcher les atmosphères externes de s'enflammer, les boîtes de jonction antidéflagrantes sont conçues pour piéger les gaz ou vapeurs explosifs susceptibles de se former à l'intérieur de leur enceinte. Ces boîtes sont indispensables dans les environnements dangereux où se trouvent des composés combustibles, notamment dans les industries chimiques ou les raffineries de pétrole. En préservant l'intégrité des connexions électriques dans des environnements potentiellement explosifs, elles garantissent la sécurité.

III. Composants d'une boîte de jonction

Les boîtes de jonction sont constituées d'un certain nombre de pièces cruciales qui coopèrent pour garantir l'efficacité et la sécurité des connexions électriques. Il est essentiel de comprendre ces éléments afin d'effectuer correctement l'installation et la maintenance.

A. Boîtier

Le composant principal d'une boîte de jonction est le boîtier, qui sert à abriter et à protéger les connexions électriques. Généralement construit en plastique ou en métal, le boîtier évite tout contact accidentel avec les fils sous tension et protège les composants internes des dommages physiques, de la poussière et de l'humidité.

B. Plaque de recouvrement

La plaque de couverture, qui est un couvercle de protection pour la boîte de jonction, sécurise le boîtier et maintient le câblage interne hors de portée. Il s'agit d'un élément de sécurité essentiel, car il réduit le risque de contact involontaire avec les connexions électriques. Les plaques de recouvrement peuvent être vissées ou encliquetées, et elles peuvent avoir des caractéristiques qui empêchent l'infiltration d'humidité ou de poussière.

C. Les knock-out

Les débouchures sont des ouvertures pré-perforées dans les boîtes de jonction qui facilitent l'insertion des câbles. Afin de faciliter les connexions entre les différents circuits, ces ouvertures peuvent être éliminées pour faire de la place aux conduits électriques ou aux fils qui pénètrent dans la boîte. Les débouchures offrant une grande souplesse d'installation, les électriciens peuvent modifier la boîte pour répondre à des exigences particulières en matière de câblage.

D. Supports de montage

En fonction de la conception de la boîte de jonction et des exigences d'installation, les supports de montage - pièces matérielles qui fixent la boîte aux murs, aux plafonds ou à d'autres surfaces - peuvent être fixes ou réglables, ce qui garantit que la boîte reste stable et positionnée correctement pendant l'installation et l'utilisation.

E. Vis de mise à la terre

Des vis métalliques appelées "vis de mise à la terre" se trouvent dans la boîte de jonction et servent de point de connexion pour les fils de mise à la terre. En canalisant correctement l'énergie excédentaire vers la terre, une mise à la terre adéquate réduit les risques d'incendie et aide à prévenir les chocs électriques, ce qui en fait un élément essentiel de la sécurité électrique. Les vis de mise à la terre garantissent que les parties métalliques de la boîte de dérivation restent au potentiel de la terre.

IV. Applications des boîtes de jonction

Les boîtes de dérivation sont des pièces adaptables qui sont utilisées dans divers contextes pour garantir des connexions électriques sûres et bien organisées. Les applications se répartissent entre les secteurs résidentiel, commercial, industriel et extérieur.

A. Usage résidentiel

Les boîtes de jonction sont essentielles pour connecter les fils électriques dans les environnements résidentiels ; elles sont souvent placées dans des endroits tels que les murs, les greniers et les sous-sols afin de réaliser des connexions pour les prises, les interrupteurs et les appareils d'éclairage. En contenant plusieurs connexions de fils, les boîtes de jonction contribuent à maintenir un système électrique propre et ordonné, réduisant ainsi le risque de dangers tels que les incendies électriques ou les courts-circuits. Leur utilisation facilite également la maintenance et le dépannage, ce qui les rend indispensables dans les systèmes de câblage domestique.

