Cours-ELT-L2-Securité Electrique PDF [PDF]

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Chapitre I

Risques électriques

Chapitre I : Risques électriques I.1 Classification des risques I.1.1 Risques des circulations et déplacements Ces risques concernent les circulations et déplacements au sein de l’entreprise à l’intérieur d’une même unité géographique. Exemple : d’un service à un autre qu’ils soient dans le même bâtiment ou non, de la boutique à la réserve, du magasin à la cave, etc.

Fig.I.1 Risques des déplacements I.1.2 Risques des manutentions manuelles et mécaniques Ces risques concernent tous les risques liés à l’utilisation de matériel de manutention et à la manipulation mécanique d’objets (caisses, cartons, marchandises...). Les manutentions manuelles et mécaniques peuvent entraîner des lésions graves notamment en cas de heurt ou de collision avec des engins ou matériels.

Fig.I.2 Risques de manutentions

Fig.I.3 Risques psychosociaux

I.1.3 Risques physiques Les risques physiques concernent tous les risques liés à l’utilisation de machines ou équipements professionnels (presse, outils, scie, matériel divers, y compris les couteaux, les machines à découper, les fours...) et l’utilisation d’équipements additionnels (échelle, escabeau, échafaudage...). Ils concernent aussi l’environnement de travail : bruit, ambiances lumineuses, vibrations, travail sur écran, rayonnements optiques ou électromagnétiques, chaleur, froid, etc I.1.4 Risques psychosociaux Troubles de la concentration, du sommeil, irritabilité, nervosité, fatigue importante, palpitations… Un nombre grandissant de salariés déclarent souffrir de symptômes liés à des risques psychosociaux. les risques psychosociaux ont un impact sur le fonctionnement des entreprises (absentéisme, turnover, ambiance de travail…). Il est possible de les prévenir. I.1.5 Risques routiers Tout déplacement, si banal soit-il, à pied ou à bord d’un véhicule, expose le salarié à des risques : collisions, accidents de la route, mal de dos (conduite d’un véhicule), heurt, glissade ou entorse (circulation à pied). Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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I.1.6 Risques d’incendie et d’explosion Les risques d’incendie et d’explosion sont des sujets permanents de préoccupation pour de nombreuses entreprises. En effet, les incendies et les explosions sont à l’origine de blessures graves voire de décès, et de dégâts matériels considérables. I.1.7 Risques chimiques Ces risques concernent les produits, émissions, déchets chimiques (peintures, diluants, white spirit, essence de térébenthine, pyrèthres, amines aliphatiques, acétone, xylène, acétate de butyle, solvants,…..). I.1.8 Risques biologiques Les agents biologiques (bactéries, champignons, virus…) peuvent être à l’origine de maladies chez l’homme : infections, intoxications, allergies voire cancers. Le risque biologique concerne de multiples activités : les métiers de la santé, les services à la personne, l’agriculture, les industries agroalimentaires… I.1.9 Bruit Le bruit constitue une nuisance majeure dans le milieu professionnel. Il peut provoquer des surdités mais aussi stress et fatigue qui, à la longue, ont des conséquences sur la santé du salarié et la qualité de son travail I.1.10 Risques électriques Dans notre société industrielle, toute entreprise peut être confrontée à un accident d’origine électrique. Le risque électrique comprend le risque de contact, direct ou non, avec une pièce nue sous tension, le risque de court-circuit, et le risque d’arc électrique. Ses conséquences sont l’électrisation, l’électrocution, l’incendie, l’explosion… La prévention du risque électrique repose, d’une part, sur la mise en sécurité des installations et des matériels électriques et, d’autre part, sur le respect des règles de sécurité lors de leur utilisation ou lors d’opération sur ou à proximité des installations électriques

I.2 Les accidents de travail • • •

L’accident du travail est un évènement : Non intentionnel, ce qui exclue le suicide et l’homicide volontaire ; Violent et soudain, ce qui le distingue de la maladie professionnelle ; Provoquant une lésion, les dégâts matériels n’étant pas considérés.

