Comment monter un coffret électrique

Montez-le par les pieds, pas par l'arrière

La FAQ NEMA sur les coffrets répond précisément à cette question, posée par quelqu'un qui souhaitait monter des coffrets en mural en perçant l'arrière de la cavité électrique et en scellant les trous avec du silicone. Sa réponse : la norme NEMA 250 stipule qu'un certain nombre de coffrets de type classé nécessitent un moyen de montage externe à la cavité électrique du coffret, à moins qu'un support intermédiaire ou un pied ne soit utilisé, et l'installation finale est toujours soumise à l'approbation de l'autorité compétente, généralement l'inspecteur électrique local.

La raison est la même règle qui régit toute ouverture : l'indice d'un assemblage installé sur le terrain est limité par son composant le moins classé. Un trou dans la paroi arrière scellé avec un cordon de silicone n'est pas un composant testé, et vous ne pouvez ni le voir ni l'inspecter une fois le coffret fixé au mur. Notre guide NEMA 4 vs 4X vs IP66 explique ce que l'indice couvre.

Chaque coffret mural NEMA4 Enclosure est livré avec quatre pieds de montage muraux externes, et le schéma de perçage mural figure sur le plan de référence de chaque produit. Marquez les trous à l'aide du plan ou en maintenant le coffret en place, et fixez-le uniquement par les pieds.

Calculez la charge avant de choisir les ancrages

Les fixations doivent supporter plus que le poids du coffret vide. Additionnez :

• le coffret et sa plaque de montage ;
• chaque dispositif sur la plaque de montage et sur la porte (les transformateurs et les variateurs sont lourds par rapport à leur taille) ;
• câbles et conduits suspendus aux entrées ;
• la porte : une porte ouverte fait levier sur le coffret pour l'écarter du mur du côté de la charnière, et quelqu'un pourrait s'y appuyer.

Choisissez les chevilles en fonction des données de charge publiées par le fabricant pour le matériau de mur réel et les distances aux bords dont vous disposez, et respectez les charges admissibles indiquées. Le mur lui-même doit également supporter la charge : le guide de la FEMA sur les dommages sismiques non structurels montre un panneau désolidarisé parce qu'une cloison en blocs de béton creux a cédé. Pour les murs creux et les cloisons sèches, transférez la charge aux montants ou à la structure, par exemple sur un profilé de supportage (ci-dessous) ou un panneau de support fixé à la structure.

Montez le coffret de manière plane et verticale, et utilisez des cales derrière les pieds sur un mur irrégulier plutôt que de serrer le corps contre celui-ci, afin que le corps ne soit pas déformé et que la porte se referme uniformément sur son joint.

Ancrage sismique

Dans les zones sismiques, l'ancrage fait partie du code du bâtiment. La FEMA E-74 (2012 édition), résumant l'ASCE/SEI 7-10 Chapitre 13, décrit ces dispositions pour les panneaux de distribution électrique :

• Les charges sismiques proviennent de l'ASCE/SEI 7 Chapitre 13, et l'objectif principal est d'empêcher le composant de tomber.
• Dans les catégories de conception sismique D, E et F, un ancrage est requis pour les équipements pesant plus de 400 lb et pour les éléments de plus de 20 lb montés à plus de 4 pi au-dessus du sol ; les éléments plus légers peuvent en être dispensés lorsque le facteur d'importance du composant est de 1.0.
• Les éléments exemptés doivent tout de même être ancrés solidement à la structure et nécessitent des raccordements flexibles à leurs conduits là où le panneau et le conduit peuvent bouger l'un par rapport à l'autre.

La norme FEMA E-74 indique également que les tableaux muraux ont généralement bien résisté lors des séismes passés, en raison notamment de leur poids modéré et de la ductilité des enveloppes en tôle, et que le principal mode de dommage réside dans le décrochage et la chute du tableau. Ces normes font l'objet de nouvelles éditions ; demandez à l'ingénieur structure responsable ou à l'autorité compétente quelle édition et quelle catégorie de conception s'appliquent.

