NEMA 12 vs NEMA 3R : Quelle est la différence et laquelle choisir ?

Introduction

Le choix d'une enveloppe appropriée pour un équipement électrique est l'une des décisions les plus importantes pour la sécurité, la fiabilité et la durée de vie des pièces qu'elle contient. La National Electrical Manufacturers Association (NEMA) propose un système d'évaluation, connu sous le nom de "NEMA Enclosure Ratings", pour les boîtiers électriques, qui permet de déterminer le niveau de protection contre certaines conditions.

En principe, la NEMA propose une grande variété d'indices, chacun identifié par un chiffre (1, 3, 3R, 4, 4X, 12, 13) et certains peuvent contenir des lettres décrivant les capacités de protection. Lorsque l'on décide des capacités de protection offertes par ces indices, il est prudent d'évaluer l'environnement et les risques spécifiques. Pour les prescripteurs, les ingénieurs et les gestionnaires d'installations, ce guide a pour but de les aider à assurer une performance et une sécurité optimales de l'équipement, en élaborant sur NEMA 12 et NEMA 3R, ces deux indices, et en fournissant des éclaircissements sur leur distinction ainsi que sur les applications courantes.

Qu'est-ce que la norme NEMA 12 ?

L'indice NEMA 12 signifie que les boîtiers sont principalement destinés à être utilisés à l'intérieur et dans des environnements intérieurs, et qu'ils ont de multiples fonctions. La définition de l'enceinte NEMA 12 est axée sur la fourniture d'un certain degré de protection du personnel contre les parties dangereuses de l'équipement et sur la fourniture d'un certain niveau de protection de l'équipement contre les objets solides étrangers qui sont spécifiquement :

• Saleté tombante
• Poussières, peluches, fibres et résidus aériens en circulation
• Goutte à goutte ou éclaboussure de liquide non corrosif
• Fuites d'huile et de liquide de refroidissement

Pour atteindre les niveaux de protection des pièces internes contre les dommages externes, la construction NEMA 12 se concentre sur l'étanchéité de la construction. Cela se fait principalement par l'utilisation de joints d'étanchéité. Toutes les ouvertures nécessaires doivent être munies de raccords spéciaux pour les protéger de la poussière, des fibres ou des liquides. Pour améliorer encore la protection, la ventilation est généralement filtrée ou exclue. Dans l'ensemble, la fiabilité de la norme NEMA 12 est axée sur la protection contre les contaminants industriels intérieurs tels que les particules, l'huile et les gouttes, plutôt que sur les intempéries, les jets d'eau ou l'érosion.

Qu'est-ce que la norme NEMA 3R ?

Les armoires classées NEMA 3R sont conçues pour une utilisation à l'extérieur et à l'intérieur. Leur objectif principal est de limiter, dans une certaine mesure, l'accès aux parties dangereuses de l'équipement à l'intérieur du boîtier et de protéger l'équipement contre la pénétration de corps étrangers solides et, surtout, d'eau provenant de l'extérieur. Les protections spécifiques offertes par la NEMA 3R comprennent :

• Saleté tombante
• Entrée d'eau (pluie, grésil, neige)
• Aucun dommage/changement dû à la formation de glace sur l'enceinte

La conception de la NEMA 3R est axée sur la protection contre les intempéries à l'extérieur. Les caractéristiques comprennent une partie supérieure inclinée pour évacuer la pluie et des trous de drainage pour gérer les entrées d'eau ou la condensation. La conception offre une protection contre la chute de saletés, mais pas une protection étanche à la poussière contre les particules soufflées par le vent. En règle générale, les débouchures autorisées sont utilisées. L'objectif principal est d'assurer une protection à l'extérieur, en cas de neige ou d'autres conditions météorologiques difficiles.

L'épreuve de force : Comparaison entre NEMA 12 et NEMA 3R

Cette section offre une comparaison directe, la compréhension de la correspondance entre NEMA 12 et 3R est essentielle pour choisir le bon boîtier.

