Explication des types de coffrets NEMA

Ce que signifie un type de coffret NEMA

La norme NEMA 250, norme de la National Electrical Manufacturers Association Enclosures for Electrical Equipment (1000 Volts Maximum), définit les « Types » de coffrets par les conditions auxquelles ils sont conçus pour résister. La NEMA la publie désormais sous le nom ANSI/NEMA EN 10250 ; la plupart des plans et spécifications mentionnent encore NEMA 250. Chaque type protège les personnes contre l'accès aux parties dangereuses situées à l'intérieur. Au-delà, chaque type ajoute une protection pour l'équipement contre les objets solides (chutes de saletés, poussière soufflée par le vent ou en circulation), l'eau (gouttes, pluie, éclaboussures, eau projetée au jet, immersion) et, pour certains types, la glace externe, l'huile, les liquides de refroidissement et la corrosion.

Une désignation de type ne donne aucune information sur la taille : la NEMA indique qu'il n'existe pas de dimensions standard pour les coffrets NEMA, et chaque fabricant conçoit les siennes. Elle s'applique également au coffret tel qu'installé et prêt à l'emploi, chaque ouverture étant obturée par des raccords appropriés.

Aperçu des types NEMA

Les descriptions ci-dessous résument les définitions des types NEMA. La colonne IP correspond au code IEC 60529 que le tableau de conversion propre à NEMA (Tableau A-1) indique comme étant respecté ou dépassé par chaque type.

Le type 12K est le type 12 avec prédécoupes. Les types 3X, 3RX et 3SX sont les versions résistantes à la corrosion de 3, 3R et 3S. Les types 2 et 5 (eau tombant à l'intérieur et poussière sédimentée) existent mais sont rarement spécifiés pour les nouveaux équipements, et les types 7 et 9 couvrent les emplacements dangereux (classés), qui sont en dehors de ce guide.

Types pour intérieur : 1, 12 et 13

Type 1 empêche tout contact des doigts avec les pièces sous tension et protège l'équipement contre les chutes de saletés. C'est le type adapté aux locaux propres et secs : bureaux, laboratoires, locaux électriques.

Type 12 est la solution standard pour les panneaux industriels en intérieur. La porte est pourvue d'un joint, ce qui empêche la poussière en suspension, les peluches et les fibres d'entrer, tout en bloquant l'eau de condensation ou les éclaboussures légères ainsi que les suintements d'huile ou de liquide de refroidissement. Il n'est pas testé contre les jets d'eau à la lance, il ne convient donc pas pour une ligne de production soumise au lavage à haute pression. Type 13 ajoute une protection contre la pulvérisation et les éclaboussures d'huile et de liquide de refroidissement non corrosif, ce qui est courant près des machines-outils.

Types pour extérieur : 3R, 3 et 3S

Type 3R est le type étanche à la pluie pour l'extérieur : la pluie, le grésil et la neige sont tenus à l'écart et la glace extérieure ne l'endommage pas, mais il n'est pas testé contre la poussière transportée par le vent. C'est pourquoi de nombreux coffrets 3R sont ventilés. Type 3 ajoute la protection contre la poussière transportée par le vent. Type 3S ajoute l'exigence que les mécanismes externes, tels que les poignées de sectionneur, continuent de fonctionner lorsque le coffret est recouvert de glace.

Nettoyage au jet et corrosion : Types 4 et 4X

Type 4 est le premier type soumis à un essai de jet d'eau à la lance, et il protège également contre la poussière transportée par le vent et la formation de glace extérieure, en intérieur ou en extérieur. Lors de l'essai d'arrosage NEMA, de l'eau provenant d'une buse de 1 po (25.4 mm) à un débit de 65 gal/min (240 L/min) est projetée à une distance de 10 à 12 pi (3.0 à 3.7 m) sur chaque joint, raccord et mécanisme de commande, sans qu'aucune infiltration d'eau ne soit tolérée.

Le type 4X correspond au type 4 plus la résistance à la corrosion. La NEMA explique l'essai de corrosion de la manière suivante : tous les coffrets extérieurs sont exposés à 600 heures de brouillard salin et comparés à un échantillon en acier galvanisé G90 ; les coffrets de type 4X (ainsi que les 3RX, 3X, 3SX et 6P) subissent ensuite 200 heures supplémentaires de brouillard salin et sont comparés à un échantillon en acier inoxydable AISI 304. L'acier inoxydable est un moyen courant de satisfaire à cette exigence. Les usines agroalimentaires, les stations d'épuration, les zones chimiques, les sites marins et côtiers requièrent généralement le 4X. Le guide suivant compare les deux en détail : NEMA 4 vs 4X vs IP66.

Types submersibles : 6 et 6P

Type 6 résiste à une immersion temporaire occasionnelle à une profondeur limitée ; les résumés des laboratoires d'essais pour NEMA 250 décrivent l'essai comme durant 30 minutes à une profondeur de 6 pi. Type 6P est conçu pour une immersion prolongée et ajoute une protection contre la corrosion. Si un coffret risque de se retrouver sous l'eau, par exemple dans une fosse ou une zone inondable, le Type 4X ne suffit pas.

