Entrez dans un salon contemporain à aire ouverte, une salle de réunion dans un hôtel ou un salon d’aéroport et vous verrez que le sol intègre des prises électriques. La raison d’être de ces prises est assez simple : les meubles ne sont plus placés contre les murs. Lorsque les canapés flottent au centre de la pièce, que les îlots de cuisine remplacent les tables et que les tables de conférence sont éloignées des murs et placées en angle, il devient difficile d’utiliser une prise murale standard sans faire passer un câble d’extension à travers un passage. Les prises de sol répondent à ce problème en fournissant l’énergie à l’endroit où le mobilier est placé. Cet article expliquera ce que sont les prises de sol, leur utilité, le fonctionnement des couvercles et des spécifications, les exigences du code, leur coût, et comment choisir la bonne prise avec discernement, en répondant à la question de savoir si un tapis peut être posé dessus.
Pour répondre rapidement, les prises de sol sont des types de connexions placées directement sur le sol, leur objectif principal étant de fournir de l’électricité à tout équipement qui ne peut pas être placé près d’un mur indépendant. En raison des caractéristiques du design en espace ouvert, il peut facilement arriver qu’il n’y ait pas de prise ; l’utilisation de câbles devant reposer sur le sol est contraire au code et crée un risque de chute. Selon NEC406.9(E), l’installation des prises de sol doit être conforme à la certification spéciale de la prise, car elle doit être installée dans une boîte de sol ayant des spécifications similaires à une boîte murale commune, ce qui n’est pas autorisé. Les boîtes de sol peuvent être équipées de couvercles conçus pour des environnements particuliers selon le type de sol. Le prix de l’ensemble complet est assez élevé, ce qui les rend accessibles, et il est bien connu qu’elles peuvent être utilisées en permanence, bien qu’il soit faux de poser un tapis dessus pendant leur fonctionnement.
Qu’est-ce qu’une prise de sol
Une prise de sol est en réalité une prise standard placée dans une boîte de sol et alignée avec le niveau de la surface du sol, généralement équipée d’un couvercle relevable ou escamotable qui reste fermé lorsqu’aucun appareil n’est branché. La prise fonctionne comme toute autre prise : elle comporte un fil chaud, un fil neutre et un fil de terre provenant d’un circuit dérivé.
Une caractéristique particulière qui rend une prise de sol unique est son environnement. Une prise murale est protégée grâce à sa position verticale ; cependant, la prise de sol est placée sur un chemin de passage, où elle doit résister aux passages piétons, aux pieds des meubles, aux pieds des aspirateurs, aux liquides renversés et au nettoyage humide. Ainsi, toute la construction (boîte, appareil, couvercle) est spécialement conçue et approuvée comme un système, et le code exige qu’elle soit traitée comme une classe distincte de produits. L’appareil sous-jacent reste une prise familière, et la famille à laquelle il appartient est décrite dans notre guide sur ce qu’est une prise électrique.
Il existe deux conceptions principales. La boîte de sol fait référence à une conception qui est placée en permanence dans le sous-plancher en bois ou intégrée directement dans la dalle de béton. La conception de la prise escamotable diffère en ce que la prise est relevée du sol lorsque cela est nécessaire. Néanmoins, les deux sont des ensembles conçus et doivent se conformer aux réglementations.
Pourquoi elles existent
L'explication se trouve dans le domaine de l'architecture, qui est importante car elle constitue la base de l'ensemble du paysage du marché.
Pendant la majeure partie du XXe siècle, les moyens électriques fonctionnaient le long des limites des pièces, car c'était l'agencement naturel du mobilier. Nous en étions venus à considérer la prise murale comme la solution la plus fonctionnelle avec ce type d'agencement. Aujourd'hui, cependant, la conception moderne des maisons et des bureaux a certainement rejeté cette hypothèse. L'architecture moderne dans les bâtiments résidentiels présente des plans ouverts avec le mobilier concentré au cœur de la pièce plutôt qu'autour du périmètre. Les surfaces de cuisine apparaissent directement sur les sols. Les bureaux changent également leurs principes d'organisation de l'espace, choisissant l'idée de plan ouvert. Les salles de conférence dans les bâtiments de bureaux contemporains sont équipées de tables à des endroits qui étaient auparavant des murs.
Maintenant que le mobilier prend place dans l'espace ouvert, les sources électriques filaires conventionnelles et les solutions de rallonges s'avèrent inefficaces. L'utilisation de rallonges entraîne la violation des principales règles de sécurité et des réglementations du bâtiment. L'invention des prises de sol répond au besoin d'une solution efficace qui protège la sécurité des personnes tout en étant conforme aux réglementations existantes. Notre comparaison des principaux types de prises électriques met les prises de sol en contexte avec les options murales, au plafond et spécialisées.