Lieu de l'utilisation principale

La principale différence réside dans l'environnement d'utilisation prévu : La norme NEMA 12 est limitée à une utilisation intérieure dans un environnement industriel, tandis que la norme NEMA 3R a une vocation plus large, puisqu'elle s'applique à la fois à l'intérieur et à l'extérieur, bien qu'elle soit principalement conçue pour les conditions extérieures.

Protection contre les corps étrangers solides

La protection NEMA 12 est supérieure pour les particules fines car elle fournit un joint étanche à l'air contre la circulation intérieure de la poussière, des peluches, des fibres et des envols. En revanche, la norme NEMA 3R n'offre qu'une protection contre la saleté et les débris qui peuvent tomber et ne protège pas contre les formes de poussière soufflées par le vent ou circulant à l'intérieur, en raison de l'étanchéité insuffisante qu'elle requiert.

Protection contre les infiltrations d'eau

Bien que la norme NEMA 12 offre une protection contre les risques intérieurs tels que les gouttes d'eau et les éclaboussures légères de liquides non corrosifs, elle ne protège pas contre la pluie ou l'eau dirigée sous quelque forme que ce soit. D'autre part, la norme NEMA 3R est conçue pour résister aux précipitations (pluie, grésil et neige) à l'extérieur, mais ne protège pas contre les éclaboussures d'eau ou les jets d'eau sous pression à l'intérieur. Ni l'une ni l'autre ne peut être qualifiée d'"étanche", c'est-à-dire submersible, ou résistante à l'arrosage direct.

Protection contre les fuites d'huile et de liquide de refroidissement

La norme NEMA 12 est conçue pour protéger contre l'entrée d'huile et de liquides de refroidissement non corrosifs, ce qui est une exigence courante à proximité des machines industrielles. La norme NEMA 3R n'inclut pas cette protection spécifique contre les liquides de refroidissement et l'huile dans aucune de ses versions standard.

Protection contre la formation de glace

La norme NEMA 3R a un avantage sur la norme NEMA 12 dans ce cas, car la norme 3R peut résister à la formation de glace extérieure sans dommage, alors que la norme 12 ne le peut pas. Par conséquent, 3R est plus adapté aux climats extérieurs glacials.

Scellement

Les joints de la norme NEMA 12 sont résistants à l'huile et sont conçus pour contenir en permanence la poussière et les liquides. La norme NEMA 3R protège et draine une partie de son étanchéité et peut donc utiliser des joints, mais pas au même niveau que la norme NEMA 12. Par conséquent, la norme NEMA 3R ne peut pas être aussi finement scellée que la norme NEMA 12.

Ventilation et drainage

En général, la norme NEMA 12 est scellée. Ils sont accessibles par des filtres spécialisés qui permettent un échange d'air avec l'environnement extérieur. Les boîtiers NEMA 3R comprennent des trous de drainage libres pour permettre l'évacuation des liquides piégés et des évents grillagés qui permettent la circulation de l'air. Ces caractéristiques sont incompatibles avec une conception étanche à la poussière, ce qui rend la NEMA 3R incapable d'être totalement étanche aux particules.

Applications courantes : Quand utiliser NEMA 12 ou NEMA 3R ?

La décision d'utiliser un boîtier NEMA 12 ou NEMA 3R dépend uniquement de l'environnement dans lequel l'appareil fonctionnera.

