Guide étape par étape pour câbler des disjoncteurs tandem pour circuits 120V et 240V
Comment installer des disjoncteurs tandem 15/20A unipolaires, bipolaires et quad pour 120/240V
Il existe plusieurs types de disjoncteurs, tels que les disjoncteurs standard 120V unipolaires et 240V bipolaires, les disjoncteurs GFCI et AFCI, etc. Un type spécial de disjoncteur est le disjoncteur tandem, qui s'insère dans un seul emplacement conçu pour un disjoncteur standard mais dessert deux circuits 120V séparés.
De même, un disjoncteur quad (quatre pôles) s'insère dans deux emplacements adjacents et peut desservir :
- Deux circuits 240V (si les manches sont physiquement liés),
- Trois circuits (un 240V et un 120V), ou
- Quatre circuits 120V individuels, selon la configuration du disjoncteur.
Les disjoncteurs tandem sont disponibles en versions 1 pôle et quad-pôle et sont particulièrement utiles lorsque un panneau de service ou un tableau de charge est plein et qu'aucun emplacement supplémentaire pour disjoncteur standard n'est disponible.
Qu'est-ce qu'un disjoncteur tandem ?
Un disjoncteur tandem (également connu sous le nom de jumelé, duplex, double-étage ou slimline) est un type de disjoncteur miniature qui insère deux circuits 120V indépendants dans un seul emplacement de disjoncteur 1 pôle dans le panneau. Il ressemble à deux disjoncteurs minces combinés dans l'espace d'un seul. Il est utilisé lorsque vous manquez d'espace, car ils ajoutent un circuit supplémentaire dans un panneau plein, évitant ainsi des mises à niveau coûteuses et l'installation de sous-panneaux supplémentaires.
Les disjoncteurs tandem sont des dispositifs à un seul emplacement qui contiennent deux disjoncteurs séparés. Cette caractéristique leur permet d'avoir deux circuits installés dans l'espace d'un seul. Ils sont utiles pour ajouter des circuits à un panneau électrique encombré. Cela s'applique uniquement si le panneau est conçu pour les accepter, car ce n'est pas le cas de tous. Un panneau conçu pour les disjoncteurs tandem aura une encoche dans la barre de bus, un autre indicateur (tel que « T » ou « CTL » dans l'emplacement ou les spécifications du fabricant du panneau).
Quand et pourquoi est-il utilisé ?
Les disjoncteurs tandem sont utilisés pour les circuits résidentiels dans les maisons plus anciennes avec un espace de panneau limité lorsque :
- Le panneau de disjoncteurs manque d'emplacements pour des circuits supplémentaires.
- Le panneau permet les disjoncteurs tandem dans certains emplacements (comme étiqueté par le fabricant).
- Vous avez besoin d'ajouter plus de circuits dérivés sans remplacer ou mettre à niveau le panneau.
Comment les disjoncteurs tandem diffèrent-ils du disjoncteur standard ?
Un disjoncteur tandem occupe un seul emplacement de disjoncteur standard mais fonctionne comme deux disjoncteurs individuels, qui peuvent même avoir des ampérages différents. Ce design compact libère de l'espace dans un panneau, ce qui est utile lorsque le panneau est plein et a besoin de plus de circuits.
En d'autres termes, un disjoncteur standard 1 pôle dessert un circuit. Un disjoncteur tandem a deux mécanismes de déclenchement séparés et dessert deux circuits indépendamment. Les deux circuits partagent le même emplacement physique mais sont électriquement isolés.
Les disjoncteurs tandem sont conçus pour les circuits standard 120V et ne conviennent pas pour faire fonctionner des circuits 240 volts (sauf s'il y a un connecteur (liaison de manche) pour joindre physiquement l'interrupteur principal de deux disjoncteurs séparés) – Pour plus d'informations, voir les schémas de câblage ci-dessous).
Bon à savoir :
- Tous les panneaux n'autorisent pas les disjoncteurs tandem. N'utilisez-les que dans les emplacements de panneau listés comme « T » (tandem) ou « CTL » (Circuit Total Limiting) compatibles.
- Les disjoncteurs tandem NE sont PAS les mêmes que les disjoncteurs bipolaires. Un disjoncteur bipolaire est utilisé pour les circuits 240V et lie les deux pôles ensemble.
Si le disjoncteur tandem n'est pas une option appropriée, ou si votre panneau n'autorise pas les disjoncteurs tandem, vous avez des solutions alternatives telles que :
- Installer un sous-panneau, ou
- Mettre à niveau vers un panneau principal plus grand, ou
- Réorganiser/équilibrer les charges correctement.
Limitations des disjoncteurs tandem :
- Un disjoncteur tandem unipolaire se connecte à la même barre de bus chaude (soit Phase 1 soit Phase 2). Comme ses deux pôles atterrissent sur la même phase, il ne peut pas être utilisé pour alimenter des charges 240V (telles que les circuits de prises de comptoir de cuisine) qui nécessitent deux phases chaudes différentes.
