Les câbles électriques enterrés présentent des exigences différentes des câbles classiques, car ils sont soumis à l'humidité, à la pression et aux contraintes du sous-sol. Le câble NM-B standard utilisé pour les installations résidentielles n'est pas adapté aux installations enterrées extérieures. C'est pourquoi il est essentiel de respecter le code NEC pour garantir la sécurité des installations électriques enterrées extérieures. Ce guide présente ce code en détail.
Qu’est-ce que le code NEC ? – Les bases
Le Code national de l'électricité (NEC), également appelé NFPA 70, est une norme nationale qui fournit des directives détaillées pour l'installation sécuritaire des systèmes électriques aux États-Unis. Ces directives sont publiées par la National Fire Protection Association (NFPA). La norme couvre les types de câbles, la profondeur minimale d'enfouissement, la tension, le remblayage et d'autres recommandations nécessaires pour un câblage électrique sécurisé. Ainsi, en respectant le code NEC, vous pouvez protéger vos appareils contre les chocs électriques, les incendies d'origine électrique et autres dangers.
Le code NEC s'applique à la quasi-totalité des travaux électriques aux États-Unis. Cependant, il est également obligatoire dans de nombreuses juridictions hors des États-Unis. Il couvre les systèmes électriques, le câblage, la construction, l'éclairage, et bien plus encore. Le NEC comprend neuf chapitres, divisés en articles, parties et sections. De plus, il s'ouvre sur une introduction et se termine par un index informatif. La structure du NEC est la suivante :
| Structure NEC |
| Introduction |
| • Chapitre 1 : Généralités • Chapitre 2 : Câblage et protection • Chapitre 3 : Méthodes et matériaux de câblage • Chapitre 4 : Matériel d'usage général • Chapitre 5 : Occupations spéciales • Chapitre 6 : Équipements spéciaux • Chapitre 7 : Conditions particulières • Chapitre 8 : Systèmes de communication • Chapitre 9 : Tableaux |
| • Annexe A : Normes de sécurité des produits • Annexe B : Informations d’application pour les calculs d’ampérage • Annexe C : Tableaux de remplissage des conduits, tubes et chemins de câbles… • Annexe D : Exemples • Annexe E : Types de construction • Annexe F : Systèmes d’alimentation électrique pour les opérations critiques… • Annexe G : Supervision, contrôle et acquisition de données (SCADA) • Annexe H : Administration et application • Annexe I : Tableaux de couples de serrage recommandés… • Annexe J : Normes ADA pour la conception accessible • Annexe K : Utilisation du matériel médical dans les logements… |
N.B. : Le code NEC ne s'applique à aucun type de système électrique des véhicules automobiles, des navires ou des aéronefs.
Bref historique des débuts de l'ECN
L'histoire du NEC remonte à la fin du XIXe siècle. À cette époque, plusieurs organismes, comme le New York Board of Fire Underwriters et la National Electric Light Association, publiaient des normes électriques distinctes. Mais la multiplication des normes engendrait de la confusion, et le besoin d'une norme unifiée s'est fait sentir.
Dans le but d'établir une norme, une réunion collective fut organisée en mars 1896 à New York. Cette rencontre, baptisée « Conférence conjointe des intérêts électriques et connexes », rassembla des experts et des représentants d'associations de différents secteurs, tels que l'assurance, l'électricité, l'architecture et d'autres domaines connexes. Ce comité publia par la suite, en 1897, la brochure n° 70 du Conseil national des assureurs incendie (NBFU 70), qui constitue en grande partie la première édition du Code national de l'électricité.
Plus tard en 1911, la norme a été révisée périodiquement et publiée sous forme de nouvelle édition. Par ailleurs, cette documentation a été transférée à la National Fire Protection Association (NFPA). La NFPA gère depuis lors la mise à jour, la révision et l'extension du Code national de l'électricité (NEC). Actuellement, le code NEC est considéré comme la norme la plus utilisée et la plus fiable établie par la NFPA.
Importance du respect du code NEC pour la sécurité
Le Code national de l'électricité (NEC) est un code largement reconnu et approuvé par l'Institut national américain de normalisation (ANSI). Il garantit la sécurité des installations électriques dans les propriétés résidentielles et industrielles. C'est pourquoi, pour assurer la sécurité des installations électriques, il est crucial de respecter le Code NEC. Ce code fournit des directives concernant les points suivants :
- Règles relatives aux installations électriques, notamment la tension, le raccordement, etc.
