Tableau de remplissage des conduits en PVC

1. Introduction

Lorsqu'il est question de conduits électriques, la plupart des gens se concentrent sur les choix évidents : le matériau à utiliser, le type de conduit (comme le Schedule 40 ou le Schedule 80) et la taille adaptée au projet. Ce sont des décisions importantes. Mais un autre facteur passe souvent inaperçu, bien que tout aussi crucial : la quantité de fil que l'on peut réellement insérer dans le conduit. C'est là qu'interviennent les tableaux de remplissage des conduits en PVC.

Ces tableaux sont plus que de simples tableaux techniques : ce sont des outils pratiques utilisés par les électriciens, les entrepreneurs et les ingénieurs pour s'assurer qu'ils ne surchargent pas un conduit avec trop de fils.

Dans cet article, vous apprendrez à déterminer la quantité de fil adéquate pour différents types et tailles de conduits en PVC, ainsi que les autres matériaux de ces conduits. Nous vous montrerons comment lire et utiliser les tableaux de remplissage des conduits, comprendre les bases du dimensionnement des fils et prendre en compte des facteurs clés comme le type d'isolant, le matériau du conduit et l'environnement d'installation. J'espère que cet article vous sera utile. Et maintenant, c'est parti !

2. Qu'est-ce qu'un tableau de remplissage de conduit et pourquoi est-il important ?

Un tableau de remplissage de conduits est un tableau de référence indiquant le nombre de fils/câbles électriques (ou conducteurs) d'une certaine taille pouvant être insérés en toute sécurité dans un conduit de taille spécifique. Ces tableaux sont basés sur des normes établies par des codes comme le Code national de l'électricité (CNE) et le Code canadien de l'électricité (CCE) afin d'assurer une bonne circulation d'air autour des fils et d'éviter la surchauffe.

Pourquoi est-ce important ? Parce que l'encombrement excessif d'un conduit peut entraîner une augmentation de la résistance, une accumulation de chaleur, une détérioration de l'isolation et même des incendies électriques. Les tableaux de remplissage vous aident à éviter tout cela en vous fournissant des limites précises, généralement exprimées en pourcentage de la surface intérieure du conduit.

3. Fils, câbles et conducteurs : quelle est la différence ?

Dans la section précédente, nous avons évoqué les câbles et les fils. Dans le langage courant, on a tendance à utiliser les mots « fil », « câble » et « conducteur » comme s'ils signifiaient la même chose. Franchement ? C'est tout à fait normal. Sur un chantier, ou même en électricité, on dit souvent « tirer un fil » ou « faire passer un câble » sans être toujours très précis. Mais lorsqu'il s'agit de calculs comme le remplissage des conduits, ces petites différences prennent toute leur importance.

Un conducteur n'est que la partie métallique à l'intérieur, généralement en cuivre ou en aluminium, qui traverse l'électricité. C'est le point de départ. Sans isolation, juste du métal nu = conducteur.

Un fil est un conducteur enveloppé d'un isolant, ce qui le rend sûr à manipuler et à installer. Ainsi, lorsqu'on parle de « fil », on parle généralement d'un conducteur isolé.  Conducteur + isolation = fil.

Un câble est un groupe de deux ou plusieurs fils isolés, regroupés dans une gaine extérieure. C'est comme regrouper plusieurs fils pour faciliter l'installation. Autrement dit, Deux fils ou plus dans une gaine = câble.

Disons que pour utiliser une analogie comme le montre l'image ci-dessus.

• Le conducteur est la mine de graphite d'un crayon.
• Le fil est le crayon complet, avec un boîtier en bois protégeant la mine.
• Le câble est la boîte de crayons, regroupant plusieurs crayons ensemble.

Maintenant que nous avons éclairci quels fils, câbles et conducteurs S'ils le sont vraiment, vous vous demandez peut-être comment savoir combien d'entre eux peuvent s'insérer en toute sécurité dans un conduit ?

En Amérique du Nord, le Code national de l'électricité (NEC) aux États-Unis et le Code canadien de l'électricité (CCE) au Canada définissent les règles de sécurité des installations électriques. Ces codes fournissent les limites officielles de remplissage des conduits, en fonction du nombre de fils tirés et du type de fil utilisé.