Fig.I.4 les cause et l’amélioration de la situation

I.3 Les causes de l’accident L’homme peut être à l’origine d’actions dangereuses. I.3.1 Quelques exemples de causes humaines d’accident I.3.1.1 Mauvaises connaissances du travail Il faut définir clairement ce qui doit être obtenu, la façon la meilleure de procéder, les risques qui peuvent accompagner l’exécution du travail, les moyens de les prévenir I.3.1.2 Mauvaises habitudes du travail Elles peuvent provenir d’un apprentissage mal conduit, d’un manque d’explications claires, d’un laisser aller lors de petites difficultés. I.3.1.3 Méconnaissance des risques Elle est due à un manque d’expérience. Il faut penser que des dangers non prévus peuvent apparaître pour des travaux exécutés même régulièrement. I.3.1.4 Mauvais exemples On les suit plus facilement que les bons. I.3.1.5 Indifférence Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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Certains connaissent les risques, mais affichent la plus grande indifférence à leur égard. I.3.1.6 Goût du risque Dans certains cas, il peut y avoir une « provocation » à l’égard du risque. L’application stricte des consignes permet de lutter contre ces « défis » stupides. I.3.1.7 Fatigue, déficience physique Elles peuvent être à l’origine d’actions maladroites, mal coordonnées ou insuffisantes. I.3.1.8 Hâte et impatience I.3.1.9 Enervement, colère I.3.1.10 Paresse et négligence

I.4 Après l’accident Après un accident, tout le monde cherche un responsable, alors qu’il faudrait avant tout rechercher les causes pour éviter la répétition du même accident.

I.5 Statistiques I.5.1 Quelques définitions I.5.1.1 Accident du travail Tout accident ayant entraîné une lésion corporelle imputable à une cause soudaine extérieure survenue dans le cadre de la relation de travail. I.5.1.2 Accidents avec arrêt Ce sont des accidents ayant entraîné une interruption de travail d’au moins un jour en sus de la journée au cours de laquelle l’accident est survenu. I.5.1.3 Accidents graves On entend par accident grave, un accident de travail ayant entraîné la fixation d’un taux d’incapacité permanente partielle (IPP) ou total (IPT). I.5.1.4 Accidents mortels Les accidents mortels sont uniquement ceux pour lesquels la mort est intervenue avant consolidation, c'est-à-dire avant la fixation d’un taux d’incapacité permanente et la liquidation de la rente. I.5.2 Accidents de travail en Algérie La directrice de la prévention des accidents de travail et des maladies professionnelles a précisé que 48.382 accidents de travail, dont 552 mortels, ont été déclarés en 2017 à la CNAS. Soulignant que le plus grand nombre d'accidents déclarés à la CNAS concernent le secteur du bâtiment et des travaux publics (25 %), notamment dans le secteur privé, la même responsable a estimé que les hommes sont les plus touchés. Table 1 Evolution des Accidents du travail avec Conséquences Financièrs due: (Arrêt de travail, Incapacité Permanente, Decés)

Moyenne1*: Nombre de jour moyen indemnisé pour un accident avec arrêt, Moyenne2*: Montant moyen d'une journée indemnisée Moyenne3*: Incapacité moyenne pour un accident grave; Moyenne4*: Montant moyen d'une incapacité permanente moyenne; Moyenne5*: Capital decés moyen par salariés decédé,

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Table 2 ventilations des Accidents du travail avec Conséquences Financièrs due: (Arrêt de travail, Incapacité Permanente, Decés)

