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Article 620 du NEC : Ascenseurs, partie 2

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Coupe-circuit d'alimentation d'ascenseur (avec marquage d'alimentation secteur) situé dans la salle des machines ou à un autre endroit autorisé

La conclusion d'une série sur l'examen détaillé de l'impact du Code national de l'électricité sur le transport vertical

Dans la première partie de cette série (ELEVATOR WORLD, avril 2012), nous avons commencé un examen des mandats du National Electrical Code (NEC) 2011 pour les ascenseurs et les installations d'équipements connexes. Nous reprenons avec un regard sur les méthodes de câblage, la protection contre les surintensités, la mise à la terre et d'autres dispositions NEC en ce qui concerne ces installations.

Objectifs d'apprentissage

Après avoir lu cet article, vous devriez avoir appris :
Quels emplacements nécessitent des circuits de dérivation dédiés séparés
Quels circuits de dérivation ne doivent pas être équipés d'une protection par disjoncteur de fuite à la terre (GFCI)
Quels emplacements doivent avoir un ou plusieurs réceptacles duplex
♦ Emplacement de la protection contre les surintensités pour l'éclairage de la gaine, de la fosse et de la salle des machines
Comment les longueurs non prises en charge des câbles de déplacement sont mesurées

Une section sur les circuits de dérivation pour l'éclairage des voitures, les prises, la ventilation, le chauffage et la climatisation contient un certain nombre de dispositions importantes. L'idée de base est qu'il doit y avoir un circuit séparé et dédié pour les feux de voiture, les prises et la ventilation sur chaque voiture. Le circuit de dérivation doit être protégé par un dispositif de surintensité situé dans la salle des machines, la salle de commande/l'espace des machines ou l'espace de commande. L'éclairage ne doit pas être connecté à un GFCI, car la cabine d'ascenseur n'est pas un endroit qui devrait subir des déclenchements intempestifs. Une autre exigence concerne la climatisation et le chauffage des cabines d'ascenseur. Le circuit de dérivation alimentant ces unités doit être dédié de la même manière, le dispositif de surintensité associé étant situé dans la salle des machines ou dans un emplacement similaire.

NEC 2011 traite également des circuits de dérivation pour la salle des machines ou la salle de contrôle/l'espace des machines ou l'éclairage et les prises de l'espace de contrôle. Il est obligatoire, comme dans la voiture, que ces éléments aient un circuit de dérivation distinct et dédié, et l'éclairage requis ne doit pas être fourni via un DDFT. Il est également essentiel que l'éclairage de la salle des machines soit totalement fiable et séparé de l'alimentation des machines pour faciliter le dépannage en cas de problèmes d'ascenseur. Il est en outre spécifié que l'interrupteur d'éclairage de la salle des machines doit être situé au point d'entrée. De plus, au moins une prise double 125 V monophasée de 15 ou 20 ampères doit être fournie dans chaque salle des machines ou emplacement similaire. Contrairement à l'éclairage, ces prises doivent être connectées à des dispositifs GFCI.

Un autre emplacement qui nécessite un circuit de dérivation séparé pour l'éclairage et les prises est la fosse du puits. Il s'agit de la zone située dans le puits sous la cabine, et il arrive que les techniciens d'ascenseurs doivent travailler dans cette zone pour la maintenance et le dépannage. Là encore, l'éclairage n'est pas à raccorder à un DDFT, alors qu'une telle protection est requise pour le(s) réceptacle(s).

Des circuits de dérivation supplémentaires doivent alimenter d'autres équipements d'utilisation non couverts ci-dessus. Cet équipement est limité à celui utilisé en relation avec l'ascenseur, le monte-plats, l'escalator, le trottoir roulant, la plate-forme élévatrice ou le télésiège d'escalier spécifiques. Les dispositifs de surintensité protégeant ces circuits de dérivation doivent être situés dans la salle des machines ou un emplacement similaire.

L'article 620 du NEC, partie IV, Installation des conducteurs, contient des mandats clés pour le câblage des ascenseurs. Il commence par considérer les chemins de câbles métalliques et non métalliques. Ceux-ci sont couverts pour une utilisation générique non spécifique aux ascenseurs dans les articles précédents, 376 et 378, au chapitre 3, Méthodes et matériaux de câblage. En commençant par l'article 320, câble blindé (type AC) et en terminant par l'article 398, câblage ouvert sur les isolateurs, chaque câble et chemin de câbles homologués par le code est traité, allant du type NM familier (nom commercial « Romex ») au gaz intégré exotique Câble d'espacement (Type IGS). Comme nous l'avons vu, un nombre limité d'entre eux sont approuvés pour les emplacements d'ascenseurs – cabine, gaine, fosse et salle des machines.