Et voici un autre élément clé : la taille du fil. C'est là que AWG (calibre de fil américain) L'AWG est le système standard que nous utilisons pour mesurer le diamètre des fils. Plus le nombre est petit, plus les fils sont épais, ce qui prend plus de place dans votre conduit ; la taille est donc un facteur déterminant.

De plus, tous les câbles ne sont pas égaux. Il existe différents types de câbles, comme THHN, XHHW, NM ou MC, chacun avec des épaisseurs d'isolation et des utilisations différentes. Et oui, le type de câble influence également le remplissage de votre conduit.

Nous allons passer en revue chacun des mots-clés importants mentionnés ici, un par un, tels que les pourcentages de remplissage des conduits, les types de fils, les câbles et le calibre AWG, afin que vous puissiez mieux les comprendre et obtenir plus de détails. Et le premier.

4. Quels sont les pourcentages de remplissage des conduits ?

Lors de l'installation de fils électriques dans un conduit, il est impossible d'en insérer autant que la capacité physique le permet. C'est là qu'intervient le pourcentage de remplissage du conduit : il s'agit de déterminer l'espace autorisé pour les fils à l'intérieur du conduit, en fonction des exigences de sécurité et des réglementations en vigueur.

Selon le NEC et le CEC, la quantité de remplissage autorisée dépend du nombre de conducteurs que vous placez à l'intérieur du conduit :

Un fil : Vous pouvez remplir jusqu'à 53% de la zone intérieure du conduit.

Deux fils : vous êtes limité à 31%.

Trois fils ou plus : vous pouvez utiliser jusqu'à 40% de l'espace.

5. Qu'est-ce qu'un Calibre de fil américain?

Parlons de l'AWG, abréviation de American Wire Gauge. On le retrouve partout dans le câblage électrique. Il s'agit d'une méthode standard pour mesurer l'épaisseur (ou le diamètre) d'un fil.

L'échelle AWG est inversement proportionnelle au diamètre du fil ; un chiffre AWG élevé indique un fil plus fin, tandis qu'un chiffre inférieur correspond à un fil plus épais. Plus le chiffre est élevé, plus le fil est fin. Par exemple, un fil de calibre 14 AWG est en réalité beaucoup plus fin qu'un fil de calibre 6 AWG.

Pourquoi est-ce important ? Parce que les fils plus épais transportent plus d'électricité et occupent plus d'espace dans votre conduit. Pour calculer le remplissage d'un conduit, vous devez connaître le calibre AWG de vos fils afin de déterminer l'espace occupé par chacun.

En bref, l'AWG vous aide à choisir la bonne taille de fil pour le travail et vous aide à vous assurer que votre conduit n'est pas trop plein.

Et dans la section suivante, nous présentons les types de câbles et de fils.

6. Types de fils et de câbles courants, matériaux et leurs significations

Comme mentionné précédemment, un fil est un conducteur unique, tandis qu'un câble est un faisceau de fils. Et ils sont tous de types différents.

Si vous avez déjà observé un fil électrique et vous êtes demandé ce que signifient toutes ces lettres, rassurez-vous, vous n'êtes pas seul. Des noms comme THHN, XHHW, THWN peuvent paraître déroutants au premier abord, mais ils en disent long sur la construction du fil et ses utilisations possibles.

Voici ce que signifient ces lettres, au cas où vous voudriez décoder un type de fil à la volée :

Nous présentons ici quelques types courants. Pour une meilleure compréhension, nous proposons un tableau comparatif.

Tout comme les fils, les câbles existent en différents types, chacun ayant son propre nom, sa propre structure et sa propre fonction. Voyons ce qui rend chacun d'eux unique.

Câble d'alimentation souterrain (UF)Le câble UF est conçu pour être directement installé dans le sol sans conduit. Résistant à l'eau, robuste et conçu pour résister aux conditions extérieures, il est souvent utilisé pour les éclairages de jardin, les pompes à eau ou l'alimentation électrique des abris de jardin et des garages.