B. Applications commerciales

Dans les environnements commerciaux, où ils supervisent les réseaux électriques complexes des bâtiments publics, des établissements de vente au détail et des immeubles de bureaux, les boîtes de jonction sont essentielles. Elles permettent de regrouper les connexions électriques en un seul endroit, ce qui simplifie la maintenance et les ajustements. Les boîtes de jonction sont utilisées dans les environnements commerciaux pour aider à maintenir une infrastructure électrique ordonnée et efficace, ce qui est essentiel pour gérer les demandes électriques importantes et permettre une résolution rapide des problèmes.

C. Environnements industriels

Conçues pour résister à des conditions difficiles telles que la poussière, l'humidité et les températures extrêmes, les boîtes de jonction industrielles sont essentielles pour connecter les machines et les équipements lourds dans les environnements industriels. Leur construction robuste garantit une distribution fiable de l'énergie tout en améliorant la sécurité en protégeant contre les risques environnementaux. Leur capacité à gérer des systèmes électriques complexes est cruciale dans les industries où les temps d'arrêt peuvent entraîner d'importantes pertes de productivité.

D. Installations extérieures

L'objectif des boîtes de jonction extérieures est de protéger les connexions électriques des facteurs environnementaux tels que la pluie, la poussière et les changements de température. Ces boîtes étanches sont essentielles pour les applications telles que l'éclairage paysager, les prises de courant extérieures et les luminaires extérieurs, car elles maintiennent le câblage au sec et en sécurité, évitant ainsi les risques potentiels d'intrusion d'humidité ou de débris. En outre, les boîtes de jonction extérieures sont souvent dotées de mécanismes de verrouillage et de matériaux robustes pour prévenir le vandalisme et garantir une fiabilité à long terme.

V. Choix de la bonne boîte de jonction

Le choix de la boîte de jonction appropriée est crucial pour garantir la sécurité, la conformité et la fonctionnalité des installations électriques. Voici les principaux éléments à prendre en compte lors de la sélection d'une boîte de jonction :

A. Prise en compte de l'environnement

L'environnement dans lequel la boîte de jonction sera installée influence considérablement le choix du matériau et de la conception. Par exemple :

• Les environnements intérieurs peuvent permettre l'utilisation de boîtes non métalliques, qui sont légères et résistantes à la corrosion.
• Les applications extérieures nécessitent des boîtiers étanches pour les protéger contre l'humidité et l'exposition aux UV.
• Les environnements industriels peuvent nécessiter des boîtes métalliques ou antidéflagrantes pour résister aux conditions difficiles et prévenir les risques.

B. Exigences en matière de taille et de capacité

Un dimensionnement correct est essentiel pour tenir compte du nombre et de la taille des conducteurs, ainsi que de tous les dispositifs ou raccords à l'intérieur de la boîte. Le Code national de l'électricité (NEC) fournit des lignes directrices pour déterminer le volume minimum requis en fonction de :

• Le nombre de conducteurs.
• La taille des conducteurs (par exemple, de 18 AWG à 4 AWG ou plus).
• Allocations supplémentaires pour les dispositifs tels que les interrupteurs ou les prises de courant.

Le fait de ne pas choisir une boîte de taille appropriée peut entraîner une surchauffe, une détérioration de l'isolation ou un risque accru d'incendie électrique.

C. Sélection des matériaux

Le choix du matériau a une incidence sur la durabilité, la sécurité et la conformité :

• Les boîtes de jonction métalliques (en acier ou en aluminium, par exemple) sont robustes et conviennent aux environnements soumis à des contraintes physiques élevées.
• Les boîtes non métalliques (par exemple, en PVC) sont idéales pour une utilisation à l'intérieur où l'humidité est minimale.
• Veiller à ce que les matériaux résistent aux facteurs environnementaux tels que l'humidité, la lumière UV et la corrosion, en particulier dans les applications extérieures ou industrielles.

D. Conformité aux codes de l'électricité

Le respect des codes électriques locaux est obligatoire lors du choix d'une boîte de jonction. Le NEC énonce des exigences spécifiques concernant :

• Dimensions minimales des boîtiers en fonction du type et du nombre de conducteurs.
• Des pratiques d'installation qui garantissent l'accessibilité pour l'entretien.
• Exigences en matière de mise à la terre pour éviter l'accumulation d'électricité statique dans les lieux dangereux.