Rails de support et panneaux arrière

Le profilé métallique est la méthode habituelle pour fixer les coffrets sur des murs qui ne peuvent recevoir des ancrages là où vous en avez besoin, ou pour regrouper plusieurs coffrets sur un même châssis. Le profilé de base est un canal ouvert d'environ 41 × 41 mm (1-5/8 po carrés), formé à partir de tôle de calibre 12 ou 14 ; la norme britannique BS 6946 couvre ce profilé au Royaume-Uni. Deux profilés horizontaux ancrés dans la structure, sur lesquels les pieds du coffret sont boulonnés à l'aide d'écrous pour profilé, permettent également d'écarter le coffret du mur, ce qui laisse de l'espace pour le nettoyage et la circulation d'air derrière celui-ci.

Surveillez la combinaison de métaux. Un guide sur l'acier inoxydable en contact avec d'autres métaux énonce la règle : dans les combinaisons de matériaux, les fixations doivent toujours être faites du matériau le plus noble, afin que la surface cathodique soit petite. Des fixations en acier inoxydable sur des composants en acier galvanisé beaucoup plus grands ne provoquent normalement pas de corrosion, mais lorsqu'une petite pièce en acier galvanisé ou en acier au carbone est entourée d'une grande surface en acier inoxydable, le guide avertit que, dans des conditions corrosives, la partie la moins noble peut subir une corrosion accélérée. La corrosion galvanique nécessite un électrolyte, le risque est donc maximal à l'extérieur et dans les zones de lavage à haute pression. Pour les coffrets en acier inoxydable :

• utilisez des fixations, des rondelles et des écrous de rail en acier inoxydable ;
• préférez une structure en acier inoxydable, ou isolez les pieds de la structure galvanisée avec des coussinets en plastique dans les lieux humides ou côtiers (un coussinet n'isole que s'il n'y a aucun boulon, rondelle ou support qui le traverse, et il ne doit jamais couper un chemin de liaison obligatoire : voir quand les joints acier inoxydable-galvanisé nécessitent une isolation);
• pour 316L coffrets en zones côtières ou chimiques, la nuance de la visserie doit correspondre à celle du coffret ; voir acier inoxydable 304 vs 316L.

Montage sur mât

En extérieur, les coffrets sont souvent installés sur des poteaux, des montants ou les pieds d'une structure. La même règle NEMA s'applique : le support se fixe aux pieds externes ou à un support situé à l'extérieur de la cavité électrique, jamais à travers la paroi arrière. Deux points spécifiques aux poteaux :

• Fixation. Les colliers de serrage et les boulons en U fonctionnent sur les poteaux ronds ; vérifiez la plage de serrage par rapport au diamètre du poteau et utilisez de la quincaillerie en acier inoxydable avec un coffret en acier inoxydable.
• Orientation. Si vous avez le choix, orientez le coffret à l'opposé du soleil de l'après-midi et des intempéries dominantes, et introduisez les câbles par le dessous afin que l'eau s'écoule hors des points d'entrée.

Si votre configuration sur mesure nécessite des supports de mât ou des perçages pour un support que vous possédez déjà, indiquez-le dans votre demande de devis ; ce que nous pouvons fournir est confirmé sur le plan du devis. Pour le soleil, la pluie et la glace, lisez le guide des coffrets extérieurs avant de choisir l'emplacement.

Pieds de sol et supports

Les coffrets plus grands, ainsi que les coffrets situés au milieu d'une zone de production, reposent sur des pieds ou un support au sol. La FEMA E-74 traite différemment les armoires électriques montées au sol des panneaux muraux : sa catégorie couvre les armoires hautes et étroites montées au sol, l'objectif principal étant d'empêcher leur glissement ou leur basculement, et les dommages types enregistrés sont le renversement ou le glissement dus à un manque d'ancrage ou à un ancrage inadéquat. Ancrez un support au sol par ses plaques d'embase, et lorsqu'une unité haute est ancrée au sol alors que son conduit est contreventé à la structure supérieure, la FEMA E-74 recommande des connexions flexibles pour éviter que les mouvements du bâtiment n'arrachent le conduit.

