Connexion en série et en parallèle des prises : en boucle et en étoile
L'exécution des tâches ménagères courantes est considérablement facilitée par de nombreux appareils et équipements techniques. Les « travailleurs infatigables » éclairent les pièces, lavent, battent, cuisent, font la vaisselle à notre place. Cependant, il ne suffit pas de les acheter, il faut brancher l'équipement correctement, n'est-ce pas.
Souvenez-vous du nombre d'émotions négatives que provoque un disjoncteur qui se délenche, couant la ligne en raison d'une surcharge à un moment très inopportun. Un chauffe-eau, un ordinateur, un réfrigérateur endomagés procurent très peu de plaisir. Pourtant, ces désagréments peuvent être simplement évités et même exclus, et nous sommes ravis de vous aider à le faire.
Pour cela, il suffit de découvrir comment se fait le branchement en parallèle et en série des prises pour les appareils ménagers, dans quels cas les schémas « en guirlande » et « en étoile » sont utilizés. L'article que nous vous proposons vous informera de ces informations très utiles.
Contenu de l’article :
Méthodes de connexion des prises
Aujourd'hui, le branchement des prises se fait de deux manières : dans la première, une ligne de câblage distincte est installée pour chaque point ; dans la seconde, plusieurs points sont connectés à une seule branche.
Le type de prises installées est étroitement lié au type de câblage : s'agit-il de prises monophasées avec ou sans mise à la terre, ou bien installe-t-on des appareils triphasés pour almenter des appareils fonctionnant sur un réseau de 380 volts.
La grande majorité des appareils techniques qui nécessitent une connexion électrique sont situés ou destinés à la cuisine et à la salle de bains :
Les prises pour les gros consommateurs, par exemple les fours électriques ou les chauffe-eau, sont raccordées par une ligne dédiée. Si possible, utilisez des tronçons de câble entiers, sans aucune connexion lors de l'installation. Les lignes électriques sont posées individuellement du tableau jusqu'à chaque point, ce qui rappelle un peu le schéma des rayons partant d'une étoile.
Si nécessaire pour connecter chaque consommateur de ce type, le point alimenté doit supporter un courant nominal de 16 – 32 A. Le courant de même intensité est également prévu pour le disjoncteur de protection placé en entrée.
Le branchement en guirlande est choisi lorsqu'il est nécessaire d'alimenter un groupe de prises électriques. Ces groupes sont formés en fonction de l'emplacement des appareils dans la maison.
Cette méthode consiste à connecter tous les éléments à une ligne d'alimentation électrique commune.
Pour réduire à néant le risque de mise hors service de plusieurs points à la fois, les professionnels recommandent de ne pas inclure plus de deux ou trois prises dans un même système. Ce point est clairement spécifié dans la norme SP 31-110-2003 : il est permis de connecter jusqu'à trois récepteurs électriques supplémentaires en guirlande.
La seule condition est que la charge totale en courant ne dépasse pas le double de la valeur du courant nominal de fonctionnement du premier récepteur (tête de ligne).
Mais, dans tous les cas, un circuit ainsi créé est conçu pour une charge dont la valeur totale ne dépasse pas 16A. En cas de non-respect des conditions d'utilisation, le risque de situations dangereuses est élevé.
Lors du branchement des prises, il n'est pas obligatoire d'utiliser un type de câblage pur. Avec une approche judicieuse, on peut les combiner, par exemple, amener le câble d'alimentation jusqu'à la boîte de distribution. Ensuite, diriger un câble en forme de boucle, et l'autre l'amener séparément au point d'alimentation d'un équipement puissant dans la maison.
Le nombre de lignes d'alimentation posées depuis le tableau dépend du nombre de parcours de câblage prévus.
Quel que soit le type de méthode choisie, le câblage électrique peut être réalisé selon l'une des deux options suivantes :
- apparente – implique le passage des fils à la surface du mur ;
- encastrée – implique le creusement de canaux pour le passage des lignes électriques dans les murs en béton et en brique, ainsi que l'entaillage du bois pour le passage du câble gainé dans un tube ondulé.
