Schéma de câblage de prise électrique basique pour débutants

Une prise se compose d'une pièce carrée en métal avec des vis en laiton, enfermée dans un boîtier en plastique noir. Elle apparaît comme un assemblage confus de plastique et de métal jusqu'à ce que vous ayez des informations sur les composants individuels et leur mode de connexion. Le processus d'installation pour une personne utilisant la prise pour la première fois, y compris la compréhension des différents termes utilisés pour les composants d'une prise, la manière de positionner les fils lors de la connexion d'une prise standard, et les erreurs les plus courantes conduisant à un retour de prise de la part des clients qui l'ont déjà utilisée.

Brancher une fiche standard 120 V dans une prise consiste en trois fils. Le fil chaud va à une borne de fiche en laiton ou foncée ; le fil neutre va à une borne de fiche argentée ; et le fil de terre va à une borne de fiche verte. La bonne manière de placer les fils sur une borne est d'enlever environ 3⁄4 de pouce d'isolation puis d'enrouler le fil lâchement autour de la borne dans le sens des aiguilles d'une montre avant de serrer la vis de sorte que le crochet soit à l'intérieur lorsque vous serrez la vis. Si votre circuit fonctionne avec un courant de 15 A, vous devez utiliser un fil 14 AWG. Si votre circuit tire 20 A ou plus, vous devez utiliser un fil 12 AWG. Ne jamais ouvrir ou souffler les bornes neutres ; ne jamais ajouter de fils de terre aux bornes neutres ; et toujours s'assurer que le circuit est coupé avant de travailler avec les fils.

De quoi est faite une prise

Tout d'abord, familiarisez-vous avec la terminologie associée aux différents composants d'une installation.

• Le réceptacle désigne le composant fixé au mur lors de l'installation. Le terme “ prise ” est cependant plus large, car il désigne toute zone où l'alimentation est prélevée.
• La face est la partie plate du réceptacle comportant des fentes. Un réceptacle duplex simple possède 2 ensembles de fentes.
• Les vis de borne sont des vis argentées, en laiton et vertes situées sur différentes sections du réceptacle.
• Les trous à insertion sont de petits trous à l'arrière du composant qui permettent d'insérer les fils sans nécessité de les enrouler ; cependant, cela rend la connexion faible.
• La bride de fixation est le composant métallique utilisé pour fixer solidement le réceptacle au mur.

Les fentes servent à désigner les différents types de réception de puissance. Dans les réceptacles nord-américains de 15 A, la fente la plus courte est la fente sous tension, la fente la plus longue est le neutre, et le trou de terre est rond. Si vous n'êtes jamais sûr de laquelle est laquelle, la différence entre prises à 2 broches et prises à 3 broches couvre ce que chaque configuration peut et ne peut pas faire — et pourquoi un réceptacle à deux fentes est une question de mise à la terre plutôt qu'une simple question d'âge.

Les trois bornes, et ce qui va où

C'est la partie à mémoriser. Tout le reste en découle.

Borne	Couleur	Se connecte à	Ce qui se passe si vous vous trompez
Vis en laiton ou foncée	Noir (ou rouge dans un circuit multi-fils)	Chaud — le conducteur non mis à la terre	Polarité inversée : l’appareil fonctionne toujours, mais la coque d’une lampe branchée est sous tension
Vis argentée	Blanc	Neutre — le conducteur mis à la terre	Même problème de polarité inversée, et un risque de choc sur tout ce qui a une coque exposée
Vis verte	Cuivre nu ou vert	Conducteur de mise à la terre de l’équipement	Pas de chemin de défaut. Un court-circuit n’a d’autre issue que de passer à travers une personne

Trois aides-mémoire qui ont marqué l’esprit humain : laiton pour chaud ; argent signifie neutre ; vert représente la terre. Si la couleur de la vis n’est pas claire à cause de l’appareil ancien et bon marché, regardez la fente, fente étroite pour le courant électrique, avec cette vis étant dans la même partie de l’appareil face à vous.

Les codes couleur dépendent du pays et de la période d’installation. Au Royaume-Uni et en Europe, la couleur marron est utilisée pour le fil sous tension, le bleu pour le fil neutre, et le jaune/vert pour le fil de terre. C’est pourquoi les appareils importés peuvent causer beaucoup de problèmes. Si vous travaillez sur quelque chose que vous n’avez pas installé vous-même, considérez la couleur comme un indice et vérifiez avec un testeur. La correspondance entre les différentes conventions est expliquée dans cette explication de ce que signifient les couleurs des fils électriques.