- Directives relatives au câblage et à la protection
- Méthodes et matériaux de câblage en fonction de l'application ; cela inclut les conducteurs, les câbles, les goulottes, les conduits et les boîtes.
- Utilisation d'équipements électriques
- Directives d'application spécifiques pour les zones dangereuses, l'aéronautique, le secteur de la santé, etc.
Ainsi, en respectant le code NEC, vous obtiendrez une installation électrique sûre et conforme aux normes. De plus, ce code couvre également les aspects légaux des câbles électriques enterrés.
De plus, le code est révisé et mis à jour tous les trois ans. Ainsi, vous pouvez vous fier au code, car il est constamment mis à jour avec les dernières technologies.
NBUne fois le code NEC mis à jour, tous les États ne sont pas tenus de l'appliquer immédiatement. Ils disposent de quelques mois à un an pour s'adapter à la dernière version. De plus, les États peuvent inclure ou exclure certaines sections du code en fonction de leurs besoins.
Directives d'installation pour les câbles électriques enterrés à l'extérieur
Prises extérieures
Dans le code NEC 406.9(B)(1)Il est stipulé que les prises de courant de 15 et 20 ampères, 125 et 250 volts installées en milieu humide doivent être protégées par un boîtier. Que le capuchon de la fiche soit présent ou non, cette exigence s'applique à toutes ces prises. Ceci permet de protéger l'installation contre les chocs électriques et les accidents soudains.
De nouveau, conformément aux instructions de NEC 406.9(A)Dans les zones humides, les plaques d'égout doivent être conçues pour un usage intensif et s'ouvrir à au moins 90° grâce à une charnière. Si la conception de la plaque d'égout ne permet pas une ouverture à 90°, installez-la de manière à permettre une ouverture complète.
De plus, les prises extérieures sont obligatoires à l'avant et à l'arrière des maisons individuelles. Dans ce cas, leur hauteur d'installation ne doit pas dépasser 2 mètres (6.5 pieds) au-dessus du sol.
Exigences relatives aux disjoncteurs différentiels pour une utilisation en extérieur
GFCI signifie disjoncteur différentiel. Il s'agit d'un dispositif de sécurité électronique qui protège contre les chocs électriques et les incendies d'origine électrique. Cette protection GFCI est essentielle pour les prises extérieures de 125 V ou 250 V, comme indiqué dans la documentation. NEC 210.8(A)Outre les espaces extérieurs, cette obligation s'applique aux zones suivantes :
- Salles de bains
- Garages
- Espaces rampants
- Cuisine
- Cabines de baignoire ou de douche
- Buanderies
- Parties ou zones non aménagées du sous-sol non destinées à être des pièces habitables
- Installation de câblage et de prises électriques temporaires à l'extérieur, à proximité de points d'eau tels que des piscines ou des fontaines.
Tableau des exigences GFCI
| Article NEC | Instructions relatives au disjoncteur différentiel |
| 210.8(A)(3) | Toutes les prises extérieures dans les logements (jusqu'à 250 V) doivent être protégées par un disjoncteur différentiel. |
| 210.8 (B) | L'installation d'un disjoncteur différentiel (GFCI) est obligatoire pour toutes les prises extérieures dans les locaux commerciaux, industriels et autres lieux non résidentiels. |
| 590.6 (A) | Cet article impose la protection par disjoncteur différentiel (GFCI) pour le câblage temporaire des prises extérieures. Il s'applique souvent aux chantiers de construction et aux équipements temporaires. |
Conduits et câblage
Lors de l'utilisation de câbles pour enfouissement direct, vous devez vous assurer qu'ils sont étiquetés comme câbles UF pour haute tension ou qu'ils sont spécialement conçus à cet effet. éclairage basse tensionLes circuits haute tension, tels que ceux de 120/240 V, ne peuvent pas partager le même conduit que les circuits basse tension, tels que ceux de 12/24 V. Ils peuvent toutefois partager une même tranchée à condition que chaque circuit soit installé dans un conduit séparé.