Les boîtiers NEMA 12 sont généralement utilisés pour :

• Panneaux de contrôle industriels : Envelopper les automates programmables, les variateurs de vitesse, les MCS, les relais et autres dispositifs de contrôle situés dans une zone de contrôle d'une usine de fabrication, où il y a de la poussière, des fibres ou même un léger brouillard d'huile/de liquide de refroidissement. Il s'agit notamment des usines de transformation des aliments qui ne lavent pas leur enceinte, ainsi que des usines automobiles, des usines textiles, des ateliers d'usinage, etc.
• Stations d'interface opérateur : Protéger les écrans tactiles et les autres composants de l'IHM qui se trouvent sur ou autour de la machine.
• Boîte de jonction électrique et boîte à bornes : Utilisé dans les zones industrielles intérieures très sensibles à la poussière où il est nécessaire d'avoir une enceinte plus grande que la NEMA 1 de base. Ces zones sont également légèrement exposées aux liquides.
• Équipement de télécommunications : Sauvegarde des équipements de réseau et de communication délicats situés dans des zones intérieures non contrôlées par l'environnement, telles que les usines et les entrepôts.

Les boîtiers NEMA 3R sont généralement utilisés pour :

• Boîtes de jonction et de tirage électriques extérieures : Typique pour les travaux d'utilité publique et le câblage général à l'extérieur.
• Dispositifs de contrôle de l'éclairage pour l'extérieur : Les minuteries, les cellules photoélectriques et les autres dispositifs de commande qui contrôlent l'éclairage de la rue, du parking ou de l'éclairage polyvalent sont nettoyés ici.
• Installation d'entrée de service : protection des disjoncteurs et des socles de compteurs lorsque le service électrique est installé dans un bâtiment.
• Applications agricoles : Les commandes des systèmes d'irrigation ou d'autres équipements situés à l'intérieur des bâtiments agricoles ou des abris sont adaptées aux facteurs d'exposition aux intempéries.
• Contrôles pour les systèmes CVC : Protection générale des composants extérieurs des systèmes de chauffage, de ventilation et de conditionnement d'air.
• Contrôles des équipements de piscine et de spa : Les minuteries et les régulateurs des pompes et des chauffages qui sont exposés aux intempéries, ainsi que les pompes et les chauffages, sont logés.
• Applications intérieures avec de l'eau qui coule : S'applique dans un environnement où la principale menace est l'égouttement de l'eau depuis le haut (tuyaux aériens), et où l'on ne se préoccupe pas des contaminants grossiers. En général, on peut espérer que la NEMA 3R soit utilisée, mais la NEMA 12 peut également convenir si d'autres conditions de la NEMA 12 s'appliquent.
• Scénarios intérieurs spéciaux : Humidité élevée et condensation : Dans certains environnements intérieurs, comme les zones sans lavage des usines de transformation des aliments, des brasseries ou des entrepôts non climatisés, le principal défi n'est pas la poussière ou l'huile, mais l'humidité élevée, la vapeur et la possibilité de formation de condensation à l'intérieur de l'enceinte. Il s'agit d'une distinction critique où la conception de la NEMA 3R peut offrir un avantage inattendu par rapport à une NEMA 12 scellée.

Il est essentiel de prendre en compte les risques spécifiques liés à l'environnement de l'application. La protection contre la pluie et la glace serait insuffisante si une enceinte NEMA 12 était placée à l'extérieur. En revanche, la contamination d'une armoire placée dans une zone industrielle intérieure remplie de poussières en suspension et de brouillard d'huile à l'aide d'une armoire NEMA 3R entraînerait une défaillance prématurée de l'équipement.

Principes de base pour l'obtention des cotes NEMA 12 et NEMA 3R : Conception et fabrication

A vérifié Indice NEMA n'est pas une simple étiquette, mais le résultat direct de choix techniques spécifiques et tangibles. La conformité est obtenue grâce à deux aspects clés : une conception intentionnelle qui anticipe les défis environnementaux et une fabrication de précision. La section suivante examine les principes fondamentaux de conception et de fabrication des boîtiers NEMA 12 et 3R.