À quoi elles servent
Les applications se divisent en résidentiel et commercial, et le schéma dans chaque cas est cohérent.
| Configuration | Utilisation typique | Pourquoi une prise de sol plutôt qu'une prise murale |
|---|---|---|
| Salons, espaces ouverts | Lampes de table et lampes sur pied à côté d'un canapé indépendant ; équipement de divertissement | Le mur le plus proche peut être à 3-4 m ; les câbles traversant la pièce sont dangereux |
| Bureaux à domicile et études | Alimentation de bureau ou portable à un bureau central ; alimentation du moniteur et des accessoires | Les bureaux sont de plus en plus placés perpendiculairement aux murs ou au milieu d'une pièce |
| Îlots et péninsules de cuisine | Petits appareils, mixeurs, recharge d'ordinateurs portables, recharge de téléphones | Un îlot n'a pas de mur ; l'alimentation doit venir du sol ou du plafond |
| Tables à manger et de conférence | Alimentation d'ordinateurs portables, projecteurs, microphones de table, recharge | La table est centrale ; les câbles traînants sont inacceptables dans un environnement de réunion |
| Halls d'hôtel et salons | Recharge des appareils des clients dans des sièges libres | Attente des clients ; le mobilier est constamment réarrangé |
| Aéroports, gares, zones d'attente | Recharge des passagers aux rangées de sièges | Fort trafic, pas de proximité de mur, cycle d'utilisation intensif |
| Bureaux commerciaux | Alimentation des postes de travail où les bancs ou les pods ont remplacé les bureaux périphériques | L'alimentation et les données doivent toutes deux atteindre le point de travail |
| Espaces de vente au détail et d'exposition | Éclairage d’exposition et équipements de démonstration sur supports autoportants | Les agencements changent ; l’alimentation murale permanente ne peut pas suivre |
| Patios couverts et pièces extérieures | Éclairage, chauffages, équipements de cuisine extérieure | Nécessite un ensemble certifié pour emplacement humide, ce qu’une boîte murale ne peut pas fournir |
Bien que les cas commerciaux et résidentiels aient des objectifs similaires, le cas commercial ajoute un élément indispensable que les cas résidentiels n’ont pas – les données. Par exemple, de nombreuses boîtes de sol commerciales sont des versions combinées qui comportent à la fois des composants d’alimentation et de communication. Cela est possible car la boîte de sol est conçue pour transporter à la fois l’alimentation et les télécommunications vers la même zone, rendant les boîtes de sol à passage direct et combinées courantes dans les bureaux et salles de conférence, tandis que les cas résidentiels restent uniquement avec l’alimentation.
Couvercles et classifications d’emplacement
Le couvercle ne peut pas être considéré comme un élément décoratif. Il fait partie intégrante du système et est un facteur décisif quant à l’utilisation de la prise sur un certain type de sol.
| Classification d’emplacement | Caractéristiques du couvercle | Où cela s'applique |
|---|---|---|
| Emplacement sec | Couvercle de base avec un joint simple | Zones moquettées où le nettoyage humide ne se produit pas |
| Emplacement humide | Étanchéité étanche lorsque le couvercle est fermé ; matériaux résistants à la corrosion | Carrelage, parquet et béton poli soumis à un nettoyage humide régulier |
| Emplacement mouillé | Classé NEMA 3R ou NEMA 4X, couvercle à bascule à ressort robuste, joint torique profond ; doit être étanche aux intempéries que la fiche soit insérée ou non | Terrasses extérieures, cuisines commerciales intérieures, zones proches des drains de sol |
Des matériaux sont utilisés selon les classifications. Les boîtes de qualité commerciale utilisent du zinc moulé sous pression, du laiton et de l'aluminium moulé car ils peuvent résister aux forces d'écrasement et à la corrosion tandis que les unités résidentielles sont équipées de couvercles en nylon ou polycarbonate pour supporter des charges plus légères. Les joints sont les premières pièces à défaillir en fonctionnement, il est donc absolument nécessaire d'obtenir un couvercle en assemblage complet et de ne pas improviser.
Deux classifications au niveau de l'appareil sont également importantes. Les prises à sécurité anti-intrusion sont exigées depuis longtemps dans les habitations car elles sont équipées de mécanismes à volet qui empêchent l'insertion d'objets étrangers dans les fentes. Les prises résistantes aux intempéries utilisent des matériaux capables de résister à l'humidité et aux produits d'hygiène, par exemple des lanières de connexion en laiton nickelé. On peut se référer à l'utilisation d'une prise de sol située sur une terrasse couverte ou un garage proche d'un drain. Les configurations de fiches acceptées par ces appareils sont les mêmes que celles couvertes dans notre comparaison des prises à deux broches et à trois broches, le conducteur de terre remplissant la même fonction dans une boîte de sol que dans une boîte murale.