Accidents avec arrêt de travail : Les accidents de travail ont enregistré une légère baisse de (1,32%) entre 1998 à 2005, passant de 29 435 accidents à 29 047 accidents. Le nombre de jours total d’arrêt de travail a connu une hausse importante de (21,14%), passant de 1 204 233 jours à 1 458 840 jours. Le montant d’indemnisation des arrêts de travail est passé de 401,25 millions de dinars à 720,97 millions de dinars soit une variation positive de (79,68%). • Accidents avec incapacité : Le nombre d’accidents graves est passé de 5 660 à 7 931 soit une hausse de 40,12% ; l’incapacité permanente globale est de 78 627 en 1998 contre 98 034 en 2005, soit une croissance de (24,68%). le montant d’indemnisation a doublé passant de 206 millions de dinars en 1998 à 402 millions de dinars pour 2005, soit une variation positive de (95%). Le taux moyen d’incapacité est moins important en 2005 qui s’élève à 12,36% par rapport à celui de 1998 (13,89%). (Voir moyenne3 du tableau ci-dessus). • Accidents avec décès : Le nombre de décès payés au cours de l’année 1998 est de 373 victimes contre 415 morts en 2005, soit une hausse de 11,26%. Les capitaux décès réglés sont passés de 59,3 millions de dinars en 1998 à 102,6 millions de dinars en 2005, soit une hausse de 72,9%.

•

I.5.2.1 Analyse de la répartition des accidents de travail • ce sont les accidents de trajet, de déplacement et lieu de travail occasionnel qui engendre le plus d’arrêt de travail soit en moyenne 66 jours par accident contre une moyenne globale de 50 jours par accident; • même chose pour les accidents avec incapacité; • les lieux d’accidents qui entraînent le plus de morts sont les (chantier, déplacement, trajet et atelier avec des respectives de 28%, 26,30%, 20,50% et 19,50%, Soit un taux global de 94,20%. I.5.2.2 Analyses de la répartition des accidents de travail par branche d’activité • Les branches d’activités qui engendrent des accidents avec arrêt de travail supérieur à la moyenne globale des branches sont : transports et manutention (61j/acc), interprofession (57j/acc), bois (55j/acc) et bâtiment et travaux publics (52 j/acc); alors que la moyenne de l’ensemble des branches est de 48 j/acc; • Les accidents avec incapacité permanente affichent la même tendance que Celle des accidents avec arrêt. En plus des branches déjà citées, il y a la branche gaz et pétrole qui entraîne une incapacité de 20% supérieure à l’incapacité moyenne totale qui est 12,1% ; • Les branches qui entraînent presque la totalité des décès sont le BTP, interprofession et transports et manutention avec 82,66% du total des décès.

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Fig.I.5 Répartition des dépenses selon les branches d'activité I.5.2.3 Assurances économiques Les assurances économiques de personnes sont peu développées en Algérie. Leur chiffre d’affaire avoisine les 3 milliards de dinars représentant 07% du chiffre d’affaires global du secteur. La loi 06-04 du 20 février 2006 qui a complété et modifié par l’ordonnance 95-07, est venue pour booster les assurances de personnes en les séparant des assurances dommages.

Fig.I.6 le nombre d’accidents mortels I.5.3 Accidents de travail en Europe La carte ci-dessus représente le nombre d’accidents mortels au travail survenu au cours de l’année 2014 (dernière disponible connue selon Eurostat). Et là surprise, la France apparaît être le pays record d’Europe puisque le nombre de tués au travail a plus que doublé entre 2008 et 2014 pour passer de 259 à 517. Bref, les français se tuent au travail. Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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I.5.3.1 Statistiques de l’INRS en France L’INRS (Institut national de recherche et de sécurité) a repris les résultats publiés par la CNAM et a produit une analyse d’une centaine d’accidents sur des installations à basse tension, sur une quinzaine d’années (INRS ES 325). Cette analyse montre la répartition suivante : I.5.3.1.1 Secteurs les plus touchés: En 2008, on comptait 771 accidents d’origine électrique. Les salariés les plus touchés : • le secteur du bâtiment et des travaux publics ( 30 %), • la métallurgie ( 17 %), • les activités de service et du travail temporaire (16 % ), • l’alimentation ( 11 %). La majorité des accidents a lieu sur des emplacements autres que les chantiers. Ce résultat n’est pas surprenant puisque ces accidents ne tiennent pas compte de ceux survenant avec des lignes aériennes des domaines à basse tension (BT) ou à haute tension (HT), qui sont très fréquents sur les chantiers. I.5.3.1.2 Nature du travail On constate que les accidents surviennent, dans la majorité des cas, au cours de dépannages, et souvent, au cours de travaux d’ordre non électrique : Dépannage 42 % , Installation, modification, rénovation 23 % , Travaux d’ordre non électrique 30 %, Nettoyage 2 %, Non précisé 2 %, Autres travaux 1 %. I.5.3.1.3 Qualification du personnel accidenté Les victimes ont dans leur majorité une qualification suffisante pour les travaux qui leur ont été fixés ; • Qualification suffisante 50 %, • Qualification sans rapport avec l’accident 30 %, • Qualification insuffisante 20 %. I.5.3.1.4 Conséquences de l’accident • Brûlures 42 %. • Chocs électriques 36 %. • Décès 32 %. I.5.3.1.5 Principaux facteurs déterminants Les principaux facteurs ayant entraîné l’accident sont : • Travail mal organisé 35 % ; • Installations défectueuses 28 % ; • Opérateur non qualifié 15 % ; • Non précisé 7 % ; • Ignorance du risque 5% ; • Matériel défectueux 4 % ; • Matériel inadapté 3 % ; • Fausse manœuvre 2 % ; • Mouvement inopiné 1 %.