Le choix d'une boîte de jonction conforme à ces codes permet non seulement d'améliorer la sécurité, mais aussi de s'assurer que les installations passent les inspections.

VI. Processus d'installation

L'installation d'une boîte de dérivation comporte plusieurs étapes essentielles pour garantir la sécurité et la conformité aux normes électriques. Voici un guide détaillé du processus d'installation :

A. Planification et préparation

1. Précautions de sécurité : Avant de commencer, coupez le courant au niveau du panneau de disjonction principal du circuit sur lequel vous allez travailler. Utilisez un voltmètre ou un testeur sans contact pour confirmer que le courant est coupé.
2. Rassembler les outils et les matériaux : Rassembler tous les outils et matériaux nécessaires, y compris
   • Boîte de jonction approuvée par le code (métal ou plastique)
   • Serre-câbles (pour boîtes métalliques)
   • Écrous de fil de fer
   • Vis ou clous pour le montage
   • Ruban adhésif électrique
   • Pince à dénuder et tournevis
3. Choisissez l'emplacement : Choisissez un emplacement accessible pour la boîte de jonction qui soit conforme aux codes électriques locaux. Veillez à ce qu'elle soit solidement fixée à un montant ou à une solive, avec sa face affleurant la surface du mur.

B. Montage de la boîte

1. Fixation à la structure : Fixez la boîte de jonction à un montant ou à une solive à l'aide de vis dans les trous préexistants de la boîte, en veillant à ce qu'elle soit stable et qu'elle affleure la surface du mur.
2. Installer des colliers : Pour les boîtes métalliques, retirez les débouchures à l'aide d'un tournevis ou d'un marteau, puis installez des serre-câbles à chaque point d'entrée. Pour les boîtes en plastique, utiliser les colliers internes fournis dans la boîte.

C. Connexions de câblage

1. Préparer les fils : Dénuder chaque fil d'environ 3,5 cm à l'aide d'une pince à dénuder. Veillez à ce que chaque conducteur pénètre d'environ 6 pouces dans la boîte.
2. Connecter les fils de terre : Reliez d'abord les fils de terre en cuivre nu ou à isolation verte en les tordant ensemble et en les fixant à l'aide d'un écrou. Si vous utilisez une boîte métallique, connectez un fil de terre en queue de cochon à la vis de mise à la terre située à l'intérieur de la boîte.
3. Relier les fils chauds et neutres : Relier les fils noirs (chauds) et blancs (neutres) à l'aide d'écrous pour assurer la sécurité des connexions.
4. Fixer les câbles : Serrez les serre-câbles pour maintenir les fils en place sans trop les serrer, ce qui risquerait de les endommager.

D. Scellement et finition

1. Couvrir la boîte de jonction : Une fois tous les raccordements effectués, fixez solidement la plaque de recouvrement pour protéger le câblage interne de la poussière et de l'humidité.
2. Vérification finale : Assurez-vous que toutes les connexions sont bien serrées et qu'aucun fil n'est exposé à l'extérieur de la boîte de jonction.
3. Rétablissement de l'alimentation : rétablissez l'alimentation au niveau du disjoncteur et testez les connexions pour vous assurer que tout fonctionne correctement.

VII. Considérations relatives à la sécurité

1. Mise à la terre
   • Boîtes métalliques : Mise à la terre à l'aide d'une vis ou d'une méthode approuvée
   • Boîtes non métalliques : Utiliser une pince de mise à la terre approuvée
   • Assurer une mise à la terre continue et ininterrompue
2. Protection contre les surintensités
   • Raccorder à des disjoncteurs ou des fusibles d'un calibre approprié.
   • Surveiller les signes de surcharge (boîtes chaudes, lumières vacillantes).
3. Accessibilité
   • Installer dans des endroits facilement accessibles
   • Maintenir un espace de travail minimum (30″ de large x 36″ de profondeur)
4. Sécurité incendie
   • Utiliser des matériaux incombustibles adaptés à l'environnement
   • Mise en œuvre de l'ignifugation des circuits critiques
   • Fixer solidement les couvercles des boîtes de jonction

X. Impact environnemental et durabilité

Dans le secteur électrique, les effets des boîtes de jonction sur l'environnement et leur contribution au développement durable deviennent des facteurs de plus en plus importants. Cette section examine les économies d'énergie des boîtes de jonction, les méthodes de recyclage et les matériaux respectueux de l'environnement.