Ce que le Code exige
Les règles du NEC sont assez simples et favorables aux utilisateurs car elles ne limitent pas l'utilisation des prises de sol ; elles exigent simplement l'utilisation du matériel approprié.
- Selon NEC 406.9(E), les prises doivent être fabriquées pour une utilisation au sol et installées dans des boîtes spéciales conçues à cet effet. En termes pratiques, cela signifie que la prise doit être testée en termes de performance mécanique et environnementale. Une boîte de jonction ordinaire installée au sol ne sera pas considérée comme une utilisation correcte de la prise, quelle que soit sa performance.
- NEC 314.27(B) répète la même exigence concernant les boîtes d'appareils.
- Il n'y a pas d'obligation automatique d'installation de GFCI uniquement parce que la prise est au sol. Cela est nécessaire dans certains emplacements : par exemple, près de l'évier ou selon les codes locaux. En cas d'utilisation de GFCI, gardez à l'esprit que le GFCI modifie la profondeur de la prise, ce qui nécessite de sélectionner la boîte avec soin et rend souvent l'appareil inadapté à l'installation.
Il convient de mentionner que les prises de comptoir sont souvent confondues avec les prises de sol. Les anciennes versions du code électrique n'autorisaient pas l'utilisation de prises horizontales, mais cela a changé avec l'exigence qu'elles soient certifiées pour une utilisation sur comptoir afin qu'elles puissent être utilisées. Cependant, le principe reste le même : le problème de base est que le liquide peut facilement pénétrer dans la prise horizontale.
Types de boîtes de sol
La sélection commence par la construction du sol car la boîte doit s'adapter à la structure.
| Type | Idéal pour | Prix typique | Notes |
|---|---|---|---|
| Boîte de construction neuve non métallique | Sous-plancher en bois ou plancher coulé, prévu avant la finition | $35-45 | Découpes angulaires empêchant le pliage des conducteurs ; option conforme la plus économique |
| Boîte de plancher de rénovation | Sous-plancher en bois existant, plancher fini déjà posé | $85-110 | Couvercle surdimensionné cachant la découpe ; aluminium moulé sous pression avec joint |
| Boîte pour béton au niveau du sol | Dalle sur sol, halls commerciaux | $140-220 | Profondeur réglable pour nivellement avec la coulée ; couvercle robuste |
| Boîte commerciale robuste | Usage commercial à fort trafic, multi-postes, alimentation plus données | $150-300+ | Le coût varie selon le nombre de postes et le style de couvercle |
| Prise escamotable | Rénovations résidentielles, îlots de cuisine, bureaux à domicile | $60-200 | Se rétracte affleurant ; souvent avec chargeur USB intégré |
| Assemblage traversant | Planchers commerciaux hors sol avec plafond accessible en dessous | $100-250 | Installé par le dessous ; transporte alimentation et données |
Pour les applications résidentielles sur solives en bois, la boîte non métallique pour construction neuve est le choix économique et conforme. Pour les dalles en béton, une boîte métallique ou robuste est essentiellement requise, tant pour la structure que pour une bonne mise à la terre. Pour les bâtiments commerciaux avec un plafond suspendu en dessous, un raccord traversant peut être utilisé au lieu de couper la dalle.
Leur coût
Le budget matériel et le budget installation sont essentiels pour ce projet.
Selon les prix actuels du matériel, un nouvel ensemble de boîte de sol résidentielle, incluant un couvercle de boîte approuvé, coûte entre $35 et $110 ($35–$110). Une boîte de sol commerciale se vend environ entre $140 et 300+, selon le modèle utilisé (plus il y a de postes et de couvercles complexes, plus le prix augmente). Une boîte de sol escamotable peut se trouver entre $60 et 200. La prise elle-même est très bon marché — une prise étanche 20 A coûte environ $8, sans compter le coût global de l'ensemble boîte de sol incluant les services d'installation.
Les coûts d'installation peuvent varier significativement selon le matériau utilisé pour les sols. Un sous-plancher en bois permet de réaliser des travaux de rénovation sans trop d'effort et est économique. Un plancher en béton, en revanche, coûtera beaucoup plus en raison de la nécessité de découper et de reboucher le sol ainsi que de faire des raccordements supplémentaires. Dans le cas où le sol doit encore être coulé, installer la boîte en premier ne coûtera pas plus cher que de faire une rénovation.