Les exigences de l'article 620 modifient les articles du chapitre 3. Par exemple, il est indiqué que la section transversale des conducteurs individuels d'un chemin de câbles ne doit pas dépasser 50 % de la section intérieure du chemin de câbles. (Les sections transversales des conducteurs sont données au chapitre 9, tableaux 5 à 8. Les sections transversales des conduits sont données au chapitre 9, tableau 4. Les sections transversales des chemins de câbles sont obtenues en multipliant les deux dimensions intérieures.) La règle de base pour le remplissage des conducteurs d'un chemin de câbles métallique, comme indiqué à l'article 376, est que la somme des sections transversales de tous les conducteurs contenus dans une section transversale d'un chemin de câbles ne doit pas dépasser 20 % de la section intérieure de la goulotte. Le même chiffre s'applique aux chemins de câbles non métalliques. Ainsi, nous voyons que pour les travaux d'ascenseur, un remplissage plus important est autorisé. La somme de la section transversale des conducteurs individuels dans les chemins de câbles ne doit pas dépasser 40 % de la superficie de la section transversale intérieure du chemin de câbles, sauf dans la mesure permise pour les chemins de câbles.

Les supports de câbles ou de chemins de roulement dans une cage d'ascenseur ou dans un escalier roulant ou un trottoir roulant ou une plate-forme élévatrice et une piste de télésiège d'escalier doivent être solidement fixés au rail de guidage, à l'escalier roulant ou à la poutre du trottoir roulant, ou à la construction de la cage d'ascenseur, du puits ou de la piste. Un chemin de roulement qui se desserre à l'intérieur d'une gaine pourrait s'accrocher à une voiture en mouvement, causant d'immenses dommages et dangers pour les utilisateurs.

La section suivante, 620.36, concerne différents systèmes dans un chemin de câbles ou un câble de déplacement. Il est conditionnellement prévu que les câbles et conducteurs à fibres optiques pour les dispositifs de commande, le fonctionnement et la commande de mouvement, l'alimentation, la signalisation, l'alarme incendie, l'éclairage, le chauffage et les circuits de climatisation de 600 V ou moins peuvent être acheminés dans le même câble de déplacement. ou système de chemin de roulement. La condition est que tous les conducteurs doivent être isolés pour la tension maximale appliquée à n'importe quel conducteur dans les câbles ou le système de chemin de câbles, et toutes les parties sous tension de l'équipement doivent être isolées de la terre pour cette tension maximale. Le câble de déplacement ou le chemin de roulement est également autorisé à inclure des conducteurs blindés et/ou un ou plusieurs câbles coaxiaux. Ceux-ci doivent également être isolés pour la tension maximale appliquée à tout conducteur dans le système de câbles ou de canalisations. Ces conducteurs peuvent être recouverts d'un blindage approprié pour les circuits de communication téléphonique, audio, vidéo ou à haute fréquence.

L'article 620.37 souligne à nouveau que seul le câblage utilisé en relation avec l'ascenseur est autorisé dans la gaine, la salle des machines, la salle de contrôle/l'espace des machines ou l'espace de contrôle. Cela peut inclure le câblage pour les signaux, la communication avec la voiture, l'éclairage, le chauffage, la climatisation et la ventilation de la voiture ou du puits pour les systèmes de détection d'incendie et les pompes de puisard.

La liaison des rails d'ascenseur à un conducteur de mise à la terre d'un système de protection contre la foudre est autorisée, mais le conducteur lui-même ne doit pas être situé dans la gaine. Le code note que les rails d'ascenseur ou d'autres équipements de gaine ne doivent pas être utilisés comme conducteur de mise à la terre pour les systèmes de protection contre la foudre. Les rails de l'ascenseur, comme le système de mise à la terre de l'ensemble de la structure électrique du bâtiment, doivent être reliés à l'électrode de terre du système de foudre afin qu'ils restent tous au même potentiel même pendant un événement de foudre, garantissant ainsi l'absence de flash latéral.

Les alimentations principales qui alimentent l'ascenseur doivent être maintenues à l'extérieur de la gaine, à moins que l'une des conditions suivantes ne s'applique :

Les alimentations pour ascenseurs sont autorisées dans un puits existant (à condition qu'elles ne soient pas épissées dans le puits) avec une autorisation spéciale de l'AHJ.

Des mangeoires peuvent être installées dans la gaine où l'ascenseur a un moteur de machine d'entraînement dans la gaine ou sur la cabine ou le contrepoids.