A. Matériaux écologiques

Plastiques recyclés : Étant donné que certaines boîtes de jonction, comme la i12 GreenLine, sont composées d'au moins 90% de matières recyclées après consommation (PCR), qui comprennent le PEBD et le PP, ce changement permet non seulement d'économiser des matières premières, mais aussi de réduire considérablement l'impact environnemental d'environ 40% par rapport aux plastiques conventionnels.

Durabilité et performance : Les boîtes de jonction écologiques réduisent la dépendance à l'égard des nouveaux plastiques d'origine fossile tout en maintenant des normes de performance et de sécurité élevées, ce qui prouve que la durabilité et la fonctionnalité peuvent coexister.

ABS NEUF VS. ABS RECYCLÉ DANS LES BOÎTES DE JONCTION ÉTANCHES

B. Recyclage des anciennes boîtes de dérivation

Le recyclage des anciennes boîtes de dérivation est un moyen efficace de réduire les déchets et de promouvoir le développement durable :

Récupération des matériaux : Des composants précieux tels que les métaux (comme le cuivre) et les polymères peuvent être récupérés et réutilisés dans les processus de fabrication à partir de boîtes de jonction provenant de systèmes électriques hors d'usage, y compris les panneaux solaires. Cette pratique réduit la demande de ressources vierges tout en diminuant la quantité de déchets mis en décharge.

Potentiel de réutilisation : De nombreuses boîtes de dérivation peuvent être rénovées et réutilisées si elles sont encore en bon état. En s'assurant que toutes les ouvertures inutilisées sont scellées, il est possible de les réinstaller en toute sécurité, ce qui contribue à la conservation des ressources.

C. Aspects liés à la conservation de l'énergie

• Gestion efficace du câblage: Les boîtes de dérivation correctement installées facilitent les configurations de câblage efficaces, réduisant les pertes d'énergie associées à de mauvaises connexions ou à une surcharge des circuits. Cette efficacité peut entraîner une réduction de la consommation d'énergie dans les systèmes électriques.
• Soutien aux énergies renouvelables: Les boîtes de jonction font partie intégrante des systèmes d'énergie solaire, reliant les panneaux solaires aux onduleurs et autres composants électriques. En permettant l'intégration des sources d'énergie renouvelables, elles contribuent aux efforts globaux de conservation de l'énergie.

XI. Normes réglementaires et conformité

La conformité aux normes réglementaires est essentielle à la sécurité de l'installation et du fonctionnement des boîtes de jonction. Cette section traite des principales exigences du Code national de l'électricité (NEC), des désignations UL et des normes internationales.

A. Exigences du code national de l'électricité (NEC)

Le NEC établit des directives spécifiques pour l'installation des boîtes de jonction afin de minimiser les risques électriques. Les principales dispositions sont les suivantes :

• Spécifications des matériaux : Les boîtes de dérivation doivent être fabriquées à partir de matériaux non combustibles, tels que le métal ou le plastique approprié, en fonction de l'environnement auquel elles sont destinées (NEC Section 314.28). Par exemple, les boîtes utilisées dans des endroits humides doivent être classées en conséquence.
• Exigences en matière de volume et de taille : Le NEC définit des volumes minimums en fonction du nombre et de la taille des conducteurs dans la boîte (NEC Section 314.16). Par exemple, une boîte contenant trois à six conducteurs doit avoir un volume minimum de 18 pouces cubes.
• Exigences de mise à la terre : Les boîtes de jonction doivent être mises à la terre afin de fournir un chemin sûr pour le courant de défaut, évitant ainsi les risques de chocs électriques (NEC Section 250.110). Les méthodes de mise à la terre varient selon que la boîte est métallique ou non métallique.
• Accessibilité : Les boîtes doivent être installées dans des endroits accessibles pour l'entretien et l'inspection, en veillant à ce qu'elles ne soient pas dissimulées derrière des murs ou des plafonds (NEC Section 314.29).