La variante apparente est plus pratique et plus simple non seulement pour l'installation, mais aussi pour l'entretien et le contrôle. Cependant, du point de vue esthétique, un câblage apparent n'est pas toujours approprié. De plus, la méthode d'installation apparente «mange» une partie de la surface utile : au-dessus du câble, il est impossible d'accrocher une étagère ou de rapprocher un meuble du mur.
L'espace intérieur de la plupart des goulottes de câbles comporte des séparations, entre lesquelles il est facile de disposer les fils. Le contrôle de l'état du cheminement se fait par la partie supérieure amovible.
L'option de câblage encastré est pratiqu parce qu'elle élimine tout risqu de dommage accidentel du câble, tout en le rendant invisible pour les autrs.
Mais l'« invisibilité » du câblage encastré peut jouer un mauvais tour lorsque l'on tente d'« enfoncer un clou ». C'est pourquoi il existe une règle non écrit : les fils doivent être posés strictement verticalement ou horizontalement par rapport aux prises.
Particularités de l'installation d'un branchement en guirlande
Comme déjà mentionné, la méthode en guirlande est utilisée pour connecter des prises appartenant à un même groupe, qui alimentent des appareils de faible puissance, tels qu'un ordinateur, un équipement audio...
Ce type de connexion est plus économique et techniquement plus simple. En effet, sa mise en œuvr ne nécessite pas de poser de nombreux câbles ni d'utiliser des protections supplémentairs. Mais il convient de noter que chaque point supplémentaire de la chêne créée la rendra plus vulnérable.
Par exemple, nous savons que le courant nominal pour une prise ne doit pas dépasser 16 A. Si l'on connecte une telle charge à une seule prise, rien de grave ne se produit. Mais si l'on branche cette charge sur au moins 2 ou 3 prises d'une même ligne, ses valeurs totales augmenteront et, par conséquent, le câble d'alimentation pourrait ne pas résister.
Selon le PUE, lors d'un raccordement en boucle, il n'est pas permis de couper le conducteur PE du fil de terre de protection. Son circuit doit rester ininterrompu dans tous les cas.
L'utilisation de l'une des solutions techniques suivantes permet de réduire les coûts matériels lors de l'acheminement du conducteur PE vers les prises :
Installation à l'aide de connecteurs
Ce type de connexion est choisi lorsqu'il est nécessaire de raccorder des prises qui sont quasiment collées les unes aux autres.
Lors d'un branchement en boucle, le câble principal provenant du tableau électrique arrive à l'emplacement du boîtier d'encastrement multiple. De là, il alimente la première prise, à partir de laquelle, via ses propres contacts, l'alimentation va à la deuxième prise, puis de la deuxième à la troisième.
Lors du montage en boucle, les câbles entrants et sortants sont connectés directement sur la partie de contact de l'appareil. Pour cette raison, les professionnels recommandent d'utiliser des modèles équipés d'un contact à ressort plat.
En dernier recours, les modèles dont les contacts sont réalisés sous forme d'une plaque serrée par un boulon conviennent. En revanche, les appareils dans lesquels le contact est assuré par un simple boulon ne conviennent absolument pas à cet usage.
L'une des exigences opérationnelles obligatoires lors du branchement des prises en boucle est la nécessité de réduire la résistance de contact dans le circuit entre les bornes de la prise et les contacts de la fiche électrique.
Pour obtenir l'effet souhaité, on donne aux bornes des formes qui permettent d'augmenter la surface des contacts ainsi que leur force de serrage. Aujourd'hui, pour le montage du neutre de protection, on utilise souvent des connecteurs de type « Scotchlok ». Le connecteur à clip de ce type est équipé de contacts à coupe.
Pour utiliser un connecteur à clip, il convient de choisir des produits dans lesquels un espace supplémentaire est prévu pour son logement.
Via le contact de la première prise, on amène le fil de phase du câble d'alimentation et le conducteur PE de la boucle qui va ensuite vers la deuxième prise. Sur le deuxième contact, se trouvent les fils neutres du câble d'alimentation et la boucle vers la deuxième prise. Selon le même principe, on effectue le raccordement à la troisième prise et aux suivantes, si leur présence était prévue par le schéma de câblage électrique.
