Découvrez les règles de liaison des systèmes de tuyauterie et du métal structurel exposé.
La section 250.104 du NEC exige la liaison du métal structurel exposé du bâtiment, des canalisations d’eau intérieures et d’autres systèmes de tuyauterie en métal. Cette exigence diffère de celle décrite dans la section 250.50, qui requiert la liaison de la conduite d’eau souterraine en métal en tant que composant du système de mise à la terre.
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Section 250.104 du code électrique national – Liaison des systèmes de tuyauterie et du métal structurel
Section 250.104(A) Conduites d’eau en métal
250.104(A)(1) Généralités
Liez le système de tuyauterie d’eau en métal à l’un des éléments suivants :
- L’enceinte de l’équipement de service.
- Le conducteur de mise à la terre du service.
- Le conducteur de mise à la terre de l’électrode de mise à la terre – si suffisamment grand.
- Une ou plusieurs électrodes de mise à la terre utilisées – le conducteur de l’électrode de mise à la terre et les cavaliers de liaison doivent avoir une taille acceptable.
Cette règle vise à égaliser le potentiel des éléments liés, éliminant ainsi les tensions dangereuses qui pourraient apparaître lors de défauts à la terre. Cette règle ne s’applique pas aux sections isolées de la tuyauterie d’eau en métal intégrées à un système de tuyauterie d’eau non métallique. La liaison de ces sections isolées pourrait entraîner des risques de choc électrique.
La figure 1 montre un cavalier de liaison entre un système de tuyauterie d’eau en métal et un conducteur de mise à la terre de l’électrode de mise à la terre dans un bâtiment alimenté par le service. Notez que les tuyaux d’eau chaude et froide en métal sont connectés électriquement, nécessitant ainsi un seul cavalier de liaison. Connectez le cavalier de liaison soit au tuyau d’eau chaude, soit au tuyau d’eau froide.
Figure 1. Système de tuyauterie d’eau en métal lié au conducteur de mise à la terre de l’électrode de mise à la terre. Image utilisée avec l’aimable autorisation de Lorenzo Mari
Le chauffe-eau de la figure 1 possède des connexions mécaniques et électriques à l’intérieur de l’appareil. Une défaillance de l’isolation électrique peut mettre sous tension le système de tuyauterie connecté.
Les cavaliers de liaison doivent respecter les règles suivantes :
- Installer selon 250.64(A), (B) et (E).
- Maintenir les points de fixation accessibles.
Seules les connexions des cavaliers de liaison doivent être accessibles pour un contrôle, pas toute la longueur.
- Taille selon le tableau 250.102(C)(1), sauf deux exceptions :
◦ N’est pas nécessaire d’être supérieure à la taille N° 3/0 cuivre ou N° 250 kcmil aluminium ou aluminium argenté.
◦ Comme le permettent les sections 250.104(A)(2) (bâtiments à occupation multiple) et (A)(3) (bâtiments alimentés par des circuits distributeurs ou de dérivation).
Exemple : Calculez la taille du cavalier de liaison de la figure 1 si la taille du conducteur de service est N° 3/0 AWG. Supposons des conducteurs en cuivre.
Solution : Consultez le Tableau 250.102(C)(1) avec la taille du conducteur N° 3/0 AWG, cuivre, et lisez la taille N° 4 AWG, cuivre.
250.104(A)(2) Bâtiments à occupation multiple
Cette section autorise la liaison de la tuyauterie d’eau en métal des unités individuelles d’un bâtiment à occupation multiple à la barre de terre de l’équipement de mise à la terre du tableau de commutation, du tableau de distribution ou du panneau. Remarquez que le cavalier de liaison relie les tuyaux d’eau à la barre de connexion à la terre de l’équipement, et non à la barre de connexion neutre. Ces règles concernent les immeubles de logements, les centres commerciaux, les bureaux, etc.
Les limitations de cette autorisation sont les suivantes :
- Isoler les conduites individuelles de toutes les autres unités en utilisant des conduites d’eau non métalliques.
Un moyen d’isoler les conduites consiste à avoir un système de distribution d’eau non métallique alimentant la tuyauterie d’eau en métal de chaque unité.
- Ne pas mettre à la terre de l’enceinte de l’équipement de service.
- Dimensionner le cavalier de liaison selon la Section 250.102(D) – ce qui signifie dimensionner selon le tableau 250.122.
Comme entrée pour le tableau 250.122, on prend la puissance nominale ou le réglage du dispositif de protection contre les surintensités alimentant chaque unité, cette valeur déterminant la taille minimale du cavalier de liaison.
La figure 2 montre une connexion type dans un bâtiment à occupation multiple.
Figure 2. Liaison des canalisations d’eau en métal dans un bâtiment à occupation multiple. Image utilisée avec l’aimable autorisation de Lorenzo Mari
250.104(A)(3) Bâtiments alimentés par des circuits distributeurs ou de dérivation
Lie le système de tuyauterie d’eau en métal d’un bâtiment alimenté par un circuit distributeur ou de dérivation à l’un des éléments suivants :
- L’enceinte du dispositif quittant le bâtiment.