I.6 Les accidents du travail : élément matériel, nature et siège des lésions Le tronc et la main sont les sièges qui présentent le plus souvent des lésions chez la victime. Les parties du corps les plus exposées aux accidents du travail sont les mains et les doigts, avec plus de 29% du nombre total, suivi du dos, du tronc et de l’abdomen.

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Fig.I.7 élément matériel, nature et siège des lésions

I.7 Accident d’ordre électrique I.7.1 Historique Des accidents liés à l'électricité naturelle sont observés depuis l'Antiquité. La foudre en est la forme la plus connue et aussi la plus dangereuse. Certains animaux peuvent aussi produire de l'électricité : c'est le cas du gymnote, poisson osseux muni de deux appareils électriques, qui produit des décharges suffisantes pour paralyser les poissons dont il se nourrit. • En 1650, l'invention de différentes machines électrostatiques donna lieu aux premiers accidents liés à l'électricité produite par l'homme. • En 1774, une décharge électrique appliquée sur un jeune homme en état de mort apparente a été suivie d'une reprise de la ventilation spontanée. Les découvertes se sont rapidement succédés au cours du 19e siècle, posant les fondements des connaissances actuelles à propos de l'électricité. • En 1879 survint le premier accident du travail mortel par électrisation avec un courant alternatif de 250 volts (V) chez un machiniste de théâtre à Lyon. • En 1890 eut lieu la première exécution par chaise électrique. D'Arsonval, puis Prevost et Batelli ont étudié à la fin du 19e siècle les effets physiologiques du courant électrique et la cause des décès par électrisation. Les accidents électriques (AE) se sont multipliés avec le développement de l'utilisation domestique et industrielle de l'électricité au 20e siècle. I.7.2 Épidémiologie Le nombre d'AE est très difficile à estimer précisément, car certains d'entre eux ne donnent pas lieu à une consultation ou à une hospitalisation. • Ils représentent 2,7 à 6 % du recrutement des centres de traitement des brûlés dans les pays occidentaux. • Dans des pays où l'électricité n'est pas aussi répandue comme la Chine ou la Turquie, les AE sont plus fréquents et représentent 6,5 à 16,9 % des admissions en centres de brûlés. Les AE sont responsables d'une mortalité non négligeable, qui atteint entre 3 et 15 % des victimes. • En Europe, il survient 5 AE mortels par million d'habitants et par an, soit environ 200 morts par an en France, dont 10 à 20 par la foudre. • Aux États-Unis, 1 000 électrocutions sont relevées chaque année, dont environ 200 foudroyés. La morbidité engendrée par les AE est considérable, avec selon les séries entre 25 et 71 % d'amputations, et des séquelles en particulier neurologiques et psychologiques qui peuvent être très invalidantes. Il existe deux principaux types d'AE en fonction de la tension du courant. En dessous de 1 000 V on parle de courant à basse tension. Ce sont essentiellement des accidents domestiques, dont les deux tiers des victimes sont des enfants. Au-dessus de 1 000 V, il s'agit d'AE par haute tension survenant surtout lors d'accidents du travail. L'homme jeune est le plus souvent concerné par ce type de traumatisme. Les accidents domestiques représentent 55 % des AE recensés, et les électrisations par courant à haute tension 45 %. Le chiffre des accidents domestiques est sans doute sous-évalué, car un certain nombre d'entre eux ne donne pas lieu à une consultation en centre spécialisé. I.7.3 Triangle se sévérité De tous les dangers qui menacent l’homme dans sa vie quotidienne, l’électricité est certainement l’un de ceux dont il sait le mieux se protéger. Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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Fig.I.8 statistique INRS 2009