- Les disjoncteurs tandem 1 pôle ne doivent également pas être utilisés pour les circuits dérivés multi-fils (MWBC) qui partagent un conducteur neutre, car un MWBC nécessite que les deux fils chauds soient sur des phases opposées avec un déclenchement commun, ce qu'un disjoncteur tandem ne fournit pas.
- Les disjoncteurs tandem ne sont pas fabriqués avec une protection GFCI ou AFCI intégrée, ils ne peuvent donc pas fournir directement ces fonctions de sécurité.
- Les disjoncteurs tandem n'augmentent pas l'ampérage du panneau principal ou la capacité globale du sous-panneau. L'ajout de trop nombreux disjoncteurs tandem peut surcharger la capacité de service du panneau électrique.
- Le panneau électrique doit être compatible et spécifiquement conçu pour accepter les disjoncteurs tandem.
- Les disjoncteurs tandem à ampérage plus élevé peuvent générer plus de chaleur que les disjoncteurs standard dans le même espace, ce qui pourrait surchauffer le panneau.
- L'utilisation de disjoncteurs tandem supplémentaires augmente la charge totale sur le panneau. Par conséquent, vous devez calculer la capacité de charge du panneau principal (pour éviter de dépasser la limite) avant d'ajouter plus de circuits pour éviter la surcharge, la surchauffe, la défaillance de l'équipement et les risques d'incendie potentiels.
- En raison de la complexité des systèmes électriques, il est fortement recommandé de consulter un électricien professionnel avant d'installer des disjoncteurs tandem pour s'assurer que le panneau est correctement évalué et pour prévenir une surcharge potentielle.
Avertissement : Contrôler deux circuits depuis un seul emplacement en utilisant un disjoncteur tandem peut causer de la confusion sans étiquetage et codage couleur appropriés.
Puis-je installer un disjoncteur tandem dans un panneau d'un fabricant différent ?
Il existe divers types de tableaux de charge et de boîtes de panneau principal fabriqués par différentes entreprises. Par exemple, Square D offre la série QO et la série Homeline (HOM), tandis que Cutler-Hammer produit la série CH et la série BR. Chaque type de panneau est conçu pour accepter uniquement son modèle de disjoncteur spécifique. Un disjoncteur fait pour une série ne s'adaptera pas dans une autre, jusqu'à ce que vous le frappiez avec un marteau.
De plus, le NEC exige que tout équipement électrique doit être homologué UL. Cela s'applique aux disjoncteurs également. Par conséquent, utilisez toujours des disjoncteurs homologués UL qui sont spécifiquement approuvés et conçus pour le modèle de panneau exact sur lequel vous travaillez.
Bon à savoir : Le NEC n'interdit pas purement et simplement les disjoncteurs tandem. Ils sont autorisés si le panneau est conçu et listé pour eux. Pendant ce temps, NEC 408.54 exige une caractéristique de rejet physique pour que vous ne puissiez pas surcharger un panneau avec trop de DPS.
Câblage disjoncteur tandem 1 pôle pour 120V
Dans le schéma de câblage suivant, un disjoncteur tandem unipolaire 15A/20A, 120/240V est installé dans un seul emplacement normalement conçu pour un disjoncteur standard 1 pôle 120V.
Comme indiqué dans la figure, le disjoncteur tandem 1 pôle est connecté à la Phase 1, ce qui signifie qu'il ne peut être utilisé que pour alimenter deux circuits 120V séparés. Dans cet exemple de circuit, la section 15A du disjoncteur tandem alimente une prise 15A, 125V (NEMA 5-15), tandis que la section 20A alimente une prise 20A, 125V (NEMA 5-20).
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Cet arrangement d'un disjoncteur tandem unipolaire peut être utilisé pour :
- Deux circuits 120V individuels
Bon à savoir : Un disjoncteur tandem unipolaire ne peut pas être utilisé pour un circuit 240V à moins que les deux pôles du disjoncteur ne soient installés côte à côte dans le panneau principal et que leurs manches soient physiquement liés ensemble avec une liaison de manche. C'est requis car les deux conducteurs chauds (Phase 1 et Phase 2) doivent se déconnecter simultanément si un défaut se produit sur l'un des conducteurs. Sans liaison de manche, seul un disjoncteur peut déclencher tandis que l'autre reste sous tension, ce qui pose un danger de choc sérieux.
Avertissement : Il est contre le code d'utiliser deux disjoncteurs unipolaires ou un disjoncteur tandem unipolaire pour alimenter du 240V à moins que les deux disjoncteurs n'aient la même valeur ampérométrique, soient connectés aux deux Phases (Phase 1 et Phase 2) et que leurs interrupteurs principaux soient mécaniquement interconnectés.
Câblage de deux disjoncteurs tandem 1 pôle pour 240V et 120V
Comme mentionné précédemment, vous ne pouvez pas utiliser un disjoncteur tandem unipolaire seul pour des circuits 240V. Pour obtenir 240V en utilisant des disjoncteurs tandem unipolaires, les deux disjoncteurs tandem doivent être installés côte à côte dans un panneau principal 120/240V de sorte que chacun se connecte à une barre de bus chaude différente (Phase 1 et Phase 2).