L'article 620 du NEC, partie V, Câbles de déplacement, est motivé par deux problèmes majeurs. Premièrement, le câble de déplacement doit être composé de conducteurs à brins très fins afin qu'il puisse fléchir avec un minimum de contraintes internes, garantissant une longue durée de vie et une fiabilité. Deuxièmement, il doit être configuré de manière à éliminer tout risque d'emmêlement ou de frottement contre la surface intérieure de la gaine ou des éléments montés dessus. De plus, les courants admissibles des conducteurs individuels et les propriétés ignifuges de l'ensemble du câble sont des facteurs importants.

Il est indiqué que les câbles de déplacement doivent être suspendus aux extrémités de la cabine et de la gaine, ou à l'extrémité du contrepoids le cas échéant, de manière à réduire au minimum la contrainte sur les conducteurs en cuivre individuels. Les câbles de déplacement doivent être soutenus par l'un de ces moyens :

Leur(s) élément(s) de support en acier

Boucler les câbles autour des supports pour des longueurs non supportées inférieures à 100 pi.

Suspendre les câbles aux supports par un moyen qui se resserre automatiquement autour du câble lorsque la tension est augmentée pour des longueurs non supportées jusqu'à 200 pi.

Une note d'information NEC définit les longueurs non prises en charge. Lorsque la cabine d'ascenseur se trouve au palier supérieur, il s'agit de la longueur de câble mesurée depuis le point de suspension de la cabine jusqu'au bas de la boucle. Avec la cabine d'ascenseur au palier inférieur, il s'agit de la longueur de câble mesurée depuis le point de suspension dans la gaine jusqu'au bas de la boucle. Ainsi, le câble de déplacement doit être supporté par un élément de support en acier.

Les câbles de déplacement doivent être approuvés pour les emplacements dangereux et doivent être conformes aux sections appropriées pour chaque classe d'emplacement dangereux qui couvre l'utilisation de cordons flexibles. (Concevoir et installer un ascenseur pour un emplacement de classe I, division 1 serait toute une entreprise.)

La section 620.43, Emplacement et protection des câbles, prévoit que les supports de câbles mobiles doivent être situés de manière à réduire au minimum les risques de dommages dus aux câbles entrant en contact avec la construction du puits ou l'équipement dans le puits. Si nécessaire, il est obligatoire de prévoir des protections appropriées pour protéger les câbles contre les dommages. Parce qu'ils doivent bouger et fléchir, les câbles de déplacement n'ont pas besoin d'être dans un chemin de câbles. Ils sont autorisés à fonctionner sans chemin de roulement lorsqu'ils sont utilisés à l'intérieur de la gaine, sur la cabine d'ascenseur, la paroi de la gaine, le contrepoids ou les contrôleurs et machines situés à l'intérieur de la gaine, à condition qu'ils soient dans leurs gaines d'origine. De plus, le câble de déplacement peut être acheminé sans chemin de câbles depuis l'intérieur de la gaine jusqu'aux boîtiers des contrôleurs d'ascenseur et jusqu'à la cabine d'ascenseur et la salle des machines et des emplacements similaires à l'extérieur de la gaine sur une distance n'excédant pas 6 pieds. Les conducteurs doivent être dans leurs gaines d'origine. ou regroupés et scotchés ou câblés.

L'article 620 du NEC, partie VI, Déconnexion des moyens et du contrôle, est assez exigeant. Il est très important que l'alimentation des différentes fonctions de l'ascenseur puisse être retirée des charges rapidement et de manière fiable en cas d'urgence ou pour la maintenance et le dépannage. L'emplacement du moyen de déconnexion est particulièrement important afin qu'il puisse être trouvé par une personne qui peut ne pas être familiarisée avec l'installation. Un moyen unique pour déconnecter tous les conducteurs d'alimentation principaux non mis à la terre est requis et doit être conçu de sorte qu'aucun poteau ne puisse fonctionner indépendamment. Lorsque plusieurs machines d'entraînement sont connectées à un seul ascenseur, il doit y avoir un moyen de déconnexion pour déconnecter le(s) moteur(s) et les aimants de commande de la soupape de commande.

Il est important, lorsque cela est obligatoire, qu'il n'y ait pas plus d'un seul moyen de déconnexion, donc si une action d'urgence est requise, les premiers intervenants ne pourront pas mettre l'équipement hors tension à partir d'un seul endroit. Il est en outre précisé que les moyens de déconnexion ne doivent pas déconnecter les circuits de dérivation requis dans les sections 620.22, 620.23 et 620.24. Il s'agit des circuits de dérivation individuels requis pour l'éclairage des cabines, les prises, l'éclairage auxiliaire et la ventilation sur chaque cabine d'ascenseur ; circuits de dérivation individuels pour l'éclairage et la prise de la salle des machines et emplacements similaires ; et des circuits de dérivation pour l'éclairage et les prises de puits de puits.