B. Inscriptions et certifications UL

Underwriters Laboratories (UL) fournit des certifications de sécurité pour les boîtes de jonction, garantissant qu'elles répondent à des normes de performance spécifiques. Les points clés sont les suivants :

• Assurance de la sécurité : Les produits listés par UL ont été soumis à des tests rigoureux afin de vérifier leur sécurité et leur fiabilité dans diverses applications.
• Conformité aux normes : Les certifications UL garantissent que les boîtes de jonction sont conformes aux normes de sécurité en vigueur, notamment en matière de résistance au feu, de protection contre l'humidité et de performances électriques.
• Acceptation du marché : De nombreux codes du bâtiment locaux exigent que les produits soient homologués par UL, ce qui rend essentiel pour les électriciens et les entrepreneurs de choisir des boîtes de jonction certifiées.

C. Normes internationales

Outre les réglementations NEC et les certifications UL, les normes internationales régissent également les spécifications des boîtes de jonction :

• Normes CEI : La Commission électrotechnique internationale (CEI) fournit des lignes directrices pour les installations électriques qui peuvent inclure des spécifications pour les boîtes de jonction, en particulier en ce qui concerne la sécurité et les conditions environnementales.
• Certifications ISO : L'Organisation internationale de normalisation (ISO) définit des normes de gestion de la qualité qui peuvent s'appliquer aux fabricants de composants électriques, y compris les boîtes de jonction.

La conformité à ces normes internationales garantit que les boîtes de jonction conviennent aux applications mondiales et répondent aux diverses exigences réglementaires.

XIII. Fabricants de boîtes de dérivation

1. Boîtier NEMA
   • Localisation : ÉTATS-UNIS D'AMÉRIQUE
   • Site web : nemaenclosures.com
2. Polycase
   • Localisation : ÉTATS-UNIS D'AMÉRIQUE
   • Site web : polycase.com
3. Turck, Inc
   • Localisation : ÉTATS-UNIS D'AMÉRIQUE
   • Site web : turck.com
4. VIOX Electric Co. Ltd
   • Localisation : Chine
   • Site web : viox.com
5. Groupe KAISER
   • Localisation : Allemagne
   • Site web : kaiser-elektro.de
6. Hammond Manufacturing
   • Localisation : Canada
   • Site web : hammondmfg.com
7. Maréchal Electric
   • Localisation : France
   • Site web : marechal.com
8. Groupe Spina
   • Localisation : Italie
   • Site web : spinagroup.com
9. Takachi
   • Localisation : Japon
   • Site web : takachi.com

XIV. Conclusion

Les boîtes de dérivation, qui offrent des connexions sûres et bien organisées pour le câblage dans divers contextes, sont des éléments cruciaux des systèmes électriques. Ces dispositifs sont essentiels pour préserver l'efficacité et la sécurité électriques dans les habitations et les locaux commerciaux. Pour les propriétaires comme pour les électriciens, il est essentiel de comprendre leurs types, leurs composants et les techniques d'installation appropriées. Les boîtes de dérivation continuent d'évoluer, avec des matériaux respectueux de l'environnement et des conceptions écoénergétiques de plus en plus courantes à mesure que la technologie se développe et que le développement durable prend de l'importance. Nous pouvons garantir que les boîtes de dérivation continueront à agir comme des protecteurs fiables de notre infrastructure électrique, favorisant la fonctionnalité et la sécurité dans notre environnement de plus en plus électrifié, en respectant les meilleures pratiques et les réglementations.

Référence

https://en.wikipedia.org/wiki/Junction_box