Câble gainé de métal (MC)Le câble MC est doté d'une gaine métallique robuste qui protège les fils à l'intérieur. Elle facilite également la mise à la terre. Il est idéal pour les endroits où le câble risque d'être heurté ou endommagé, comme les usines, les entrepôts ou les bâtiments commerciaux.

Câble blindé (AC): Le câble CA est recouvert d'une gaine métallique flexible, ce qui lui confère une bonne protection tout en restant facile à plier. Il est souvent équipé d'une bande de mise à la terre. Il est couramment utilisé dans les sous-sols, les bâtiments anciens et les petits projets commerciaux.

Câble à gaine non métallique (NM)Le câble NM, souvent appelé Romex, est composé de plusieurs fils enveloppés dans une gaine extérieure en plastique. Léger, abordable et facile à installer à travers les murs, il est idéal pour le câblage des lumières, des prises et des appareils électroménagers.

Câble coaxialLe câble coaxial est utilisé pour transporter des signaux haute fréquence, comme ceux de votre télévision ou d'Internet. Il est composé d'un fil central entouré d'une isolation, d'un blindage métallique et d'une gaine de protection. Il est conçu pour réduire la perte de signal et bloquer les interférences.

Câble à paires torsadéesCe câble est composé de deux fils torsadés l'un autour de l'autre pour éliminer les interférences électriques. Il est souvent utilisé dans les téléphones, les réseaux informatiques et autres systèmes de communication où la qualité des signaux est essentielle.

Câble monoconducteur:Un seul fil isolé, souvent utilisé pour la mise à la terre, les systèmes électriques simples ou la connexion aux batteries et aux moteurs.

Câble multiconducteurCe câble regroupe plusieurs fils isolés dans une même gaine. Il est utile pour acheminer plusieurs signaux ou lignes électriques par le même chemin, comme dans les panneaux de contrôle ou les systèmes audio.

7. Comment utiliser un tableau de remplissage de conduits en PVC ?

Bon, maintenant que nous avons clarifié tout le jargon technique, passons aux choses sérieuses : comment utiliser un tableau de remplissage de conduits en PVC. Nous allons l'expliquer étape par étape ci-dessous.

Tout d'abord, décomposons le processus en trois étapes simples. C'est assez simple, mais il y a quelques détails importants à prendre en compte. Nous allons passer chaque étape en revue une par une pour que vous ne manquiez rien.

Les étapes sont généralement les suivantes:

• Déterminer la taille et le type de votre conduit,
• Identifier la taille et le type de fil,
• Calculer la surface totale de tous les fils,
• Appliquer la règle du pourcentage de remplissage NEC,
• Vérifiez le tableau de remplissage et faites le calcul pour vous assurer que vous ne remplissez pas trop le conduit.

Et dans différentes situations, les étapes peuvent être ajustéesNous allons faire les différents exemples dans ce qui suit.

Il est également important de garder à l'esprit que les différents matériaux de conduits peuvent affecter l'espace disponible pour les câbles. Les différents matériaux de conduits (comme le PVC, les tubes métalliques, le métal flexible, etc.) ont des capacités de remplissage et des exigences réglementaires différentes.

Ce guide se concentre spécifiquement sur les conduits en PVC. Si vous utilisez un autre matériau, consultez le tableau de remplissage correspondant.

Maintenant que vous avez vu le processus global, décomposons-le avec un scénario réel afin qu'il soit plus facile à comprendre et à appliquer au travail.

Concernant la vérification de la première et de la deuxième étape que nous avons mentionnées, les dimensions et les détails concernant le fil, tels que sa surface et son type d'isolation, sont généralement fournis par le fournisseur au moment de l'achat.

Par exemple, les spécifications du produit du fournisseur ou les étiquettes sur le tube de fil indiqueront la surface du fil (généralement en pouces carrés).

• Points clés à retenir: Que faire dans différents scénarios
• Taille de conduit limitée:Si vous êtes limité à l'utilisation d'une seule taille de conduit, comme un conduit en PVC Schedule 40 de 3/4 pouce, et que vous devez déterminer combien de fils THHN 12 AWG peuvent s'adapter en toute sécurité, voici comment utiliser le tableau de remplissage :
• Localiser la taille du conduit:Trouvez la ligne qui correspond à la taille de votre conduit, qui est « 3/4 pouce Schedule 40 ».
• Localiser la taille du fil:Trouvez la colonne qui correspond à la taille de votre fil, qui est « 12 AWG ».