Le moyen de déconnexion doit être un disjoncteur ou un interrupteur de circuit de moteur à fusible, enfermé de l'extérieur, pouvant être verrouillé en position ouverte. La capacité de verrouillage est importante afin que pendant la maintenance, l'équipement ne soit pas mis sous tension par inadvertance. Le moyen de déconnexion doit également être un appareil répertorié. Il est en outre souligné qu'aucune disposition ne doit être prise pour ouvrir ou fermer les moyens de déconnexion de toute autre partie des locaux. Néanmoins, si des gicleurs sont installés dans des puits, des salles des machines ou similaires, le moyen de déconnexion est autorisé à ouvrir automatiquement l'alimentation électrique du ou des ascenseurs concernés avant l'application de l'eau. Aucune disposition n'est à prévoir pour rétablir automatiquement le courant.

L'article 620 du NEC contient de nombreuses autres dispositions de déconnexion, qui doivent être soigneusement examinées avant les travaux de conception afin que l'installation soit conforme. Outre la déconnexion de l'alimentation électrique décrite, il est prévu que les ascenseurs disposent d'un seul moyen pour déconnecter tous les éclairages de cabine, les prises et les conducteurs d'alimentation électrique de ventilation non mis à la terre pour cette cabine d'ascenseur. Le moyen de déconnexion doit être dans la salle des machines ou un emplacement similaire, avec possibilité d'être verrouillé en position ouverte. Des dispositions similaires sont attachées aux moyens de déconnexion du chauffage et de la climatisation des cabines d'ascenseur, ainsi qu'aux autres équipements d'utilisation.

La partie VII, Protection contre les surintensités, divise ce sujet en quatre catégories pour les ascenseurs et équipements similaires, selon la nature de l'équipement spécifique :

Pour les dispositifs de commande et les circuits de commande et de signalisation, la protection contre les surintensités est conforme aux exigences des sections 725.43 et 725.45. Ceux-ci font partie de l'article 725, de la classe 1, de la classe 2 et de la classe 3 des circuits de télécommande, de signalisation et de puissance limitée. L'article se distingue du reste du code en ce sens qu'il exempte ces catégories de circuits des exigences générales pour le câblage dans la plupart des établissements, trouvées au chapitre 3. Plus précisément, la section 725.43 prévoit que la protection contre les surintensités pour les conducteurs 14 AWG et plus doit être fournis conformément au courant admissible du conducteur sans appliquer de facteurs d'ajustement et de correction du courant admissible. L'article 725.45 concerne l'emplacement des dispositifs de surintensité et prévoit les prises d'alimentation et de dérivation, l'emplacement des dispositifs de surintensité côté primaire du transformateur et l'emplacement des dispositifs de surintensité du côté entrée des sources d'alimentation électroniques.

La protection contre les surcharges des moteurs doit être conforme à l'article 430, partie III, la zone de code général qui couvre la protection contre les surcharges des moteurs et des circuits de dérivation pour tous les moteurs. De plus, le service sur les moteurs des ascenseurs et des monte-plats est considéré comme intermittent, tandis que le service sur les moteurs des escaliers mécaniques et des trottoirs roulants est considéré comme continu. Pour les plates-formes élévatrices et les télésièges d'escalier, le service est intermittent.

La protection contre les courts-circuits et les défauts à la terre de l'alimentation du moteur doit être conforme à l'article 430, partie V pour tous les moteurs.

De même, la protection contre les courts-circuits de dérivation et les défauts à la terre du moteur doit être conforme à l'article 430, partie IV, pour tous les moteurs.

La section 620.62, Coordination sélective, est essentielle aux installations à plusieurs ascenseurs et doit être observée de près. Il prévoit que lorsque plusieurs moyens de déconnexion de la machine motrice sont alimentés par un seul départ, les dispositifs de protection contre les surintensités dans chaque moyen de déconnexion doivent être sélectivement coordonnés avec tout autre dispositif de protection contre les surintensités côté alimentation. Une bonne coordination sélective dans une installation à plusieurs ascenseurs sur le même alimentateur garantit que si un ascenseur développe un défaut, les autres unités ne seront pas arrêtées.