Selon le PUE section 1.7.144, pour connecter une partie conductrice ouverte d'un appareil au conducteur neutre ou de terre, vous devez effectuer une dérivation dans les cavités des boîtiers d'appareils électriques conçus à cet effet. Les prises figurent parmi ces derniers.
La tâche principale lors du branchement des prises équipées d'une mise à la terre est d'assurer une connexion fiable des éléments sur toute la ligne. En effet, si le contact de terre brûle pour une raison quelconque dans la prise d'alimentation principale, tous les autres participants du circuit perdront le neutre de protection. Par conséquent, en cas de besoin de dérivation du conducteur de terre, on utilise le type de connexion le plus fiable – le sertissage.
Cette méthode implique, en plus de la simple torsion des fils, une isolation supplémentaire et le sertissage de leurs extrémités à l'aide d'un manchon. Cela assure un contact ininterrompu des éléments du circuit et une résistance mécanique élevée.
Installation d'une boîte de dérivation supplémentaire
Cette méthode implique l'installation, à proximité de la boucle de prises, d'une boîte de dérivation connectée au tableau, ou d'une barrette de connexion. Le câble est alors dérivé dans la boîte de distribution sur le tronçon avant d'arriver à la boîte d'encastrement.
Les connexions à l'intérieur de la boîte de dérivation, menant à chaque prise, sont le plus souvent réalisées par soudure. Vous devez placer les extrémités isolées de tous les conducteurs dans les boîtes de distribution de manière à ce qu'elles ne se croisent pas et ne se touchent pas.
Dans les deux cas, lors de l'amenée aux prises des conducteurs de phase et neutre, une boucle se forme, et du conducteur PE, une dérivation. Par conséquent, lors du câblage en boucle des prises, il est important de respecter la polarité des contacts : de la borne neutre, vous dérivez le conducteur neutre. Vous procédez de même pour le conducteur de phase.
Compte tenu du nombre d'appareils électriques en fonctionnement, le nombre nécessaire de prises dans une pièce peut atteindre 10. Utiliser des multiprises et des rallonges n'est pas toujours pratique, et de plus, c'est dangereux. Dans ce cas, vous pouvez résoudre le problème en installant des blocs de prises au lieu d'une prise unique.
La construction d'un bloc de prises, comprenant jusqu'à quatre éléments séparés, se branche selon le même principe qu'une prise individuelle.
Lors du branchement des blocs, les âmes des conducteurs sont connectées de l'une des manières décrites. Les parties dénudées sont isolées avec une gaine thermorétractable ou entourées de ruban isolant.
Spécificités du branchement en parallèle
La particularité du schéma de branchement parallèle des prises, autrement appelé “étoile”, réside dans le raccordement séparé de chaque prise au tableau.
Un troisième nom tout à fait justifié est “sans boîte”, car il implique la possibilité de se passer de boîte de dérivation. Cette méthode est activement pratiquée dans les pays européens, et chez nous elle est utilisée pour alimenter des consommateurs puissants par une ligne séparée, le plus souvent en combinaison avec la technologie en boucle.
L'une des variantes du schéma parallèle est illustrée par une sélection de photos :
L'avantage du schéma en “étoile” réside dans l'assurance d'un maximum de sécurité. Un avantage important est la possibilité de contrôler individuellement les grands consommateurs d'énergie, ce qui est une priorité pour le câblage de puissance pour la “Maison intelligente”, par exemple. L'inconvénient du schéma réside dans les coûts de main-d'œuvre considérables de l'électricien et dans une consommation de câble presque triplée.
Vous utilisez également le schéma parallèle pour connecter des prises triphasées de puissance, qui alimenteront des appareils électriques puissants. La section des conducteurs qui alimentent ces consommateurs doit être d'au moins 2,5 mm².
Pour plus de fiabilité, vous devez prévoir une petite marge de courant. Cela vous permettra de compenser l'écart réel par rapport au diamètre nominal indiqué par le fabricant, ce dont pèchent souvent les produits présents sur le marché moderne. De plus, cette solution permettra à l'équipement de fonctionner en mode surcharge.
