Guide étape par étape pour câbler une prise NEMA 2-20 20A/250V non mise à la terre

Comment remplacer une prise 20 A – 250 V, NEMA 2-20 sans mise à la terre par un disjoncteur 2-P

Le NEMA 2-20 est un receptacle non mis à la terre à 2 fils calibré 20 ampères et 250 volts. Il appartient à la famille NEMA série 2 utilisée principalement en Amérique du Nord et au Canada.

La configuration NEMA 2-20 est considérée comme obsolète et dangereuse selon les normes électriques modernes. Elle était utilisée dans les premiers systèmes 250 V à deux fils qui n'incluaient pas de conducteur de mise à la terre. Actuellement, le NEC n'autorise plus ce type de prises et receptacles sans mise à la terre pour la plupart des installations. Actuellement, elles sont disponibles auprès de divers fabricants, comme Hubbell, et peuvent être utilisées en remplacement de prises déjà installées et endommagées.

NEC 406.4(D)(2) et 250.130(C) autorisent les remplacements de receptacles non mis à la terre (receptacles de type non-mise à la terre (2 fils)) sous les trois options suivantes :

1. Remplacer par un autre receptacle de type non-mise à la terre. Uniquement s'il n'y a pas de conducteur de mise à la terre d'équipement (EGC) présent dans le circuit.
2. Remplacer par une prise de type GFCI. La GFCI doit être marquée « No Equipment Ground ». La GFCI assure une protection contre les chocs, mais pas un véritable chemin de terre.
3. Remplacer par une prise avec mise à la terre (3 broches) protégée par un dispositif GFCI (soit la prise elle-même, soit en amont, c.-à-d. disjoncteur GFCI). La nouvelle prise doit également être marquée « GFCI Protected » et « No Equipment Ground » même en l'absence de conducteur de mise à la terre d'équipement (EGC).

Bon à savoir : Selon NEC 406.4(D)(2) : « Les receptacles de type non-mise à la terre ne doivent pas être remplacés par des receptacles de type mise à la terre à moins qu'un conducteur de mise à la terre d'équipement ne soit fourni. » En termes simples, vous ne pouvez remplacer une prise 2 fils (non mise à la terre) que par une autre prise 2 fils ou une prise de type GFCI étiquetée « No Equipment Ground ».

Le receptacle NEMA 2-20

Un NEMA 2-20 est un receptacle 250 V, 20 A sans mise à la terre, deux pôles, deux fils pour usage dans d'anciens environnements commerciaux et industriels. Il comporte deux fentes (une verticale et une horizontale) pour Phase 1 et Phase 2, conçues pour accepter la fiche à deux broches d'un NEMA 2-20P.

Il est considéré comme obsolète pour les nouvelles installations en raison de son absence de terre de sécurité, mais on peut encore le trouver dans d'anciens équipements et il est utilisé à des fins de réparation, bien que les équipements plus récents n'utilisent plus rarement cette configuration. Actuellement, NEMA 2-20R est remplacé par des conceptions mises à la terre comme NEMA 6-20 (2 pôles, 3 fils, 250 V mis à la terre).

Bien que plus fabriqué pour un usage standard, vous pourriez encore trouver des receptacles NEMA 2-20 dans d'anciens bâtiments industriels, ateliers, équipements et machines vintage des années 1950-60.

Bornes

Il y a deux bornes dans un receptacle 2-20R.

• Phase 1 : Fil noir → Vis laiton – Fente verticale (I)
• Phase 2 : Fil rouge → Vis laiton – Fente horizontale (➖)

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Caractéristiques électriques et spécifications

• NEMA : NEMA 2-20R – Receptacle à lames droites
• Pôles : 2 pôles, 2 fils – Sans mise à la terre sans neutre
• Fils : Deux fils – Phase 1 et Phase 2
• Tension : 250 V – CA monophasé – 60 Hz
• Disjoncteur : 20 A
• Courant : 20 A – 16 A
• Puissance : 4 800 W
• Section de fil : #12 AWG Cuivre
• Grade et matériau : Grade industriel – Thermoplastique avec sangle acier et vis acier galvanisé
• Raccordement : Câblage latéral uniquement
• Montage : Montage à vis
• Câblage : Câblé en dur / Circuit dédié

Câblage receptacle 15 A, non mise à la terre 2 fils

Pour remplacer un receptacle 2 fils non mis à la terre 20 A, 250 V existant (NEMA 2-20R), connectez les bornes du receptacle à un disjoncteur bipolaire 20 A dans un tableau principal 120/240 V comme indiqué dans le schéma de câblage suivant.

Étapes de câblage :

• Utilisez des conducteurs cuivre #14 AWG, qui est la section de fil appropriée pour un circuit 20 A et compatible avec le receptacle NEMA 2-20R.
• Dénudez l'isolant sur ¾ pouce (19 mm ou 1,9 cm) des conducteurs de câblage latéral.
• Connectez le fil Phase 1 (noir) à la vis de borne laiton, correspondant à la fente verticale.
• Connectez le fil Phase 2 (rouge) à la vis de borne laiton de l'autre côté, correspondant à la fente horizontale.
• Après les connexions, serrez chaque vis de borne à environ 10-14 in·lbs (1,1-1,6 N·m) de couple.