Marques et dispositifs
Le secteur est divisé entre fabricants de boîtes murales et fabricants d'appareillages, et la plupart des projets utilisent des produits des deux catégories.
Pour les boîtiers et les couvercles, Hubbell est considéré comme la référence pour les applications commerciales, en plus de Steel City, Carlon, Arlington et Pass & Seymour, avec ENERLITES présent dans le segment économique. En ce qui concerne les éléments trouvés à l'intérieur des boîtiers, les acteurs clés sont Leviton, Hubbell, Pass & Seymour et Cooper, tous connus pour leurs prises résistantes aux manipulations et aux intempéries de qualité spécification 20 ampères, qui se sont avérées appropriées pour les tâches au sol, contrairement aux options de qualité constructeur. Les unités escamotables avec charge USB intégrée sont devenues l'option résidentielle pratique, et les mêmes critères de sélection qui s'appliquent à tout dispositif de câblage — certification, matériau de contact, conception des bornes et spécification documentée — s'appliquent ici, comme indiqué dans notre guide sur les principales marques de dispositifs de câblage.
Il y a un point à noter concernant l'achat. Puisque le couvercle est inclus dans l'ensemble listé, tout couvercle de remplacement doit être conforme au boîtier. Si une plaque générique est remplacée à la place d'un couvercle, cela annule la certification qui garantit la légalité de l'installation, et c'est l'un des points que les inspecteurs vérifient.
Bases de l'installation
Le travail suit les principes ordinaires des circuits appliqués à un emplacement inhabituel. La technique générale pour travailler en toute sécurité et raccorder les dispositifs est la même discipline couverte dans notre guide sur remplacer un interrupteur d'éclairage, et la séquence ci-dessous suppose un sous-plancher en bois avec un espace accessible sous le plancher.
- Planifiez la position. Recherchez la prise où l'appareil sera réellement placé plutôt que son emplacement actuel en ce qui concerne la découpe du sol. Avant de faire les découpes, vérifiez toujours la présence de solives. Assurez-vous également que la boîte de câblage ne se trouve pas sur le chemin.
- Assurez-vous que le circuit ne fonctionne pas avant de commencer les travaux électriques. Coupez l'alimentation du circuit qui doit être traversé en même temps.
- Créez une ouverture selon la configuration de la boîte. Même une petite erreur sera visible plus tard.
- Faites passer le câble. Utilisez un câble de calibre 12 sur un circuit 20 A. Suspendez-le correctement conformément au code et protégez la gaine du câble contre les arêtes vives.
- Fournissez aux conducteurs une longueur suffisante afin de les raccorder sans problème.
- Connectez d'abord la terre, puis le fil neutre, puis le conducteur de phase. Utilisez des conducteurs latéraux au lieu du type à insertion pour une meilleure efficacité.
- Torsadez les extrémités selon les exigences du fabricant.
- Mettez le couvercle et vérifiez s'il est au niveau du sol. Un couvercle inégal représente un risque potentiel de chute.
Le processus d'installation pour le conduit et la boîte est entièrement différent dans le cas des dalles en béton, car ils sont placés avant le coulage du béton, avec un coude à grand rayon, et la profondeur de la boîte est ajustée pour s'adapter à la hauteur du sol fini.
Entretien, tapis et sécurité
Les prises de sol sont des éléments fiables, bien qu'elles nécessitent un entretien. La plupart des problèmes avec les prises de sol proviennent de la saleté et de l'eau.
- Veillez à nettoyer régulièrement la charnière et le joint ; si la poussière et la saleté s'accumulent sur la charnière, cela peut empêcher une fermeture correcte.
- Si un couvercle est endommagé, veillez à le remplacer immédiatement. Un couvercle endommagé sur une surface dure présente un risque de choc électrique.
- Évitez de laisser des câbles sous les tapis ; c'est le principal conseil de sécurité de ce guide et il est abordé plus en détail dans la section FAQ ci-dessous.
- Assurez-vous d'examiner les unités extérieures et celles destinées aux endroits humides pour détecter la corrosion ; si le couvercle est rigide ou corrodé, jetez-le.
- N'utilisez pas la prise de sol pour alimenter en permanence des appareils qui consomment beaucoup d'énergie, tout comme les prises murales ne sont pas destinées à cet usage.
FAQ
Une prise de sol a-t-elle besoin d'un couvercle ?