Ce mode d'installation vous est avantageux car le fonctionnement de chaque point individuel n'affecte pas le fonctionnement des autres éléments du circuit. Pour les appareils électroménagers, ce schéma est considéré comme le plus stable et le plus sûr.
Vous effectuez la connexion d'une prise triphasée équipée d'une terre à l'aide d'un câblage séparé à quatre conducteurs. Le câble, comprenant trois phases, la terre et le neutre, part directement du tableau.
Vous pouvez déterminer le rôle du fil le plus simplement par la couleur de l'isolant :
- « Phase » – fils de teinte blanche ;
- « Neutre » – isolant de couleur bleue ;
- « Terre » – gaine jaune-vert.
La terre est, en substance, le neutre de protection. Pour qu'elle reste telle quelle, vous devez assurer sa connexion fiable et permanente sur toute la ligne.
Pour connecter les fils et le branchement à la prise, vous raccourcissez d'abord leurs extrémités. L'utilisation de pinces coupantes vous permettra d'effectuer le travail avec la plus grande précision. Vous dénudez l'extrémité de chaque fil sur 15 à 20 mm de l'isolant extérieur à l'aide d'un couteau bien aiguisé.
Vous effectuez le raccordement des fils dans l'ordre suivant :
- Vous retirez le couvercle de protection en plastique de la prise.
- Vous dévissez les vis de serrage de 5 à 6 mm. Vous effectuez les mêmes manipulations avec la vis sur la borne de terre.
- Vous insérez les extrémités dénudées des fils une par une dans le boîtier en tenant compte de la position des bornes d'entrée et vous les placez dans les logements correspondants.
- Vous serrez fermement les logements avec les fils placés à l'aide des vis.
- Vous insérez le boîtier d'encastrement avec les fils connectés dans la niche murale et vous le fixez avec les pinces latérales.
Pour un assemblage plus fiable, certains artisans enroulent les extrémités dénudées des conducteurs en forme de boucle ou d'anneau de manière à ce que leur diamètre corresponde à la taille des pieds des vis.
Ensuite, vous dévissez chaque vis une par une, enroulez un anneau de fil autour de sa base et serrez fermement.
Lors du branchement de blocs de prises, tous les avantages du schéma sont conservés. La seule différence est que le processus de branchement prend un peu plus de temps et d'efforts.
Des coûts accrus – ne sont pas un argument pour ceux qui privilégient la sécurité. Si l'on regarde la situation de manière plus globale, il est parfois préférable d'investir davantage de moyens et d'efforts dès le départ, en aménageant une ligne électrique autonome pour la prise. Ainsi, vous n'aurez pas à vous demander à chaque fois si vous pouvez utiliser le point pour brancher tel ou tel appareil électrique.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Vidéo #1. Guide d'utilisation de la méthode de branchement en guirlande :
Vidéo #2. Présentation détaillée de l'une des options sécurisées de branchement des prises :
Étant donné que la quantité d'électricité consommée pour les besoins domestiques ne cesse d'augmenter d'année en année, et que les exigences en matière de fiabilité des prises ne feront donc que croître, il est préférable d'opter pour un schéma de câblage en parallèle. Surtout lorsqu'il s'agit d'appareils énergivores importants.
Pour alimenter des luminaires, des réveils électriques et des appareils similaires, l'option de branchement en guirlande convient.
Des questions sur le sujet de l'article ? Vous avez repéré des lacunes dans les informations présentées ou souhaitez partager votre expérience en matière d'installation électrique vous-même ? N'hésitez pas à écrire un commentaire dans le bloc ci-dessous.
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Dans le schéma parallèle de la figure, on utilise des disjoncteurs de 25 A pour un fil de section 2,5. Pourtant, dans le texte, vous dites correctement qu'il faut utiliser des disjoncteurs de 16 A. Je pense qu'il faudrait corriger cela, car cela prête à confusion.
André, n'avez-vous pas essayé de lire ? Il est question d'utiliser des disjoncteurs d'au MOINS 16 A, et non spécifiquement des disjoncteurs de 16 ampères. C'est tout simplement copié du guide d'installation, où il est dit de connecter les groupes de prises via des disjoncteurs de 16 A ou plus.
