Calculateur de Volume de Boîte de Jonction - Conforme au Code NEC

Qu’est-ce qu’un calculateur de volume de boîte de dérivation ?

Un calculateur du volume d’une boîte de dérivation détermine le plus petit volume de boîte, en pouces cubes, pouvant contenir en toute sécurité un ensemble donné de fils et de composants. Il applique les règles de remplissage des boîtes du National Electrical Code (NEC), tableau 314,16(B). Les électriciens et les propriétaires s’en servent pour choisir une boîte conforme au code avant de l’installer, plutôt que de découvrir qu’elle est trop petite une fois les fils déjà à l’intérieur.

Qu’est-ce qu’une boîte de dérivation ?

Une boîte de jonction, aussi appelée boîte de raccordement ou boîte d’appareillage, est une enveloppe qui contient les épissures et les connexions électriques. Elle protège les fils contre les dommages mécaniques et éloigne les étincelles ou la chaleur de tout élément voisin susceptible de prendre feu. Les boîtes sont en métal ou en plastique et existent sous plusieurs formes, notamment simple, carrée et octogonale.

Pourquoi le volume de la boîte est important

Les connexions électriques conduisent du courant, et le courant produit de la chaleur. Une boîte offrant trop peu d’espace libre comprime les fils, ce qui empêche davantage cette chaleur de se dissiper. Un remplissage trop serré peut aussi entailler ou écraser l’isolant des fils lorsqu’on les enfonce, ce qui augmente le risque de court-circuit avec le temps. Le NEC fixe un volume minimal pour chaque boîte afin de laisser suffisamment de place aux conducteurs, aux épissures et aux appareils sans les comprimer.

Comment calculer le volume d’une boîte de dérivation

Le tableau 314,16(B) du NEC attribue un volume admissible, en pouces cubes, à chaque calibre de fil (American Wire Gauge, ou AWG). Le tableau couvre les calibres de 18 AWG à 6 AWG. Les conducteurs de plus grosse section ne sont pas dimensionnés de cette façon ; une autre partie du code, le NEC 314,28, traite des boîtes de tirage et de dérivation destinées aux fils de plus grosse section.

Le volume total requis correspond à la somme de plusieurs types de capacités :

• Conducteurs. Chaque fil sous tension qui entre dans la boîte et qui est raccordé par une épissure ou à un appareil compte pour une capacité, déterminée selon son propre calibre.
• Conducteurs de mise à la terre. Tous les fils de terre nus ou verts présents dans la boîte partagent une seule capacité, déterminée selon le plus gros fil de terre présent. S’il y a plus de quatre fils de terre, chaque fil au-delà du quatrième ajoute un quart de cette capacité.
• Serre-câbles. Tous les serre-câbles internes de la boîte partagent une seule capacité, déterminée selon le plus gros conducteur de la boîte. Cela reste valable quel que soit le nombre de serre-câbles présents.
• Étriers d’appareil. Chaque étrier d’appareil, c’est-à-dire la bride métallique qui fixe un interrupteur ou une prise, ajoute une capacité double, déterminée selon le plus gros conducteur de la boîte.

Sous forme de formule :

$V = C + G + K + Y$

où V est le volume requis de la boîte, C la somme des capacités attribuées aux conducteurs, G la capacité unique de mise à la terre, K la capacité des serre-câbles (comptée uniquement si la boîte en contient) et Y les capacités des étriers.

Exemple détaillé

Une boîte pour un interrupteur va-et-vient contient :

• trois conducteurs 14 AWG
• deux conducteurs 12 AWG
• un fil de terre 14 AWG
• un serre-câble
• un étrier d’appareillage

Capacités des conducteurs : (3 × 2,0) + (2 × 2,25) = 6,0 + 4,5 = 10,5 pouces cubes (172 cm³).

Le plus gros conducteur de la boîte est 12 AWG, avec une capacité de 2,25 pouces cubes. Cette valeur est utilisée ci-dessous pour le serre-câble et l’étrier.

Capacité de mise à la terre : un fil de terre 14 AWG, donc ajout de 2,0 pouces cubes (32,8 cm³). Total intermédiaire : 12,5.

Capacité du serre-câble : une capacité correspondant au plus gros conducteur, soit 2,25 pouces cubes (36,9 cm³). Total intermédiaire : 14,75.

Capacité de l’étrier d’appareillage : 2,25 × 2 × 1 = 4,5 pouces cubes. Total final : 19,25 pouces cubes (315 cm³).

Cette boîte doit avoir un volume d’au moins 19,25 pouces cubes (315 cm³). De nombreuses boîtes d’appareillage simples ont une capacité inférieure ; cette installation nécessite donc généralement une boîte plus grande, par exemple une boîte double ou une boîte simple profonde prévue pour 19,25 pouces cubes ou plus. Le volume d’une boîte est normalement estampillé à l’intérieur ou indiqué dans les caractéristiques du fabricant.

Ce que couvre ce calculateur

Le calculateur prend en charge les calibres de fil allant de 18 AWG à 6 AWG, conformément au tableau 314,16(B) du NEC. Il ne couvre pas :

• les conducteurs de plus grosse section que 6 AWG, qui relèvent plutôt du NEC 314,28.
• les boîtes multipostes dotées de cloisons internes.
• les boîtes qui combinent le câblage d’alimentation et le câblage basse tension, comme les câbles coaxiaux ou les câbles réseau.

Pour le remplissage des boîtes dans les cas qui ne sont pas couverts ici, ou pour prendre une décision finale de conformité, consulter directement les tableaux 314,16(A) et (B) du NEC, ou demander conseil à un électricien agréé.

Foire aux questions

Qu’est-ce qui compte comme conducteur pour le remplissage d’une boîte ? Tout fil isolé qui entre dans la boîte et qui est raccordé par une épissure ou à un appareil compte comme un conducteur. Un court fil de liaison d’environ 6 pouces ou moins qui ne sort pas de la boîte n’est généralement pas compté.

Chaque fil de terre ajoute-t-il sa propre capacité ? Non. Tous les conducteurs de mise à la terre d’une boîte partagent une seule capacité, déterminée selon le plus gros fil de terre. Ce n’est qu’après le quatrième fil de terre que chaque fil supplémentaire ajoute une petite quantité, soit un quart de cette capacité.

Si une boîte comporte trois serre-câbles, sont-ils comptés trois fois ? Non. Tous les serre-câbles d’une boîte utilisent ensemble une seule capacité, déterminée selon le plus gros conducteur de la boîte, quel que soit leur nombre.

Quel est l’effet d’un étrier d’appareillage sur le total ? Chaque étrier d’appareillage, comme la bride d’un interrupteur ou d’une prise, ajoute deux fois la capacité du plus gros conducteur de la boîte. Deux étriers ajoutent deux fois cette capacité double.

Que se passe-t-il si mon fil est de plus grosse section que 6 AWG ? Le tableau 314,16(B) du NEC n’attribue pas de capacité volumique aux calibres supérieurs à 6 AWG, et ce calculateur ne le fait pas non plus. Les boîtes destinées aux conducteurs de plus grosse section sont dimensionnées conformément au NEC 314,28.

Les boîtes métalliques et en plastique nécessitent-elles des volumes différents ? Non. Les règles de volume sont les mêmes pour les deux matériaux. Les boîtes métalliques comportent parfois des serre-câbles intégrés, qui comptent néanmoins dans la capacité indiquée ci-dessus.