Ce dont vous avez besoin avant de commencer

Catégorie	Articles
Sécurité	Testeur de tension sans contact, multimètre, tournevis isolés, gants de travail
Outils	Dénudeur de fils (avec les butées de calibre appropriées), pinces à bec fin, pinces d’électricien, niveau, couteau utilitaire
Matériaux	Prise, plaque de recouvrement, dominos ou connecteurs à levier, serre-câble si la boîte en nécessite un, conducteur de terre en queue de cochon
Consommables	Ruban isolant, composé anti-oxydant si vous raccordez des appareils en aluminium à du cuivre

Il y a deux outils à posséder plutôt que d’emprunter. Un testeur de prise est peu coûteux, moins de $15, et vous montrera immédiatement si les connexions chaud, neutre et terre sont correctes, ce qui est l’erreur la plus fréquente. Un tournevis dynamométrique vous permet d’éviter les approximations sur le serrage des connexions, ce qui fait la différence entre 30 ans de durée de vie d’une connexion ou un arc électrique en moins de quatre ans.

Le budget est limité. Le coût d’une prise duplex standard est entre $2 et $5, tandis qu’une prise avec protection contre les enfants peut être achetée entre $3 et $8, une prise GFCI se vend entre $18 et $30, et les plaques de recouvrement varient de $2 à $10. Le travail peut être réalisé pour presque uniquement le coût de votre temps.

Les trois configurations que vous rencontrerez

Vous trouverez forcément un schéma de câblage de prise correspondant à l’une de ces catégories. Il est très important de déterminer votre catégorie avant de commencer tout travail.

• À la fin de la boucle. Un seul câble est connecté avec un fil du fil noir à la vis laiton, fil blanc à la vis argentée, et fil vert à la terre.
• Au centre de la boucle. Ici, vous avez deux câbles connectés. Le câble chaud entrant est relié au câble chaud sortant, et le neutre entrant est relié au câble neutre sortant. Dans ce cas, les terres sont toutes connectées ensemble et de courts morceaux relient la prise au câble.
• Prise contrôlable. Une partie de la prise est contrôlée par un interrupteur ; ainsi, le fil de pont a été retiré et une partie de la prise reçoit l'électricité en continu tandis que l'autre reçoit l'électricité en marche/arrêt. C'est la configuration que les gens confondent le plus souvent, et il vaut la peine de lire le guide spécifique de câblage d'une prise commutée avant de casser cette languette — une fois cassée, elle ne peut pas être restaurée.

Avant de retirer l'ancien appareil, assurez-vous d'en prendre une photo. Il est facile de garder en mémoire quatre vis et trois fils jusqu'à ce que vous teniez un téléphone dans une main et un tournevis dans l'autre.

Étape par étape : câblage d'une prise standard

• Avant de commencer à travailler sur le circuit, coupez l'alimentation au disjoncteur et verrouillez-le ou laissez une étiquette si une autre personne se trouve dans la maison.
• Une fois que vous réactivez l'alimentation, vous devez vous assurer qu'il n'y a pas de tension dans le circuit au niveau de la prise en utilisant un testeur de tension sans contact et éventuellement en le confirmant à l'aide d'un multimètre, en mesurant phase à neutre, phase à terre et neutre à terre. Toutes ces mesures doivent être nulles. Rappelez-vous qu'un choc électrique provenant d'un interrupteur éteint ne signifie pas que le circuit est hors tension. Un disjoncteur étiqueté “ lumière ” peut ne pas s'appliquer uniquement en termes de connexion électrique des luminaires.
• Retirez la plaque de recouvrement et tirez sur l'appareil, ne le faites pas de manière imprudente.
• Photographiez tout le schéma des connexions puis déconnectez-les, en décrochant un fil de chaque borne.
• Inspectez les conducteurs. Soyez à l'affût de coupures, brûlures ou fils fortement oxydés. Si vous trouvez des défauts, évaluez simplement l'état du fil plus attentivement et n'essayez pas de le réparer.
• Dénudez les extrémités. La méthode de dénudage est simple : coupez ou utilisez l'outil spécial pour dénuder environ trois quarts de pouce d'isolation sans endommager le conducteur.
• Créez un crochet à l'extrémité. Pour ce faire, le mouvement de torsion doit être effectué dans le sens du vissage de la vis. Assurez-vous que les fils sont serrés et atteignent l'extrémité de la vis.
• Commencez par la terre, en vous assurant que la vis verte est utilisée pour ce travail en premier. Si la boîte est métallique, ajoutez une connexion entre le fil de travail et le corps métallique de la boîte.
• Ensuite, attachez le neutre à la vis argentée et le phase à la vis en laiton, en veillant à ne laisser aucun fil lâche.
• Serrez les vis selon les instructions du fabricant. Il est important de serrer toutes les vis pour éviter un incendie causé par des bornes desserrées.
• Mettez les fils dans la boîte, si nécessaire.
• Mettez les deux vis en place, permettant de niveler la boîte ainsi que d'ajuster correctement le fil de terre. N'oubliez pas de tester avant de fermer la boîte.