J'ai récemment décidé de corriger les défauts des électriciens qui, dans un passé lointain, avaient branché les prises de mon appartement, et j'ai également installé quelques prises supplémentaires. À mon avis, la méthode la plus simple et assez fiable est le branchement d'une prise dans un cadre apparent. L'essentiel est d'isoler les fils et de faire passer soigneusement le tube thermorétractable, sans accrocher le câblage dans le mur lors de la fixation. De plus, le tube lui-même doit être placé de manière appropriée et esthétique dans la pièce.
Bon, je me convaincs une fois de plus qu'il vaut mieux confier l'installation des prises à un électricien professionnel. Il est clair que chez nous, tout le monde sait réparer le câblage, mais ce sont surtout les calculs qui posent problème. Il faut simplement tenir compte du fait que le nombre d'appareils et leur puissance ont considérablement augmenté. C'est pourquoi il est judicieux de remplacer entièrement le câblage ainsi que les points d'installation électrique dans toutes les vieilles maisons. D'ailleurs, personnellement, je préfère le câblage apparent en raison de la facilité de contrôle et de réparation.
Igor, je ne suis pas d'accord avec vous. Les puissances, justement, diminuent constamment : comparez un téléviseur à tube cathodique et un LCD, une ampoule à incandescence et une LED. Et ainsi de suite presque partout.
Et où, excusez-moi, voyez-vous une baisse ? Nouveau panneau plasma 52 pouces/132 cm – 197 W. Panneau LED 52 pouces/132 cm – 120 W. Téléviseur couleur à tube «Roubine 714» (1967) 17 pouces/43 cm – 200 W. Téléviseur à tube cathodique 32 pouces/81 cm – 80 W.
Et considérons que sous les communistes, au maximum, il y avait simultanément allumés 1 téléviseur, 1 fer à repasser, et puis poussons à l’extrême – 1 fer à souder et 5 ampoules de 100 watts. Calculer la puissance consommée, puisque vous donnez des conseils, le pouvez-vous ? Et prenons l’appartement actuel : la télé dans la pièce, la télé dans la cuisine, les ampoules je ne les compterai pas – il ne faut pas compter les broutilles.
Une personne a allumé la bouilloire, a allumé le micro-ondes, et en plus la machine à laver tourne. On obtient déjà 6 kilowatts, ce qui donne une charge de 27 ampères. L’ancien câblage de l’appartement était réalisé avec du fil d’aluminium de 2,5 mm². Pouvez-vous dire au débotté – cela supportera ou non ?!
Réponse à Alexandre – quel est le défaut, on prend une image d’un site, le texte d’un autre, au final “Et vous, vous n’avez pas essayé de lire ?”.
16 ampères pour un groupe de prises… cela donne 3,5 kW (3520 W) de courant de charge recommandé pour une prise standard que l’on peut acheter dans notre magasin (si l’on considère exclusivement les fabricants importés). Seulement pour la Russie, les prises portent le marquage 16A, puisque de toute façon, les nôtres y brancheront 9 kilowatts. Et la question est de savoir si le câblage lui-même peut supporter de telles puissances en fonction de la section du câble ? Prenez le classique ou le type Araba de 32 A dans le socle commun – en Europe, 10 A et 32 A (comme nous aimons l’appeler, la prise de puissance) type C, D, M et G ; le type C est conçu pour une faible puissance, alors que le type G a un calibre nominal de 32 A, et avec un câble pour fiche de marquage AWG8.
Selon nos normes, cela correspond à partir de 8 kW, soit environ 45-50 ampères (nous n’avons pas une telle section).
Amir, comparer une lampe à LED avec une lampe à incandescence est insensé, tout comme comparer une cuisinière électrique «Viatka» à deux feux de 2 kW avec une plaque de cuisson moderne de 19-12 kW, une bouilloire électrique soviétique de 500 watts avec une bouilloire moderne (rapide) de 2 kW. Tous les appareils qui contiennent un élément chauffant de type résistance chauffante – jamais leur puissance n’a diminué ! La résistance chauffante, c’est le mal !