Principes pour NEMA 12

Pour obtenir la classification NEMA 12, il faut se concentrer sur trois domaines critiques de l'étanchéité et de l'intégrité :

• L'interface du joint de porte : Une bride à plusieurs coudes, ou "gouttière", est formée autour de l'ouverture du boîtier. Ce canal assure une compression uniforme du joint, créant ainsi une étanchéité continue contre la poussière, les peluches et les liquides.
• Soudage d'une structure monolithique : Le soudage de joints complets crée une structure solide, d'un seul tenant, contrairement au soudage par points qui peut laisser des vides. Les soudures continues éliminent tous les points d'entrée de la poussière et de l'humidité, tout en ajoutant une rigidité importante pour éviter les déformations.
• Ouvertures de précision : La découpe laser de haute précision ou le poinçonnage CNC créent des ouvertures exactes pour les composants. Cette précision est essentielle pour que les presse-étoupes et les joints d'étanchéité conformes à la norme NEMA s'adaptent parfaitement, ce qui permet de maintenir l'indice global de l'armoire.

Principes pour NEMA 3R

Les armoires NEMA 3R sont conçues pour gérer activement les conditions météorologiques grâce à ces caractéristiques :

• Détournement systématique de l'eau : Les modèles NEMA 3R utilisent des pare-gouttes - des rebords prolongés au-dessus de la porte - pour détourner la pluie du joint d'étanchéité. Des évents à persiennes avec des grilles internes permettent la circulation de l'air pour le refroidissement tout en bloquant la pluie et les débris.
• Gestion de la condensation et du drainage : Pour gérer la condensation interne due aux changements de température, des trous d'évacuation sont intégrés au point le plus bas de l'armoire. Ces ouvertures protégées permettent à l'humidité de s'écouler en toute sécurité tout en empêchant la pénétration de parasites.
• Renforcement pour les conditions difficiles : Les raidisseurs sont soudés aux grandes surfaces telles que les portes et les panneaux arrière afin d'accroître la rigidité. Ce renforcement empêche la déformation due à la neige ou à la glace, ce qui garantit que la porte reste alignée et que le joint reste efficace.

Chez TZR, ces principes ne sont pas de simples lignes directrices ; ils constituent le fondement de chaque enceinte personnalisée que nous produisons.

Choisir la bonne enceinte : Facteurs à prendre en compte avant d'acheter

Le choix de l'enceinte NEMA 12 ou 3R appropriée implique la prise en compte des facteurs environnementaux, des caractéristiques de l'équipement et des règles en vigueur. Le respect d'une méthodologie établie garantit une protection économique et suffisante.

Une précision préalable Environnement Évaluation : Il convient de procéder à une évaluation minutieuse de l'emplacement, qu'il soit intérieur ou extérieur, du type de poussière, de l'infiltration de liquides (goutte à goutte, pluie, pulvérisation), des températures extrêmes et des possibilités de glace ou de corrosion. La précision de l'évaluation est essentielle pour éviter les échecs.

Répondre aux besoins : Alignez le danger avec les types de protection NEMA pertinents. Déterminer si l'étanchéité à la poussière, la protection contre la pluie, la résistance à l'huile, etc., sont nécessaires et si elles doivent être conformes à la norme NEMA 12 (poussière/ gouttes/huile à l'intérieur) ou 3R (pluie/glace à l'extérieur) ou à une norme supérieure.

Facteurs influençant le contrôle des équipements : Évaluer la chaleur émise par l'équipement (impactant la ventilation), les dimensions physiques et les exigences d'accès. Ces facteurs affectent le contour de l'enceinte, sur le plan dimensionnel, thermique et radiatif, et permettent de contrôler les variables tout en maintenant l'indice NEMA.

Respect des réglementations et des normes en vigueur : Déterminez s'il existe des normes spécifiques à l'industrie, des politiques de construction ou des lois sur la sécurité exigeant une classification NEMA minimale ou une marque UL. La conformité des boîtiers est essentielle pour garantir le dépassement des normes de performance prédéfinies.

Évaluer les clôtures à la lumière de la construction : Il faut tenir compte des normes de fabrication du matériau de l'enceinte, se concentrer sur la résistance et la solidité contre la corrosion dans des environnements extrêmes, et des conditions environnementales non contrôlées qui fausseraient la qualité. La qualité de fabrication affecte grandement la capacité de la fabrication à maintenir sa classification NEMA tout au long de la durée de vie prévue.