Un point que les gens oublient : vérifiez les styles de remplissage de la boîte et appliquez-les si vous travaillez avec des boîtes neuves ou si vous les remplacez.

Remplissage de la boîte : la règle que les débutants n'entendent jamais

Chaque boîte électrique a une capacité et chaque fil, appareil et connecteur réduit cette capacité. Si vous surchargez la boîte, vous pourriez endommager l'isolation, ce qui entraînerait une défaillance dans les mois à venir.

En suivant la méthode NEC (Article 314.16), l'espace occupé par chaque conducteur est additionné, plus d'autres allocations.

Article	14 AWG	12 AWG
Chaque phase, neutre ou conducteur de liaison	2,0 pouces cubes	2,25 pouces cubes
L'appareil (compte pour deux conducteurs)	4,0 pouces cubes	4,5 pouces cubes
Tous les fils de terre, combinés	2,0 pouces cubes	2,25 pouces cubes
Serre-câbles internes, combinés	2,0 pouces cubes	2,25 pouces cubes

Une boîte typique qui contient deux câbles (14/2) et un appareil a un volume d'environ 4 conducteurs (2 phases et 2 neutres) à 2,0 et terre à 2,0, et l'appareil à 4,0, donnant un total d'environ 14 pouces cubes de volume. Les boîtes à un gang pour travaux de rénovation ont généralement un volume de 14 à 18 pouces cubes, vous approchez donc déjà des limites de volume. Cependant, si vous souhaitez ajouter un troisième câble, une boîte plus profonde ou une boîte double sera nécessaire.

Il est important de vérifier le volume de la boîte, généralement indiqué au pochoir à l'arrière, avant l'achat.

Les règles de sécurité qui ne sont pas optionnelles

Il y a quatre exigences qui régissent presque tous les travaux de prise, et ce sont ces exigences que l'inspecteur vérifie.

• Mise à la terre. Les réceptacles utilisés doivent être du type nécessitant une mise à la terre et doivent également être mis à la terre (NEC 406.3). On ne peut pas simplement connecter la vis de terre au neutre si la boîte ne possède pas de conducteur de terre, car cela constitue une mise à la terre illégale et dangereuse.
• Remplacement d'un réceptacle non mis à la terre. Le NEC 406.4(D) énumère les options pour remplacer un réceptacle non mis à la terre, y compris l'utilisation d'une protection GFCI.
• L'utilisation de dispositifs résistants à la manipulation. Dans les habitations, les réceptacles évalués pour 125 V 15 A et 20 A doivent être classés comme résistants à la manipulation (NEC 406.12) avec quelques exceptions mineures, telles que les réceptacles positionnés à plus de 5½ pieds du sol ou les réceptacles utilisés pour des appareils spéciaux.
• Protection GFCI et AFCI. Si la protection GFCI s'applique dans les cuisines, salles de bains, garages et endroits humides, alors la protection AFCI s'applique dans la plupart des cas aux circuits dérivés des habitations (NEC 210.8).

Ce dernier point semble en déconcerter certains, surtout lorsqu'ils remplacent simplement une prise. Si le circuit n'a pas été précédemment protégé par AFCI, les exigences seront respectées. Lors du changement d'une prise dans la cuisine ou la salle de bains, assurez-vous que la protection est déjà disponible car elle devra être appliquée par la suite si elle n'a pas encore été utilisée. La différence pratique entre les deux types d'appareils, et où chacun est requis, est expliquée dans cette comparaison de GFCI et prises ordinaires.