En effet, le couvercle d'une prise de sol n'est pas optionnel mais bien une nécessité. Selon le NEC 406.9(E), toute prise installée dans le sol doit nécessairement être listée comme prise de sol et montée dans un boîtier conforme au code. La meilleure partie est que le couvercle fait partie de cet ensemble. Sa fonction est de protéger contre les dommages mécaniques dus à divers facteurs tels que le passage piétonnier et le placement de meubles, l'intrusion d'humidité et l'accumulation de saleté. Si le boîtier est installé sans le couvercle ou avec un capuchon incorrect, cela annule la certification et expose le lieu à un risque de choc électrique et à un échec d'inspection.
Comment couvrir une prise de sol ?
Si la prise est encore en service, assurez-vous de l'équiper du couvercle correct. Chaque prise de sol est fournie avec son couvercle modèle listé comme pièce de rechange disponible à la vente, et les capuchons improvisés ne sont pas conformes aux normes de sécurité. Le couvercle est choisi en fonction du type de revêtement de sol : un simple suffit pour la moquette, un étanche est nécessaire pour le carrelage ou le parquet, tandis que le couvercle classé pour zones humides est utilisé pour les sols extérieurs et les cuisines commerciales. Si le boîtier est déconnecté de façon permanente, la procédure suivante doit être respectée : le boîtier doit être désactivé, les fils raccordés, et le circuit correctement déconnecté. Utiliser simplement un boîtier et le revêtement de sol comme remplissage n'est pas suffisant. Un boîtier vide représenterait un danger, et une ouverture dans un revêtement de sol serait une source d'accident de chute.
Les prises de sol sont-elles encore autorisées ?
Oui ; en fait, une prise de sol devient de plus en plus populaire. En réalité, il n'existe aucune interdiction d'utilisation des prises de sol stipulée dans le code, car le code informe sur les caractéristiques des appareils. Selon le NEC 406.9(E), une prise de sol doit être installée dans un réceptacle de sol approprié ; et selon le NEC 314.27(B), le boîtier doit être adapté à l'application. Il convient de noter que tant qu'un appareil est utilisé correctement, correspond au type de revêtement de sol, possède la bonne classification de position et utilise un GFCI, alors l'appareil est légal dans les zones commerciales et les bâtiments résidentiels. De plus, il convient de mentionner que les prises de comptoir peuvent être utilisées si elles sont appropriées pour travailler sur le comptoir.
Est-il acceptable de poser un tapis sur une prise de sol ?
Il est important de se rappeler que techniquement, une prise peut être sous un tapis, mais passer un cordon sous un tapis est dangereux et peut provoquer un incendie. Les cordons flexibles ne peuvent pas passer sous un tapis ou une moquette, car c'est dangereux et les professionnels ne le recommandent pas. Ce qui est encore plus important, c'est que comme la prise de sol est généralement située sous le tapis pour cacher le cordon pendu, il est interdit de l'utiliser de cette manière. Donc, si l'on doit cacher la prise, il serait préférable de couper l'alimentation de la prise.
Les prises de sol comptent-elles dans l'espacement requis des prises dans une pièce ?
Cette question peut être interprétée de différentes manières selon l'emplacement. Comme on le sait, en plus des espaces muraux, il faut bien comprendre que la prise de sol remplit sa fonction différemment. Pour être plus clair, il convient de noter que la prise de sol est une bonne solution pour le problème des meubles flottants, c'est pourquoi elle est largement utilisée. Et si un inspecteur l'approuve, cela relève de l'interprétation locale.
Références
- NFPA — National Electrical Code, Article 406.9(E) Réceptacles dans les sols et Article 314.27(B) Boîtes de sol
- UL Solutions — Exigences de listing pour les boîtes de sol et les réceptacles de sol
- NEMA — Classements des types d'enceintes (NEMA 1, 3R, 4X) et normes des dispositifs de câblage
- Hubbell Wiring Systems — Boîte de sol et systèmes de distribution intégrés au sol
Conclusion
En raison du déplacement des meubles, il existe désormais des prises de sol. Lorsque les agencements de meubles tels que les espaces de sièges, les îlots de cuisine et les tables partagées s'éloignent des murs, il y avait un besoin de rallonge électrique qui devenait un danger et une infraction au code électrique. La prise de sol a permis une alimentation électrique durable et sûre exactement là où elle est nécessaire. Selon les exigences du code électrique, la prise de sol doit être constituée d'une boîte appropriée et d'un couvercle, choisis en fonction du type de sol. Les coûts varient entre $35 et $300 selon que la prise sera installée dans un sol en bois ou en béton. Lors du choix de la boîte et du couvercle, il faut prendre en compte la nature de l'environnement où la prise sera installée, le type de boîte et l'emplacement choisi avant le coulage du béton.