Dans les zones de lavage à haute pression, les pieds maintiennent le coffret au-dessus du sol humide et laissent l'espace en dessous ouvert pour le nettoyage. Le guide des coffrets de lavage à haute pression couvre les détails hygiéniques.

Hauteur de montage et ouverture de porte

Choisissez la hauteur pour les utilisateurs du coffret, puis vérifiez sa conformité au code :

• Disjoncteurs et interrupteurs à l'intérieur. La norme NEC 240.24(A) exige que les dispositifs de surintensité soient facilement accessibles et installés de sorte que le centre de la poignée de commande, dans sa position la plus haute, ne soit pas à plus de 2.0 m (6 pi 7 po) au-dessus du sol ou de la plate-forme de travail, avec des exceptions homologuées.
• Espace de travail. Le NEC 110.26(A) (éditions 2020 et 2023) exige un espace de travail dégagé devant l'équipement susceptible d'être entretenu sous tension, d'au moins 6.5 ft de hauteur ou de la hauteur de l'équipement, et suffisamment d'espace pour que les portes s'ouvrent d'au moins 90 degrés.
• Écrans et pupitres opérateurs. Pour un écran, les recommandations de l'OSHA en matière de poste informatique préconisent de positionner la ligne supérieure au niveau des yeux ou en dessous. Consultez le guide des coffrets HMI.

Le débattement de la porte est la dimension la plus souvent oubliée. Sur notre coffret de 24 × 20 × 8 po en 304, le plan de référence indique un rayon de débattement de porte de 511.3 mm (environ 20.1 po) et des dimensions hors tout avec pattes, charnière et fermeture de 697.6 × 515.2 × 213.7 mm. Laissez cet espace libre du côté des charnières, à l'écart des murs, colonnes, conduits et coffrets adjacents pour que la porte s'ouvre complètement. Vérifiez l'édition de la norme appliquée par votre autorité compétente.

Les mêmes cotes de montage pour les autres tailles, à partir du plan CAO de référence de chaque taille : la disposition des trous des pieds à marquer sur le mur ou le profilé, la taille de la fente pour la fixation, la taille hors tout une fois les pieds, la charnière et les fermetures installés, et le rayon de débattement de la porte à dégager du côté de la charnière.

Dimensions nominales issues de la CAO de référence de chaque taille ; les dimensions finales sont confirmées lors de votre commande.

L'espacement des profilés découle de la disposition des trous des pieds : la distance verticale entre les pieds supérieurs et inférieurs correspond à la distance entre deux profilés horizontaux, et la distance horizontale correspond à l'emplacement des écrous de profilé.

Foire aux questions

Sources

1. NEMA, "FAQ NEMA : Coffrets" (Q15 maillon faible, Q16 montage externe)
2. FEMA E-74, section 6.4.8.2, tableaux de distribution électrique (dispositions du chapitre 13 de l'ASCE/SEI 7-10, dommages)
3. FEMA E-74, section 6.4.7.1, pupitres de commande et équipements électriques posés au sol (glissement, basculement, raccordements souples)
4. Wikipedia, « Strut channel » (profilé de 41 × 41 mm, épaisseurs de tôle)
5. Fiche technique du rail de support de 41 × 41 mm (BS 6946:1988)
6. Euro Inox, acier inoxydable en contact avec d'autres matériaux métalliques (règle de fixation, acier galvanisé, électrolyte, bagues en plastique)
7. EC&M, « Qu'est-ce qui ne va pas ici ? » (texte NEC 240.24(A))
8. EC&M, « exigences du NEC pour les dégagements de travail » (110.26)
9. OSHA eTool, Postes de travail informatiques : Moniteurs (ligne supérieure au niveau ou en dessous du niveau des yeux)
10. NFPA 70, National Electrical Code (accès gratuit en lecture seule) : 110.26, 240.24