Comment tester avant de refermer la boîte

• Vérifiez avec l'alimentation coupée. Il ne doit y avoir aucun fil cuivre exposé aux connecteurs, aucune isolation sous les vis, aucun fil pincé entre le dispositif et la boîte, et la terre doit être connectée uniquement au fil vert.
• Mettez le disjoncteur sous tension et branchez un testeur de prise. Trois voyants et un motif correct indiquent que la phase, le neutre et la terre sont à leur place. Le testeur est la méthode la plus simple pour détecter une inversion de polarité, une terre ouverte ou un neutre ouvert.
• Si vous souhaitez des mesures précises, vous pouvez vérifier avec un multimètre. Vous devriez obtenir environ 120 V entre phase et neutre, et entre phase et terre, et environ zéro volt entre terre et neutre. Sinon, vous saurez quel conducteur est incorrect.
• Si l'appareil est un GFCI, appuyez sur le bouton test, vérifiez qu'il déclenche et réinitialisez-le. Assurez-vous de faire de même avec les prises en aval car cela confirme que les bornes de charge sont correctement câblées.
• Test de charge. Branchez un équipement consommateur tel qu'une lampe ou un sèche-cheveux fonctionnant à charge minimale et vérifiez la chaleur après quelques minutes. Une face plus chaude signifie une connexion lâche.

Si votre testeur indique qu'il y a une terre ouverte dans un circuit sur lequel vous n'avez pas travaillé, cela ne concerne pas votre câblage mais indique plutôt qu'il y a un problème avec le circuit et qu'il doit être inspecté au lieu d'être dissimulé.

Combien de prises sur un circuit

Il n'y a pas de limite stricte au nombre de prises à usage général pouvant être utilisées sur un circuit ; cependant, il y a une limite pratique. La recommandation est d'environ 10 prises maximum sur un circuit 15 A et 13 sur un circuit 20 A pour un usage général. Les cuisines sont différentes ; elles doivent avoir au moins deux circuits pour petits appareils de 20 A, et ces circuits ne peuvent alimenter ni éclairage ni autre équipement.

L'espacement des prises est réglementé séparément. Selon la règle “ 2-6-12 ” du NEC 210.52, il doit y avoir une prise pour toute longueur de mur de 2 pieds ou plus ; aucun point le long de la plinthe ne doit être à plus de 6 pieds d'une prise, et la distance maximale entre prises le long d'un mur ne doit pas dépasser 12 pieds. Les plans de travail de cuisine ont des règles de distance plus strictes avec aucun point à plus de 24 pouces d'une prise, ce qui revient à peu près à une prise tous les 4 pieds.

Si vous ajoutez une prise plutôt que d’en remplacer une, cette règle d’espacement détermine son emplacement, et un électricien agréé la vérifiera. La charge que vous pouvez réellement mettre sur le circuit est un calcul séparé, abordé dans cette analyse de combien de watts une prise peut supporter.

Erreurs courantes des débutants

Erreur	Ce qui se passe	Solution
Connexion par piquage au lieu d’utiliser des vis	Connexion à haute résistance, chaleur, défaillance intermittente	Utilisez les bornes à vis, ou une pince de câblage arrière si l’appareil en est équipé
Crochet dans le sens antihoraire	Le fil sort en serrant	Reformez le crochet dans le sens horaire
Trop de cuivre nu	Arc vers le boîtier ou vers la borne adjacente	Dénudez selon le calibre, coupez l’excédent
Mise à la terre sur la vis neutre	Mise à la terre frauduleuse ; faux sentiment de sécurité	La terre va au vert et uniquement à la boîte
Phase et neutre inversés	Fonctionne, mais la coque de la lampe est sous tension	Échanger le laiton = noir, argent = blanc ; vérifier avec un testeur
Utilisation de l’appareil comme raccordement sur un circuit 20 A	Appareil 15 A supportant 20 A en interne	Raccorder les conducteurs en queue de cochon et envoyer un jeu vers l’appareil
Boîte surchargée	Isolation endommagée, défaut retardé	Boîte plus grande, ou réduire le nombre de conducteurs
Ne pas serrer les bornes au couple	La cause la plus fréquente d’incendies de prises	Utiliser un tournevis dynamométrique selon la valeur du fabricant

Il y a un point supplémentaire à ne pas négliger : travailler sous tension parce qu’il était difficile de couper l’alimentation. La plupart des blessures électriques graves dans les habitations surviennent sur des circuits où l’électricien pensait qu’il n’y avait pas de courant. Par conséquent, tester, et tester encore !