De plus, lorsque les valeurs nominales des disjoncteurs sont différentes (ex. 15A/20A/20A/15A), vous devez utiliser soit les deux bornes intérieures, soit les deux bornes extérieures pour former le circuit 240V, pas les bornes 1 et 3 ou 2 et 4.
Si toutes les bornes ont la même valeur nominale (ex. 20A/20A/20A/20A), vous pouvez utiliser n'importe quelle borne du premier disjoncteur et n'importe quelle borne du second disjoncteur, tant que chaque borne provient d'un disjoncteur différent.
C'est requis car chaque disjoncteur est alimenté par une barre de bus chaude différente (Phase 1 et Phase 2). Si vous sélectionnez accidentellement deux bornes du même disjoncteur, la charge sera toujours alimentée par la même phase 120V, résultant en 120V au lieu de 240V.
Pour répondre aux exigences du NEC, vous devez utiliser une liaison de manche qui relie physiquement les interrupteurs des deux disjoncteurs. Selon la marque du disjoncteur, utilisez les liaisons de manche BHT, CH, CHHT ou TOW. Cela garantit que si un disjoncteur déclenche, le second disjoncteur doit également déclencher, déconnectant les deux conducteurs chauds (Phase 1 et Phase 2) simultanément pour éliminer les risques de choc.
Dans le diagramme suivant, deux disjoncteurs tandem unipolaires 20A, 240V sont installés côte à côte. Les bornes intérieures sont utilisées pour alimenter une prise 20A, 240V (NEMA 6-20), tandis que la borne inférieure 20A est utilisée pour une prise 20A, 120V (NEMA 5-20).
La borne supérieure 20A est inutilisée et peut être utilisée plus tard pour un circuit 120V supplémentaire.
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Câblage disjoncteur tandem 1 pôle pour 120V
Cet arrangement de deux disjoncteurs tandem unipolaires peut être utilisé pour :
- Quatre circuits 120V individuels
- Deux circuits 240V
- Un circuit 240V et deux circuits 120V
Câblage disjoncteurs tandem quad pour 120V et 240V
L'arrangement de câblage suivant sert le même but que la configuration montrée ci-dessus. En termes simples, un disjoncteur tandem quad est essentiellement quatre disjoncteurs unipolaires combinés en une seule unité compacte.
Dans le schéma de câblage ci-dessous, nous avons utilisé un disjoncteur tandem quad composé de deux disjoncteurs unipolaires 15A et un disjoncteur bipolaire 20A (120/240V) pour alimenter à la fois des prises 120V et 240V. Comme montré, les bornes intérieures 20A sont utilisées pour alimenter un réceptacle 20A, 240V (NEMA 6-20). Une liaison de manche est installée entre les interrupteurs des bornes intérieures pour fournir un mécanisme de déclenchement commun en cas de défaut.
La borne supérieure 15A est utilisée pour alimenter une prise 15A, 120V (NEMA 5-15), tandis que la borne inférieure 15A est connectée à une prise 20A, 120V (NEMA 5-20).
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Un disjoncteur quad peut également être utilisé pour alimenter deux circuits 240V indépendants lorsqu'il est équipé d'une liaison de manche THOW (ou CHHT) listée. Cela garantit que seuls les disjoncteurs appariés déclencheront ensemble lors d'un défaut, tandis que les disjoncteurs restants continueront à fonctionner et à alimenter leurs circuits.
Cet arrangement de disjoncteurs tandem quad peut être utilisé pour :
- Quatre circuits 120V individuels
- Deux circuits 240V séparés
- Un circuit 240V et deux circuits 120V
Utilisez toujours un disjoncteur bipolaire correctement connecté pour tous les circuits 240V. Il n'est pas conforme au code d'utiliser deux disjoncteurs unipolaires séparés pour alimenter une charge 240V à moins que les deux disjoncteurs n'aient la même valeur ampérométrique et que leurs interrupteurs soient mécaniquement liés avec une liaison de manche approuvée pour qu'ils fonctionnent ensemble.
Bon à savoir : Pour les valeurs nominales 15A et 20A utilisées dans ces schémas de câblage, utilisez le câble #14/2 pour un circuit 15A et le câble #12/2 pour un circuit 20A. Si la valeur ampérométrique diffère, référez-vous au Tableau NEC 310.16 pour sélectionner la taille de fil appropriée.
Avertissement :
- Assurez-vous de couper l'alimentation électrique en mettant le disjoncteur HORS TENSION dans le panneau principal avant de faire tout travail électrique.
- Ne touchez jamais les bornes principales ou la vis de borne utilisée avant le disjoncteur principal. Elles sont toujours sous tension même si le disjoncteur principal est OFF.
- Si vous n'êtes pas sûr, contactez un électricien agréé pour le faire selon les codes locaux.
- L'auteur ne sera pas responsable des pertes, blessures ou dommages résultant de l'affichage ou de l'utilisation de ces informations ou si vous essayez un circuit dans un format incorrect. Alors soyez prudent car l'électricité est trop dangereuse.
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