Pourquoi un code IP n'est pas un type NEMA

Les codes IP de la norme IEC 60529 ne classent que deux éléments : la protection contre les objets solides et la poussière (premier chiffre) et contre l'eau (second chiffre). Les types NEMA couvrent également ces aspects et ajoutent des tests que l'IEC 60529 ne prévoit pas. Selon les termes de la NEMA, l'indice IEC « ne nécessite pas de test de corrosion, de test de vieillissement des joints, de test de poussière ou de test de formation de glace externe », et la NEMA 250 effectue également des tests pour l'huile et les liquides de refroidissement lorsque le type l'exige. Conclusion de la NEMA :

• Un type NEMA « satisfait ou dépasse » un indice IP donné, de sorte que le tableau ci-dessus peut être utilisé pour convertir un type NEMA en un code IP minimal.
• Le tableau « ne peut pas être utilisé pour convertir les classifications IEC en numéros de type de coffret ». Un coffret IP66 n'est pas automatiquement un coffret NEMA 4X, car il n'a pas subi les tests de corrosion, de givrage et d'étanchéité des joints.
• Pour les installations aux États-Unis, le National Electrical Code est explicite : le NEC 110.28 stipule que « les indices IP ne remplacent pas les indices de type de coffret ».

De nombreux coffrets portent à la fois un type NEMA et un code IP, ce qui constitue le moyen le plus simple de satisfaire simultanément aux spécifications américaines et internationales.

Qui classe un coffret : autodéclaration vs homologation

La NEMA est un organisme de normalisation, pas un laboratoire d'essai. Sa FAQ sur les coffrets précise que la NEMA « ne teste ni ne certifie les produits pour homologation » et qu'un fabricant « peut choisir d'auto-certifier que le produit répond aux exigences de coffret de la NEMA 250 ou de solliciter une certification indépendante par un tiers ». Tout le monde peut décrire des produits auto-déclarés conformes comme « NEMA 4 », « NEMA 4X », etc. ; la marque NEMA elle-même n'est pas une marque de certification.

Les listes tierces sont effectuées par des organismes de certification tels que UL et CSA selon la norme harmonisée UL 50E / CSA C22.2 No. 94.2, qui utilise les mêmes numéros de type. Le besoin d'un coffret listé est déterminé par votre spécification, votre client ou l'autorité compétente (généralement l'inspecteur électrique). Pour un coffret sur mesure, le chemin d'approbation pour un coffret mural de tableau de commande nord-américain sur mesure montre comment l'accepter avec l'évaluateur avant la découpe du métal.

Comment choisir le type adapté à votre emplacement

1. À l'intérieur ou à l'extérieur ? L'extérieur exclut les types 1, 12 et 13.
2. Eau : la pluie seule indique 3R ou 3 ; les jets d'eau à la lance ou le lavage à haute pression nécessitent au moins le Type 4 ; une immersion possible requiert 6 ou 6P.
3. Poussière : la poussière portée par le vent en extérieur nécessite le 3, 4 ou 4X plutôt que le 3R ; les peluches et fibres en intérieur nécessitent au moins le 12.
4. Huile et liquide de refroidissement : les suintements nécessitent le 12 ; les projections nécessitent le 13.
5. Corrosion : l'air salin, le sel de déglaçage, les produits chimiques de lavage à haute pression, les chlorures ou les vapeurs de process exigent un type X, généralement le 4X, et le matériau approprié (voir acier inoxydable 304 vs 316L).
6. La spécification et l'inspecteur : le NEC répertorie les types de coffrets adaptés à chaque condition dans le tableau 110.28 ; la spécification du projet peut également exiger une homologation.

Maintenez ensuite l'indice de protection lors de l'installation. NEMA note que l'indice de type d'un assemblage installé sur le terrain « est toujours limité par l'indice de type le moins sévère de tous les composants impliqués ». Chaque passage de conduit, presse-étoupe, bouton-poussoir et écran dans la paroi du coffret doit être classé au moins aussi haut que le coffret. NEMA note également que de nombreux coffrets de type spécifique nécessitent des moyens de montage à l'extérieur de la cavité électrique, c'est pourquoi nos coffrets muraux sont suspendus par quatre pieds muraux externes plutôt que par des vis traversant l'arrière. Les découpes et les guides de presse-étoupe couvrent les ouvertures.

Foire aux questions

Sources

1. NEMA, « NEMA Enclosure Types » (définitions des types et Tableau A-1, conversion NEMA vers IEC 60529), novembre 2005
2. NEMA, "NEMA FAQs : Coffrets" (auto-certification, UL 50E / CSA, brouillard salin, paramètres d'essai au jet d'eau, NEC 110.28, règle du maillon faible, fixation externe)
3. Bulletin des services techniques NEMA n° 123, « NEMA and IP Ratings », mars 2023 (Tableau A-1 de la NEMA 250-2020 ; Tableau 110.28 du NEC)
4. ANSI/NEMA 250-2020, contenu et domaine d'application (types intérieurs et extérieurs)
5. Boutique en ligne ANSI, ANSI/NEMA EN 10250 (la norme NEMA 250 renumérotée)
6. Boutique en ligne ANSI, UL 50E, Enclosures for Electrical Equipment, Environmental Considerations (3rd éd., 2020)
7. Element, « Enclosure testing: IEC 60529 and NEMA 250 » (essai d'immersion Type 6)