La partie VIII, Salles des machines, salles de contrôle, locaux des machines et locaux de contrôle, stipule que les machines d'entraînement d'ascenseurs et d'installations similaires, les groupes électrogènes, les contrôleurs de moteur et les moyens de déconnexion doivent être installés dans une pièce ou un espace réservé à cet effet. Cette pièce doit être sécurisée contre les accès non autorisés (gardée fermée à clé). En cas d'urgence, les électriciens, le personnel de maintenance et tout technicien d'ascenseur appelé dans les locaux doivent avoir un accès facile à la clé.

Les contrôleurs de moteur sont autorisés en dehors des espaces spécifiés ci-dessus. Ils doivent être dans des enceintes avec des portes ou des panneaux amovibles pouvant être verrouillés en position fermée. Le moyen de déconnexion doit être situé à côté ou faire partie intégrante du contrôleur de moteur. Si le moyen de déconnexion fait partie intégrante du contrôleur de moteur, il doit pouvoir fonctionner sans nécessiter l'ouverture du boîtier. Les ascenseurs avec machines d'entraînement situés sur la cabine ou le contrepoids, ou dans la cage d'ascenseur sont autorisés en dehors des espaces spécifiés.

La partie IX, Mise à la terre, stipule que les chemins de câbles métalliques, les câbles de type MC, les câbles de type MI ou les câbles de type AC attachés aux cabines d'ascenseur doivent être reliés aux parties métalliques de la cabine reliées au conducteur de mise à la terre de l'équipement. (Tous les éléments intentionnellement mis à la terre doivent être maintenus à un potentiel égal.) Les ascenseurs électriques et non électriques doivent être conformes à l'article 250, l'article du code qui couvre la mise à la terre et la liaison en général.

L'article 620.85, Protection du personnel par disjoncteur de fuite de terre, prévoit que les prises de courant de 125 V, monophasées, de 15 et 20 ampères installées dans les fosses, les puits, les locaux des machines, les salles des machines, les escaliers mécaniques et les trottoirs roulants, et sur les toits des cabines d'ascenseur doivent être GFCI. Un seul réceptacle dédié alimentant une pompe de puisard installée en permanence ne doit pas nécessairement être de type DDFT.

La partie X, Systèmes d'alimentation d'urgence et de secours, est simple et directe. Il indique qu'un ascenseur peut être exploité par un système d'alimentation d'urgence ou de secours. Pour les ascenseurs qui régénèrent la puissance dans une source d'alimentation incapable d'absorber la puissance régénérative dans des conditions de charge d'ascenseur de révision, un moyen d'absorber cette puissance doit être fourni. D'autres charges du bâtiment, telles que l'alimentation et l'éclairage, peuvent fonctionner comme moyens d'absorption d'énergie, à condition que ces charges soient automatiquement connectées au système d'alimentation de secours ou de secours actionnant les ascenseurs et suffisamment grandes pour absorber la puissance régénérative.

Les moyens de déconnexion doivent déconnecter l'ascenseur des systèmes d'alimentation d'urgence, de secours et normal.

Ce sont les principaux mandats de l'article 2011 du NEC 620. Le respect des exigences garantira une installation électrique sans danger. D'autres codes et normes interagissent avec le NEC, et il est nécessaire de voir comment ils fonctionnent tous ensemble afin de créer des conceptions/installations d'ascenseurs sûres et conformes.

Questions de renforcement de l'apprentissage

Utilisez les questions de renforcement de l'apprentissage ci-dessous pour préparer l'examen d'évaluation de la formation continue disponible en ligne sur www.elevatorbooks.com ou à la page 81 de ce numéro.
Quel équipement nécessite un circuit de dérivation séparé dans la cabine d'ascenseur ?
♦ L'éclairage doit-il être protégé par GFCI dans la salle des machines ?
♦ Où doit se situer l'interrupteur d'éclairage dans la salle des machines ?
♦ Quel est le remplissage maximal d'un conducteur de chemin de câbles dans une gaine d'ascenseur ?
Combien de moyens de déconnexion sont nécessaires pour une alimentation électrique d'ascenseur ?

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Moteur d'entraînement de l'ascenseur : notez le conduit métallique flexible comme autorisé pour tenir compte des vibrations du moteur.
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David Herres est titulaire d'une licence de maître électricien du New Hampshire et a travaillé comme électricien dans le nord de cet État pendant de nombreuses années. Il s'est concentré sur l'écriture depuis 2006, ayant écrit pour des magazines tels que ELEVATOR WORLD, Electrical Construction and Maintenance, Cabling Business, Electrical Business, Nuts and Volts, PV Magazine, Electrical Connection, Solar Connection, Solar Industry Magazine, Fine HomeBâtiment Magazine et Engineering News.

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