- Le conducteur de mise à la terre de l’équipement installé avec le circuit distributeur ou de dérivation.
- Une ou plusieurs des électrodes de mise à la terre du bâtiment.
Dimensionnez le cavalier de liaison selon la Section 250.102(D). La taille du cavalier de liaison n’a pas besoin d’être supérieure au conducteur dérivé non mis à la terre le plus grand du circuit distributeur ou de dérivation.
La Section 250.102(D) dimensionne les cavaliers de liaison sur le côté aval des dispositifs de protection contre les surintensités et se réfère au Tableau 250.122.
Section 250.104(B) Autres conduites métalliques
Cette section concerne les systèmes de tuyauterie en métal qui ne sont pas destinés à transporter de l’eau, tels que l’air, les fluides de processus ou les liquides.
Lie toutes les conduites métalliques intérieures susceptibles d’être mises sous tension. Cette exigence reconnaît que les tuyaux en métal sont conducteurs d’électricité et peuvent présenter un risque de choc électrique.
Notez que le NEC met en évidence la tuyauterie de gaz. Ce fait est important car, étant donné que le gaz est inflammable, nous pourrions conclure à tort que ces tuyaux ne devraient pas être connectés au système électrique.
La Section 250.52(B)(1) interdit l’utilisation d’un système de tuyauterie de gaz enterré en métal comme électrode de mise à la terre. Comme la liaison requise dans la section 250.104(B) ne fait pas du système de tuyauterie de gaz une partie du système d’électrode de mise à la terre, cette exigence ne contredit pas la section 250.52(B)(1). En général, les fournisseurs de gaz fournissent des raccords d’isolement pour éviter que la tuyauterie de gaz enterrée ne devienne une électrode de mise à la terre.
Les exemples d’autres lignes de tuyauterie métalliques sont :
- Pneumatique
- Pluviale
- Oxygène, air et vide
- Climatisation
Connectez les tuyaux métalliques susceptibles d’être mis sous tension à l’un des éléments suivants :
- Le conducteur de mise à la terre de l’équipement du circuit capable de mettre sous tension le système de tuyauterie. Il n’est pas nécessaire d’utiliser un cavalier de liaison supplémentaire si le conducteur de mise à la terre de l’équipement – connecté aux parties métalliques non porteuses de courant de l’appareil – fournit une liaison de liaison à la tuyauterie métallique fixée à l’appareil.
- L’enceinte de l’équipement de service.
- Le conducteur de mise à la terre du service.
- Le conducteur de l’électrode de mise à la terre – si suffisamment grand.
- Une ou plusieurs électrodes de mise à la terre utilisées – le conducteur de l’électrode de mise à la terre et les cavaliers de liaison doivent avoir une taille acceptable.
La figure 3 montre deux tuyaux métalliques liés.
Figure 3. Liaison d’autres tuyaux métalliques. Image utilisée avec l’aimable autorisation de Lorenzo Mari
Règles supplémentaires :
Dimensionnez les conducteurs ou les cavaliers de liaison et les conducteurs de mise à la terre de l’équipement selon le tableau 250.122 en fonction de la puissance du circuit pouvant mettre sous tension les tuyauteries.
Maintenez les points de fixation des cavaliers de liaison accessibles.
La note informative N° 1 recommande de lier toutes les conduites et les conduits d’air métalliques à l’emplacement pour assurer une sécurité accrue.
Section 250.104(C) Métal structurel
Lie tous les éléments métalliques structurels exposés reliés pour former un cadre de bâtiment, non délibérément mis à la terre ou liés, et susceptibles d’être mis sous tension.
Liez à l’un des éléments suivants :
- L’enceinte de l’équipement de service.
- Le conducteur de mise à la terre chez l’abonné.
- Le dispositif de coupure des bâtiments ou des structures alimentés en circuits distributeurs ou de dérivation.
- Le conducteur de l’électrode de mise à la terre, si dimensionné selon le tableau 250.102(C)(1).
- Une ou plusieurs électrodes de mise à la terre utilisées, avec le conducteur de l’électrode de mise à la terre ou le cavalier de liaison dimensionné selon le tableau 250.102(C)(1).
Les conducteurs ou cavaliers de liaison de liaison doivent respecter les règles suivantes :
- Installer selon 250.64(A), (B) et (E).
- Gardez les points d’attache accessibles – sauf si installés selon 250.68(A), Exception N° 2.
Les connexions exothermiques ou les connexions par compression irréversibles sur le métal structurel ignifugé ne doivent pas être accessibles. Voir la figure 4.
Figure 4. Liaison d’un métal structurel ignifugé au conducteur de mise à la terre chez l’abonné. Image utilisée avec l’aimable autorisation de Lorenzo Mari
- Dimensionnez selon le tableau 250.102(C)(1) – pas nécessaire d’être supérieur à la taille N° 3/0 cuivre ou N° 250 kcmil aluminium ou aluminium argenté.