Le choix du matériau des conduits est également crucial pour la sécurité. Par exemple, le métal rigide, le PVC ou l'IMC protègent les câbles souterrains des dommages et offrent une protection mécanique importante, notamment à faible profondeur d'enfouissement. Article NEC 300.5, Les exigences minimales de couverture varient selon les types de câbles ; les voici :
| Type de câblage | Couverture minimale |
| Câble UF (alimentation souterraine) | 24 pouces |
| Fil PVC | 18 pouces (standard) |
| Fil d'acier galvanisé | 6 pouces |
| Câblage basse tension | 6 pouces |
| Conduit métallique rigide (RMC) | 6 pouces |
| Conduit métallique intermédiaire (IMC) | 6 pouces |
| Tubes métalliques électriques (EMT) | 18 pouces |
| Tubes métalliques flexibles (FMT) | 18 pouces (standard) |
| Autres câbles à enfouir directement | 18 pouces (standard) |
De plus, selon les normes NEC, tous les câblages et connexions doivent être sécurisés par étanche ou résistant aux intempéries Boîtes de jonction pour empêcher les infiltrations d'humidité et la corrosion.
Exigences minimales de couverture
Le terme « hauteur de couverture » désigne la distance entre le haut du câble enterré et la surface du sol. Il est important de noter que cette hauteur de couverture ne correspond pas à la profondeur totale de la tranchée. L'article 300.5 du NEC (National Electrical Code) fournit les recommandations minimales de hauteur de couverture pour les méthodes de câblage et les chemins de câbles de 0 à 1 000 volts.
Remarque : La profondeur totale de la tranchée doit être supérieure aux exigences minimales de couverture pour recouvrir correctement le câblage.
Pour les câbles ou les chemins de câbles enterrés directement, NEC E3803.1. [300.5(A)] le tableau suivant présente les exigences minimales de couverture :
| TABLEAU E3803.1 (Tableau 300.5)EXIGENCES MINIMALES DE COUVERTURE, INHUMATION EN POUCES | |||||
| EMPLACEMENT DU CÂBLAGE, DU MÉTHODE OU DU CIRCUIT | TYPE DE MÉTHODE DE CÂBLAGE OU DE CIRCUIT | ||||
| 1 Câbles ou conducteurs enterrés directement | 2 conduit métallique rigide ou conduit métallique intermédiaire | 3 Tubes métalliques électriques, chemins de câbles non métalliques homologués pour enfouissement direct sans enrobage de béton ni autres chemins de câbles approuvés | 4 Circuits de dérivation résidentiels de 120 volts ou moins avec protection GFCI et protection maximale contre les surintensités de 20 ampères | 5 Les circuits de commande de l'irrigation et de l'éclairage paysager sont limités à 30 volts maximum et sont installés avec du câble de type UF ou tout autre câble ou conduit identifié. | |
| Tous les emplacements non spécifiés ci-dessous | 24 | 6 | 18 | 12 | 6 |
| Dans une tranchée sous une couche de béton de 2 cm d'épaisseur ou équivalent | 18 | 6 | 12 | 6 | 6 |
| Sous un bâtiment | 0 (Dans le canal uniquement ou type MC identifié pour l'enfouissement direct) | 0 | 0 | 0 (Dans chemin de roulement uniquement ou de type MC identifié pour l'enfouissement direct) | 0 (Dans le canal uniquement ou type MC identifié pour l'enfouissement direct) |
| Sous une dalle extérieure en béton d'une épaisseur minimale de 10 cm (4 pouces), sans circulation de véhicules, et la dalle s'étendant d'au moins 15 cm (6 pouces) au-delà de l'installation souterraine | 18 | 4 | 4 | 6 (Enfouissement direct) 4 (En canal) | 6 (Enfouissement direct) 4 (En canal) |
| Sous les rues, les autoroutes, les routes, les ruelles, les allées et les parkings | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Les allées et les aires de stationnement extérieures des maisons individuelles et bifamiliales sont utilisées exclusivement à des fins liées à l'habitation. | 18 | 18 | 18 | 12 | 18 |
| Dans la roche solide, recouverte d'une couche de béton d'au moins 5 cm (2 pouces) s'étendant jusqu'à la roche. | 2 (Sur circuit uniquement) | 2 | 2 | 2 (Sur circuit uniquement) | 2 (Sur circuit uniquement) |
Systèmes à basse tension
Article 725 du NEC Elle classe les circuits à puissance limitée en trois catégories. Les voici :
- Classe 1: Peut être limité ou non en puissance et peut fonctionner jusqu'à 600 V.