• • •

• •

Il y a très peu d’accidents électriques (1 pour 807 environ), mais (Fig.I.8) ; Les blessures qui en résultent entraînent des I.P. en moyenne 2 fois plus élevées que pour les accidents d’origine diverse ; Les risques de décès consécutifs à ces accidents sont environ 8 fois plus élevés que pour l’ensemble des accidents du travail ; L’électricité se place tous les ans dans le peloton de tête pour les conséquences, I.P. et décès, des accidents dont elle est l’origine. Et n’oublions pas : 1 accidenté sur 3 n’est pas électricien ; 7 accidents sur 9 ont lieu en basse tension (en 2008)

Les accidents d’origine électrique ne correspondent qu’à 0.2% des accidents du travail avec arrêt mais ils sont plus mortels. Les principales causes sont : • un mode opératoire inapproprié ou dangereux. • la méconnaissance des risques. • l’application incomplète des procédures. • une formation insuffisante. • l’état du matériel, l’état du sol.

I.8 Accident d’ordre électrique en Algérie Les risques liés à sa mauvaise utilisation sont par conséquent mal perçus, ce qui se traduit malheureusement par de nombreux accidents plus ou moins graves chez les personnes averties ou non de ces dangers. L’on définit les victimes du courant électrique par la règle dite «des 4 I» : Incompétence, Ignorance, Irresponsabilité Imprudence. Statistiques des accidents électriques en Algérie, on estime par an: En milieu professionnel 10 Electrocutions 60 Electrisations très graves En milieu domestique 200 Electrocutions 180 Electrisations très graves Le nombre d’accidents mortels relatifs au gaz, déclarés par les opérateurs, a nettement baissé en 2010 comparativement à 2009, contrairement aux accidents d’origine électrique où la tendance était à la hausse. Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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La plupart des accidents, a-t-il dit, a été enregistrée dans le secteur du bâtiment et des travaux publics (BTP) et de l’électricité et du gaz, les travailleurs n’ayant pas respecté les mesures de sécurité (combinaison de sécurité, gants, casque stop bruit). La moyenne d’âge des travailleurs les plus exposés aux accidents de travail est de moins de 34 ans avec un taux supérieur à 34%, suivi par la catégorie des travailleurs sans expérience dans le domaine (27%). I.8.1 Consommation d'électricité (kwh par personne) Cette statistique donne une évaluation de la production des centrales électriques moins les pertes occasionnées par la transmission, la distribution, la transformation ainsi que l'énergie utilisée par les centrales elles-mêmes. Un kilowattheure est l'équivalent du «travail accompli en une heure par un moteur d'une puissance de 1 000 watts». Par exemple Une ampoule de 60 watts utilise 60 wattheures d'énergie à chaque heure. De même, une ampoule de 100 watts utilise 50 wattheures en 30 minutes. À cause de la demande générée par leur climat, les pays nordiques figurent parmi les plus importants consommateurs d'électricité par habitant au monde. I.8.2 Des accidents rares mais souvent graves Depuis 30 ans, le nombre d’accidents du travail, ainsi que les accidents graves dus à l’électricité diminuent régulièrement. Toutefois, ces derniers restent particulièrement graves. Chaque année, une dizaine de travailleurs meurent électrocutés. Les accidents d’origine électrique se produisent surtout lors d’opérations sur des installations fixes basse tension (armoires, coffrets, prises de courant…) au cours de l’utilisation de machines-outils portatives, ou lors d’interventions sur ou au voisinage de lignes aériennes, de postes de transformation et de canalisations enterrées. I.8.3 Accidents domestiques Chaque année en Algérie, plusieurs décès dus à la mauvaise utilisation de l’électricité ou du gaz sont enregistrés. Les causes sont les comportements imprudents, la vétusté des installations et l’absence d’entretien des appareils. Pour l’électricité : Intervention sur installations électriques intérieures Travaux au voisinage du réseau électrique La situation demeure préoccupante eu égard au nombre d’accidents et de victimes enregistrés chaque année (Fig.I.9).