Analyse coûts-avantages : Pesez les coûts associés au boîtier par rapport aux coûts éventuels liés aux dommages, à la perte de productivité ou aux problèmes de sécurité dus à une protection insuffisante. La norme NEMA 12 a tendance à être moins chère, mais il faut choisir en fonction du niveau de protection nécessaire et non du prix le plus bas.

Considérations futures : Tenir compte des changements émergents dans l'environnement ou des modifications apportées à l'équipement existant. Anticiper les besoins futurs permet d'éviter des remplacements coûteux dus à une mauvaise planification dès le départ.

Conclusion

Le choix de l'enceinte appropriée ne consiste pas à choisir la "meilleure" valeur ; il s'agit de déterminer la valeur la mieux adaptée à votre environnement. Un mauvais choix peut entraîner une défaillance opérationnelle, une diminution de la durée de vie, des problèmes de sécurité supplémentaires et des temps d'arrêt coûteux. Je pense qu'avec les informations fournies ci-dessus, vous pouvez choisir en toute confiance la norme NEMA 3R ou la norme NEMA 12, à condition qu'elles correspondent à vos besoins particuliers.

Lorsque les boîtiers standard ne répondent pas à leurs exigences, la fabrication de métal sur mesure permet une protection et une intégration optimales pour des applications spécifiques. TZR se spécialise dans ce type de cas. TZR est bien connue en tant qu'entreprise leader dans la fabrication de tôles, avec un remarquable flux de travail de conception, de prototypage et de fabrication de produits métalliques personnalisés pour les secteurs de l'automobile, des équipements médicaux, des imprimantes 3D et des énergies renouvelables, et bien plus encore. Notre point fort est le cuivre, l'acier, l'acier inoxydable, l'aluminium, etc. Notre solide chaîne d'approvisionnement nous permet de répondre aux exigences de production, depuis les prototypes de faible volume jusqu'à la fabrication de gros volumes, avec des prix personnalisés pour chaque volume. Nous ne nous contentons pas de respecter les normes industrielles de qualité définies par l'ISO, mais nous les dépassons, garantissant une qualité de production constante et de premier ordre à un taux de rendement de 98%. Prenez contact avec nous dès aujourd'hui pour discuter de vos besoins en matière de boîtiers NEMA personnalisés, car avec TZR, vous serez assuré d'une qualité de travail et de service sans compromis.

FAQ

Qu'est-ce qu'un classement environnemental de type 3R ?

Un boîtier NEMA 3R est conçu pour une utilisation à l'extérieur, protégeant l'équipement de la pluie, de la neige, du grésil et de la formation de glace. Il garde les composants internes au sec dans des conditions météorologiques normales, mais n'est pas étanche à l'eau sous haute pression ou aux agents corrosifs.

Quelle est la meilleure solution, NEMA 3R ou 4X ?

La norme NEMA 4X surpasse la norme 3R en ajoutant une protection contre l'eau dirigée par un tuyau, la poussière soulevée par le vent et la corrosion (par exemple, le brouillard salin ou les produits chimiques doux). Choisissez la norme 4X lorsque vous avez besoin d'une intégrité étanche et d'une résistance à la corrosion dans des environnements plus difficiles ou lavés. Si vous avez besoin d'une étanchéité et d'une résistance à la corrosion plus importantes, comparez les produits suivants NEMA 4 et NEMA 4X.

La norme NEMA 12 est-elle meilleure que la norme NEMA 2 ?

Oui. Alors que la norme NEMA 2 offre une protection de base à l'intérieur contre la poussière légère et les gouttes d'eau, la norme NEMA 12 offre un joint plus étanche contre la poussière circulante, les peluches, le brouillard d'huile et les éclaboussures de liquides, ce qui la rend plus adaptée aux environnements industriels.