- Classe 2: Systèmes fonctionnant jusqu'à 150 V avec une puissance limitée (généralement ≤ 100 VA).
- Classe 3: Convient aux circuits fonctionnant jusqu'à 150 V ou 100 V CC.
Conformément au code NEC, les alimentations basse tension et le câblage électrique sont conformes à la classe 2.
Vous trouverez les instructions nécessaires pour l'éclairage basse tension au chapitre 4 du NEC. Et selon Article 411 du NECLes systèmes d'éclairage basse tension sont limités à 30 V RMS ou moins et à un courant maximal de 25 A. De plus, ces systèmes requièrent des règles spécifiques en matière de câblage, de connexions et d'installation. Par exemple, l'éclairage de piscine, de spa et de fontaine de 30 V ou moins peut avoir une profondeur maximale de 15 cm (6 pouces).
Directives de remblayage
Le remblayage est important pour assurer la stabilité des câbles enterrés. Le code NEC recommande des matériaux de remblayage exempts de roches, de particules pointues et d'objets corrosifs. Le sable est un matériau idéal ; toutefois, selon les exigences de l'application, le matériau de remblayage peut varier.
La norme NEC 40 relative au remplissage spécifie le pourcentage maximal de remplissage des conduits. Ce pourcentage est le suivant :
- Pour un conducteur, le remplissage maximal est de 53 % de l'espace dans le conduit.
- Pour deux conducteurs, le remplissage maximal est de 31 % de l'espace dans le conduit.
- Pour plus de deux conducteurs, le remplissage maximal est de 40 % du conduit.
Protection des câbles électriques enterrés contre les dommages
Pour assurer la protection, au moins 2,4 mètres (8 pieds) de câble souterrain doivent être recouverts d'une gaine. Cela protégera le câblage contre tout dommage physique. De plus, les deux extrémités des conduits doivent être scellées. Ainsi, le conduit restera à l'abri de l'eau et de l'humidité.
Marquage des câbles électriques souterrains pour des raisons de sécurité
Selon Code NEC 300.5(D)(3)Vous devez utiliser les étiquettes ou rubans d'avertissement à 18 cm (ou plus) sous le niveau du sol. Toutefois, les étiquettes ne doivent pas être placées à moins de 12 cm au-dessus de l'installation.
Vous vous demandez peut-être pourquoi un tel étiquetage est nécessaire ? Ces étiquettes servent de signalisation et d'avertissement. Lorsqu'une personne effectue des travaux d'excavation, les rubans signalent visuellement la présence de câbles électriques. Ainsi, elle est vigilante et peut éviter tout risque d'électrocution ou d'accident.
Quatre options de profondeur d'enfouissement et leurs applications
Profondeur de six pouces
Les câbles basse tension (moins de 30 V) doivent être enterrés à une profondeur minimale de 6 cm. Cette profondeur s'applique également aux conduits électriques métalliques galvanisés. Voici quelques exemples courants :
- Éclairage paysager
- Éclairage de piscine
- Éclairage de spa
- Eclairage de fontaine
Douze pouces de profondeur
Selon le tableau E3803.1 du NEC, une profondeur de 30 cm (12 pouces) est l'une des profondeurs couramment recommandées pour l'enfouissement direct des câbles électriques. Elle offre un bon compromis entre sécurité et facilité d'entretien. Les installations d'éclairage résidentiel et paysager sont généralement enfouies à une profondeur de 30 cm (12 pouces).
18 pouces de profondeur
Pour les conducteurs en PVC ou autres goulottes non métalliques, la profondeur minimale recommandée est de 45,7 cm (18 pouces). Cette profondeur est suggérée en tenant compte de la stabilité et de la sécurité de l'installation.
Profondeur de 24 pouces
Aux États-Unis, la profondeur minimale d'enfouissement direct est d'au moins 60 cm (24 pouces). Cette profondeur est particulièrement recommandée pour les câbles haute tension enterrés directement et les lignes d'alimentation souterraines.