Trouver l'intersection : À l'intersection de la ligne « 3/4 pouce Schedule 40 » et de la colonne « 12 AWG », vous trouverez le numéro qui indique le nombre maximal de fils THHN 12 AWG qui peuvent s'insérer en toute sécurité dans le conduit.

D'après le tableau, le nombre à l'intersection est 15.

Par conséquent, vous pouvez insérer en toute sécurité 15 fils THHN de calibre 12 AWG dans un conduit en PVC Schedule 40 de 3/4 pouce sans dépasser la limite de remplissage maximale.

Câbles limités, choix de conduits multiples:Si vous disposez d'un nombre fixe de fils mais que vous pouvez choisir la taille du conduit, vous calculerez le remplissage total du fil, puis choisirez une taille de conduit qui offre suffisamment d'espace (tout en restant dans les limites de remplissage) pour les fils que vous devez utiliser.

Imaginons que vous ayez 10 fils THHN de calibre 10 AWG à faire passer dans un conduit. Vous ne souhaitez pas les séparer ; vous souhaitez les placer tous dans le même conduit. Heureusement, vous avez le choix entre plusieurs tailles de conduits, comme des conduits en PVC Schedule 40 de 19 mm, 2,5 mm et 3,5 mm.

MesuresVous disposez de 10 fils THHN de calibre 10 AWG. Consultez le tableau de remplissage ci-dessus pour chaque taille de conduit disponible et trouvez l'entrée correspondant à un calibre 10 AWG.

Déterminer la taille du conduit

3/4 po Schedule 40 : peut contenir 9 fils. Insuffisant pour vos 10 fils.

1 pouce Schedule 40 : peut contenir 15 fils.

Sélectionnez le conduit

Vous pouvez utiliser un conduit Schedule 40 de 1 pouce, car il peut accueillir 15 pièces. Il s'agit donc du conduit le plus petit adapté à vos besoins.

Au cours du processus, vous vous demandez peut-être pourquoi nous ne le faisons pas. Appliquer la règle du pourcentage de remplissage NEC, et ici nous vous expliquons la raison et quand appliquer manuellement la règle de pourcentage de remplissage NEC.

• Tailles de fils mixtes:Lorsque vous avez des fils de tailles différentes dans le même conduit.
• Types de fils peu courants:Lors de l'utilisation de types de fils non répertoriés dans le tableau.
• Calculs complexes:Lorsque l'installation implique un grand nombre de conducteurs ou des exigences spécifiques qui ne se retrouvent pas facilement dans un tableau.
• Vérification:Lorsque vous devez vérifier que les valeurs du tableau correspondent à vos conditions d'installation spécifiques.

Même scénario, comment vérifier ? Vous disposez de 10 fils THHN de calibre 10 AWG. Des conduits PVC Schedule 40 de ¾ pouce, 1 pouce et 1¼ pouce sont disponibles.

Étape 1: Recherchez la surface d'un fil

D'après le chapitre 9, tableau 5 du NEC, nous voyons : 10 AWG THHN = 0,0211 po² par fil

Vous avez 10 fils : 0,0211 po² × 10 = 0,211 po² au total

Le chapitre 9 du NEC, tableau 5, indique les sections transversales approximatives des différents types de fils. Chaque type d'isolant présente une section légèrement différente, même pour un même calibre de fil. Vous trouverez cette valeur dans les tableaux de remplissage officiels du NEC, ou parfois dans les fiches techniques des fabricants. L'outil présenté ici site web peut-être utile.

Étape 2: Vérifiez chaque option de conduit

D'après le chapitre 9 du NEC, tableau 4, voici les capacités de remplissage 40% pour les conduits en PVC de la série 40 :

Le tableau 4 du chapitre 9 du NEC est un tableau clé du Code national de l'électricité (NEC). Il indique la section totale et la capacité maximale de remplissage des fils pour différentes tailles et types de conduits. L'outil de ce document site web peut-être utile.