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Bon à savoir :

Selon NEC 406.4(D)(2) : « Les receptacles de type non-mise à la terre ne doivent pas être remplacés par des receptacles de type mise à la terre à moins qu'un conducteur de mise à la terre d'équipement ne soit fourni. » En termes simples, vous ne pouvez remplacer une prise 2 fils (non mise à la terre) que par une autre prise 2 fils ou une prise de type GFCI étiquetée « No Equipment Ground ».

FAQ

Quand le NEMA 2-20R a-t-il été introduit et quand est-il devenu obsolète ?

Le NEMA 2-20R a été introduit au début ou milieu du 20e siècle pour applications 250 volts, 20 ampères à deux fils (non mis à la terre). Il est devenu largement obsolète à la fin des années 1960 au début des années 1970, suite à l'introduction des receptacles avec mise à la terre (tels que NEMA 6-20R) imposés par les codes électriques.

Pourquoi les receptacles NEMA 2-20 sont-ils considérés comme obsolètes ?

Ils sont obsolètes car ils manquent un conducteur de mise à la terre d'équipement (EGC), qui est maintenant une exigence de sécurité fondamentale. La mise à la terre réduit le risque de choc électrique et de dommage aux équipements. À mesure que les normes NEC et UL ont évolué, les prises 250 V non mises à la terre comme NEMA 2-20 ont été éliminées des installations résidentielles et commerciales.

Raisons de l'obsolescence :

• Absence de conducteur de mise à la terre (pas de mise à la terre d'équipement pour protection contre les chocs).
• Incompatibles avec les appareils modernes mis à la terre.
• Remplacés par des conceptions mises à la terre comme NEMA 6-20 (2 pôles, 3 fils, 250 V mis à la terre).

Remplacement standard moderne :

NEMA 6-20R – Receptacle 250 V, 20 A, 3 fils mis à la terre (Phase-Phase-Terre).

Combien d'ampères un NEMA 2-20 peut-il supporter en toute sécurité ?

Un receptacle NEMA 2-20 est calibré pour 20 ampères maximum dans des conditions d'exploitation standard selon NEMA. Selon les articles NEC 210.19(A), la prise 20 A peut être utilisée pour 16 A charge continue (fonctionnant 3 heures ou plus) et max 20 A charge non continue.

Combien de watts un receptacle NEMA 2-20 peut-il supporter ?

À 240 volts et 20 ampères, un receptacle NEMA 2-20 peut gérer jusqu'à 4 800 W

Watts = Volts × Ampères = 250 V × 20 A = 4 800 watts (4,8 kW)

C'est la charge maximale non continue. La charge continue peut être réduite à 80 % soit 3 840 W.

Quel calibre de disjoncteur convient pour un receptacle NEMA 2-20 ?

Le bon calibre de disjoncteur pour une prise NEMA 2-20 est un disjoncteur bipolaire 15 A ou GFCI.

Quelle est la bonne section de fil et type de câble à utiliser avec un NEMA 2-20 ?

Basé sur le tableau NEC 310.16, la section de fil minimale pour un receptacle NEMA 2-20 de 20 ampères, 250 volts devrait être :

• 12 AWG cuivre (THHN ou NM-B) – standard pour circuits 20 A.
• 10 AWG aluminium (si utilisé, bien que non recommandé pour les prises).

Puis-je remplacer un NEMA 2-20 par un NEMA 5-20, 6-20 ou 14-20 ?

OUI et NON.

• Remplacer par NEMA 5-20R (125 V) – Non, c'est un dispositif 120 V alors que NEMA 2-20 est 240 V.
• Remplacer par NEMA 6-20R (250 V) – Oui, si c'est un circuit 2 fils 250 V et qu'un conducteur de mise à la terre est disponible. Sinon, Non.
• Remplacer par NEMA 14-20R (125/250 V) – Oui, si une nouvelle configuration 4 fils (phase-phase-neutre-terre) est installée. Sinon NON.

Selon NEC 406.4(D)(2), un 2-20 ne peut être remplacé que par un autre 2-20, une prise GFCI, ou un 2-20 protégé GFCI marqué « No Equipment Ground ».

Avertissement

• Assurez-vous de couper l'alimentation en mettant le disjoncteur du tableau principal sur OFF avant tout travail électrique.
• En cas de doute, consultez un électricien agréé pour garantir que tout travail électrique est effectué en toute sécurité et conformément à vos codes locaux, car les exigences de code peuvent varier.
• L'auteur ne saurait être tenu responsable de toute perte, blessure ou dommage résultant de l'affichage ou de l'utilisation de ces informations ou si vous tentez un câblage incorrect. Soyez prudent car il s'agit d'électricité et l'électricité est trop dangereuse.

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