Quand s’arrêter et appeler quelqu’un

Remplacer une prise est une opération qu’un débutant expérimenté peut facilement réaliser. Cependant, dans certains cas, cela ne sera pas possible :

• Si une maison a été construite à la fin des années 1960 ou au début des années 1970, il peut y avoir un câblage en aluminium pour les circuits dérivés qui est non seulement compliqué mais nécessite des outils spéciaux pour son remplacement.
• Vous pouvez rencontrer un câblage Knob-and-tube ou un câblage isolé en tissu, où l’isolation se détache dès que vous la manipulez.
• S’il n’y a pas de conducteur de terre dans le circuit, vous devrez gérer des alternatives plus complexes que le simple échange des appareils.
• Si vous voyez des signes de brûlure tels que des parties noires ou fondues, cela indique des problèmes liés au circuit plutôt qu’à l’appareil.
• Si la boîte est trop petite ou mal fixée, vous devrez réparer le mur autour.

Lorsque vous remplacez un appareil plutôt que d’en ajouter un, le processus devient très simple. Cependant, s’il s’agit de poser de nouveaux câbles, cela devient beaucoup plus compliqué qu’un simple remplacement d’appareil.

FAQ

Quelle est la règle 2 6 12 pour les prises ?

L’acronyme fait référence à la spécification NEC 210.52 exigeant la pose de prises. Les murs d’une longueur de 2 pieds ou plus doivent avoir une prise installée ; les prises ne peuvent pas être espacées de plus de 6 pieds entre elles et peuvent donc être placées jusqu’à un maximum de 12 pieds le long du même mur. Cette directive s’applique uniquement aux espaces habitables.

Comment câbler une prise électrique standard ?

Coupez le disjoncteur et vérifiez que le circuit n’est pas sous tension. Retirez l’isolation sur environ 3/4 de pouce et connectez le fil cuivre nu autour des vis ; connectez le fil de terre à la vis verte, le fil blanc à la vis argentée, et le fil noir à la vis en laiton. Enfin, utilisez un testeur de prise pour vérifier que l’appareil fonctionne avant de fixer le couvercle.

Comment faire le câblage électrique pour débutants ?

Commencez d'abord par les remplacements plutôt que par les nouveaux circuits. Vous devez apprendre les trois bornes et leur convention de couleur, et vous devez également acheter un testeur de prise et un tournevis dynamométrique, et ne travailler que sur les circuits que vous avez vérifiés comme étant hors tension. Entraînez-vous d'abord sur une prise en bout de ligne avec un seul câble avant de passer à un boîtier en milieu de ligne contenant des épissures. Dans la plupart des endroits, tout travail impliquant un nouveau câblage, un travail sur panneau ou un câblage en aluminium doit être effectué par un électricien agréé.

Quel est le schéma de câblage de base ?

Le schéma pour une prise unique en bout de ligne nécessite trois fils : le noir va du câble à la vis en laiton, le blanc va à la vis argentée et le cuivre nu va à la vis verte, avec la mise à la terre connectée à un boîtier métallique. Pour une prise en milieu de ligne, une épissure doit être réalisée pour chaque couleur et un court pigtail doit être connecté à l’appareil. Tout le reste est une variation de ces deux systèmes.

Références

1. NFPA — NFPA 70 National Electrical Code, Articles 210, 314, 406 et 300
2. Electrical Safety Foundation International — conseils de sécurité électrique domestique et statistiques sur les incendies
3. Leviton — schémas de câblage des prises, identification des bornes et spécifications de couple
4. Hubbell — instructions d’installation des dispositifs de câblage et données sur les produits résistants à la manipulation
5. Grainger — données de tarification et spécifications des prises, GFCI et plaques de recouvrement
6. International Association of Electrical Inspectors — calcul du remplissage des boîtiers et interprétation de la mise à la terre
7. EC&M Magazine — conseils pratiques d’installation sur les terminaisons et le remplacement des prises
8. US Consumer Product Safety Commission — avis de rappel de prises et données sur les risques électriques résidentiels

Conclusion

Le schéma de câblage électrique consiste généralement en trois points de connexion et un code couleur typique : noir (mise à la terre), blanc (argenté) et vert (terre).

Ces symboles seuls sont importants, mais de nombreux autres aspects du câblage créent des opportunités d'erreurs telles que : s'assurer que l'alimentation du circuit est coupée ; dénuder et préparer correctement le fil ; connecter le fil à la borne avec des torsions dans le sens des aiguilles d'une montre ; appliquer le couple de serrage approprié sur le fil à la borne ; respecter les limites de remplissage de la capacité du boîtier, etc. Vous devriez apprendre à utiliser la prise de fin de ligne lors de ce type de câblage afin de comprendre également son fonctionnement correct.