Je remarque que dans beaucoup de maisons neuves, le câblage est fait exactement selon votre principe. Genre, les puissances baissent, du fil de 1,5 mm² dans tout l’appartement, et ensuite on se demande pourquoi les disjoncteurs sautent et les bornes brûlent. Il y a les exigences de la norme GOST – multipliez par 2 et faites – c’est votre sécurité. Seulement chez nous en Russie, on peut acheter une prise pour 0,2 €, alors que tout Allemand n’achètera tout simplement pas une prise qui coûte moins de 10 €, simplement parce que la sécurité ne peut pas être bon marché.
D’un côté, bien sûr, pour la sécurité et la fiabilité, on peut câbler toute la maison en étoile, mais est-ce pertinent ? Pour moi, tout est simple avec le câblage – connexion en parallèle de chaque pièce à un disjoncteur séparé, et à l’intérieur de la pièce, en guirlande. À l’exception des appareils très puissants – pour eux, une sortie séparée. Et aucun problème jusqu’à présent.
Personne, Maxime, ne vous demande d'alimenter chaque prise et chaque ampoule à partir du tableau de l'appartement – relisez l'article.
D'ailleurs, les documents réglementaires (PUE, SP) recommandent de séparer les groupes de charges des pièces, l'éclairage et d'alimenter les machines à laver, les cuisinières électriques par des lignes distinctes. J'ai joint une capture d'écran du point correspondant du SP 31-110-2003.
Sur la figure expliquant le câblage dans un appartement, les calibres des disjoncteurs dans le circuit d'éclairage et des prises pour les appareils ménagers à consommation normale (réfrigérateur, appareils portables de cuisine, hotte, etc.) sont clairement surévalués.
La puissance d'un lustre avec 5-7 lampes LED ne dépasse pas 50 W. Par conséquent, le courant de consommation ne dépassera pas 0,3 A même en tenant compte des pertes dans les dispositifs de régulation (transformateur électronique dit). Il est tout à fait acceptable d'installer un disjoncteur de 6 A. Et pour les prises des pièces – 10 A. Pour les prises de cuisine – 16 A. Dans ce cas, la sélectivité sera assurée par rapport au disjoncteur principal (généralement son courant est de 16 – 25 A selon les conditions du comptage électrique).
Et moi, dans ma datcha, j'ai bricolé cinq prises (parallèles) en “étoile” sur un seul disjoncteur 🙂 Elles fonctionnent normalement, mais dans une seule borne du disjoncteur, il est difficile de fixer cinq fils multibrins de section 2,5 🙂 Je vais sans doute en ajouter un autre de 16 A. Je ne vois pas l'intérêt d'installer une boîte de connexion supplémentaire.
Bonjour, Vitali. Ce que vous avez « bricolé » n'est bien sûr prévu par aucun PUE. J'ai décidé de vous proposer une option similaire mais moins folle et plus civilisée pour connecter plusieurs prises en utilisant un « répartiteur de câblage ».
Avez-vous entendu parler des rails DIN, des barrettes N/PE (cela fait partie des éléments du réseau de mise à la terre/de neutre) ? J'ai joint une photo des barrettes pour ne pas avoir à expliquer longuement.
Sur une telle barrette, on peut amener le conducteur d'alimentation « par le haut » à partir du disjoncteur principal, et « par le bas » faire sortir les fils vers vos prises. Aucune difficulté à fixer cinq fils dans les bornes du disjoncteur. Pas plus de sélectivité que dans votre schéma, mais cela ajoutera de l'esthétique au tableau. Calculez seulement la section des fils.
Désolé, mais pourriez-vous me dire ce qui a pu se passer ?.. Deux prises sont connectées en parallèle, dans l'une est branché un téléviseur, l'autre est utilisée selon les besoins (fer à repasser, lampe d'appoint).
Maintenant, nous branchons une guirlande de Noël, après de nombreuses coupures de courant dans la maison (un immeuble résidentiel ordinaire), lors de l'allumage de la guirlande, le téléviseur s'est mis à s'éteindre (pendant quelques secondes), puis il se rallume. Merci d'avance.