Section 250.104(D) Systèmes séparément dérivés
Liez toutes les conduites d’eau en métal et les éléments en métal de structure interconnectés pour former un cadre de bâtiment au système séparément dérivé. Suivez les règles des sections 250.104(D)(1) à (3).
250.104(D)(1) Systèmes de tuyauterie d’eau métalliques
Liez tous les systèmes de tuyauterie d’eau en métal dans la zone alimentée par un système séparément dérivé au conducteur de mise à la terre.
Le cavalier de liaison doit respecter les règles suivantes :
- Se fixer au même emplacement que le conducteur de l’électrode de mise à la terre.
- Dimensionner selon le tableau 250.102(C)(1) – pas nécessaire d’être supérieur à la taille N° 3/0 cuivre ou N° 250 kcmil aluminium ou aluminium argenté.
La figure 5 montre des conduites d’eau en métal liées au neutre secondaire d’un transformateur (conducteur de mise à la terre). Notez que le conducteur de l’électrode de mise à la terre est connecté au même point.
Figure 5. Tuyauteries d’eau métalliques connectées au neutre secondaire d’un transformateur. Image utilisée avec l’aimable autorisation de Lorenzo Mari
Exception N° 1. Il n’est pas nécessaire de réaliser un lien séparé lorsque le système de tuyauteries d’eau métalliques fonctionne en tant qu’électrode de mise à la terre ou conducteur de l’électrode de mise à la terre.
Exception N° 2. Il n’est pas nécessaire de réaliser un lien séparé lorsque la structure de support enterrée en métal est utilisée comme électrode de mise à la terre, ou lorsque la structure métallique du bâtiment fait office de conducteur de l’électrode de mise à la terre et est liée au système de tuyauterie d’eau métallique. Voir la figure 6.
Figure 6. Système de tuyauterie d’eau métallique lié à la structure métallique du bâtiment. Image utilisée avec l’aimable autorisation de Lorenzo Mari
250.104(D)(2) Métal structurel
Liez tous les éléments métalliques structurels exposés reliés pour former un cadre de bâtiment au conducteur de mise à la terre du système séparément dérivé.
Les conducteurs ou cavaliers de liaison de liaison doivent respecter les règles suivantes :
- Se fixer au même emplacement que le conducteur de l’électrode de mise à la terre.
- Dimensionner selon le tableau 250.102(C)(1) – pas nécessaire d’être supérieur à la taille N° 3/0 cuivre ou N° 250 kcmil aluminium ou aluminium argenté.
Exception N° 1. Il n’est pas nécessaire de réaliser un lien séparé lorsque la structure de support enterrée en métal est utilisée comme électrode de mise à la terre, ou lorsque la structure métallique du bâtiment fait office de conducteur de l’électrode de mise à la terre pour le système séparément dérivé.
Exception N° 2. Il n’est pas nécessaire de réaliser un lien séparé lorsque le système de tuyauterie d’eau est utilisé comme électrode de mise à la terre ou conducteur de l’électrode de mise à la terre et est lié à la structure métallique du bâtiment.
250.104(D)(3) Conducteur de l’électrode de mise à la terre commun
La section 250.30(A)(6) autorise l’installation d’un conducteur de l’électrode de mise à la terre commun pour plusieurs systèmes séparément dérivés. Dans ce cas, connectez un cavalier de liaison du conducteur de l’électrode de mise à la terre commun à la tuyauterie métallique intérieure de l’eau et à l’acier structurel exposé dans la zone alimentée par chaque système séparément dérivé.
La figure 7 montre les éléments métalliques structurels exposés et les systèmes de tuyauterie métallique liés à un conducteur de l’électrode de mise à la terre commun.
Figure 7. Liaisons à un conducteur de l’électrode de mise à la terre commun. Image utilisée avec l’aimable autorisation de Lorenzo Mari
Les Points Essentiels de la Liaison du Métal Structurel Exposé et des Systèmes de Tuyauterie
- La section 250.104 vise à mettre à la terre les structures métalliques et les tuyaux qui pourraient présenter un danger s’ils sont mis sous tension par un circuit électrique.
- L’expression « susceptible d’être mise sous tension » signifie que le dispositif peut présenter un potentiel électrique en cas de défaillance de l’isolation d’un circuit.
- Cette section s’applique aux systèmes de tuyauteries d’eau en métal installés ou fixés à un bâtiment ou à une structure. Elle ne concerne pas les tuyauteries non métalliques.
- Ces règles s’appliquent également aux tuyaux d’eau en métal ne dépassant pas 3 mètres de profondeur – ils ne sont pas des électrodes de mise à la terre.
- Il est autorisé de relier les sections isolées de la tuyauterie d’eau en métal à l’enceinte du tableau de commutation, du tableau de distribution ou du panneau de chaque unité de bâtiments à occupation multiple.
- Reliez au système d’électrode de mise à la terre l’acier du bâtiment exposé susceptible d’être mis sous tension.
- Les exigences de liaison pour les systèmes séparément dérivés sont réparties en trois parties – tuyauteries d’eau métalliques, métal structurel et conducteur de l’électrode de mise à la terre commun.