Considérations juridiques et de sécurité
Les considérations juridiques et de sécurité relatives à l'enfouissement des câbles électriques sont les suivantes :
Obtention des permis nécessaires
Rendez-vous à la mairie pour obtenir l'autorisation d'enterrer des câbles électriques. La norme NEC (National Electrical Code) définit des exigences spécifiques pour les installations électriques extérieures enterrées ; consultez les normes et faites appel à un électricien qualifié pour vous accompagner tout au long du processus.
Utilisez le type de câble et de conduit approprié.
Utilisez des câbles conçus pour les installations souterraines. Si votre projet nécessite un enfouissement direct, optez pour un câble d'alimentation souterrain (UF). En revanche, s'il implique l'utilisation de conduits, choisissez un câble en PVC.
Appelez le 811 avant de creuser et installez les rubans de signalisation.
Lors de travaux d'excavation pour l'enfouissement de câbles, vous risquez d'entrer en contact avec des réseaux souterrains tels que des conduites de gaz, d'eau ou de fibre optique. C'est pourquoi, avant de creuser, il est impératif de contacter les services publics locaux afin de localiser précisément ces réseaux et ainsi réaliser l'opération. Aux États-Unis, le numéro à composer est le 811 ; appelez-les pour éviter tout dommage accidentel pendant les travaux.
Une fois les travaux de terrassement et l'installation des câbles terminés, utilisez du ruban de signalisation conformément aux instructions du NEC.
Maintenir une distance de sécurité adéquate par rapport aux autres systèmes souterrains
Il est impératif de maintenir une distance suffisante entre les câbles électriques enterrés et les autres réseaux souterrains. Par exemple, le contact d'une conduite d'eau avec un câble électrique enterré peut s'avérer dangereux. C'est pourquoi il est essentiel de respecter une distance suffisante lors des travaux d'excavation.
Mise à la terre et liaison
Les conduits métalliques peuvent provoquer des chocs électriques potentiellement mortels. C'est pourquoi la mise à la terre est essentielle pour la sécurité. Toutefois, il est impératif d'utiliser des bornes de terre homologuées pour les câbles enterrés.
Erreurs courantes à éviter lors de l'enfouissement des câbles électriques extérieurs
1- Erreurs en profondeur et utilisation des conduits
La norme NEC recommande une profondeur minimale d'enfouissement des câbles. Si vous enfouissez les câbles sans respecter cette recommandation, vous risquez de vous exposer à un danger. En effet, un enfouissement insuffisant peut permettre aux câbles de remonter facilement à la surface, ce qui peut s'avérer dangereux.
2- Utilisation d'un fil électrique inadapté
Tous les types de câbles ne conviennent pas à l'enfouissement ; utilisez uniquement ceux spécifiquement conçus à cet effet. Les câbles enterrés doivent résister à la pression et à l'humidité sous la surface, conditions auxquelles un câble ordinaire ne peut pas se soumettre.
3- Mélange de différents types de câblage dans le même conduit
Le niveau d'isolation des fils varie selon leur type. Par conséquent, si vous utilisez deux types de fils différents dans la même gaine, cela peut entraîner une surchauffe et, à terme, des interférences. C'est pourquoi il est essentiel d'utiliser des fils de même type.
4- Mauvaise protection contre l'humidité
Si vous laissez les extrémités des conduits non scellées, elles peuvent facilement entrer en contact avec l'humidité, ce qui peut s'avérer dangereux. C'est pourquoi il est impératif de sceller les extrémités.
5- Ignorer les variations de code local
L'une des erreurs fréquentes lors de l'enfouissement de câbles électriques est d'ignorer les réglementations locales. Ces dernières contiennent des directives spécifiques qui peuvent contredire celles du Code national de l'électricité (NEC). Dans certaines régions, ces autorités locales sont trop strictes, ce qui peut entraîner des problèmes juridiques. Il est donc conseillé de contacter les autorités compétentes pour une mise en œuvre optimale.
Questions fréquentes
Conclusion
Suite à cette discussion, vous comprenez sans doute l'importance du respect du code NEC. Il est essentiel d'analyser votre application et le type de câble afin de choisir la profondeur d'enfouissement appropriée, conformément aux recommandations du code. Ce dernier contient également d'autres directives à suivre, telles que l'utilisation de rubans de signalisation, le remblayage, les étapes préalables au creusement, les exigences relatives aux câbles, etc. En respectant toutes les recommandations du code NEC, vous obtiendrez un câblage électrique enterré extérieur sûr et fiable.