• •

126 118

122

115

103 86 62 68

57

66 56

71 56

Accidents

56 53

Blessés Décès

2009

2010

2011

2012

2013

Fig.I.9 Statistiques des accidents électriques en Algérie Causes les plus récurrentes (Conséquences Electrocution/ Electrisation) : • Travaux au voisinage du réseau électrique (contacts directs ou indirects avec les lignes électriques sous tensions / Construction à proximité des lignes électriques) • Bricolage sur des installations électriques intérieurs (compteurs, fraude…) • Escalades de supports électriques (surtout les enfants) • Contact avec des conducteurs dénudés ou tombés par terre • Accès aux postes électriques pour des vols Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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I.9 Règlementation et Normes électrique I.9.1 La réglementation Dans la plupart des pays, les installations électriques doivent répondre à un ensemble de réglementations nationales ou établies par des organismes privés agréés. Il est essentiel de prendre en considération ces contraintes locales avant de démarrer la conception de l'installation. La réglementation (Décret 01-342 du 11 chaâbane 1422 correspondant au 28 octobre 2001 relatif aux prescriptions particulières de protection et de sécurité des travailleurs contre les risques électriques au sein des organismes employeurs) impose la surveillance, l'entretien et la vérification des installations électriques. Cependant, certaines anomalies qui peuvent générer des pannes et des incidents coûteux restent invisibles à l’œil nu. C’est pourquoi des vérifications fréquentes à l’aide d’équipements de mesure appropriés à ce type d’installations sont indispensables.

Fig.I.10 Installation électrique Les textes réglementaires fixant les obligations du chef d’établissement et les droits des salariés sont régis par le code du travail. Ils fixent la prévention du risque à travers les actions de formation et d’information et la mise en place d’une organisation et de moyens adaptés. Les textes réglementaires relatifs au code du travail sont élaborés à partir de décrets pris par le ministre de tutelle afin d’assurer l’hygiène et la protection des travailleurs. Les textes législatifs répondent à une hiérarchie : • La Loi : Elle est votée par l’assemblée nationale, elle définit des objectifs à atteindre. •

Le Décret : Il est issu de loi signée par le ministre du gouvernement concerné, il précise les buts à atteindre.

•

L’arrêté : Il est signé par le ministre du gouvernement concerné, il précise les moyens.

•

La Circulaire : Elle est émise par les services techniques ou administratifs des ministères, et destinée aux fonctionnaires, elle analyse les textes et détermine une ligne d’action.

•

La Note Technique : Elle est mise par les services techniques des ministères, et destinée aux fonctionnaires, elle donne une interprétation technique d’un point particulier.

I.9.2 Normes La norme NF comme ci-dessous permet de certifier que le dispositif a été approuvé par un organisme extérieur (type AFNOR).

Fig.I.11 Norme française et européen Le marquage CE indique que le produit respecte les normes européennes de santé, de protection de l’environnement et de sécurité. Il matérialise la conformité d’un produit aux exigences communautaires. Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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C’est donc une déclaration de conformité de la part du fabriquant. Les produits labellisés CE peuvent donc circuler librement au sein de l’espace européen. Le label CE est déclaratif est impliqué directement la responsabilité du fournisseur, du fabricant ou de l’importateur qui devra en répondre devant les instances européennes. Les Normes sont essentielles à la sécurité des biens et des personnes. Elles définissent : - les caractéristiques techniques et l’ensemble des recommandations d’usage pour les normes produits, - les bonnes pratiques et les règles de l’art pour les normes d’installation et les normes générales. Autres normes en France : AFNOR (Association Française de NORmalisation) UTE (Union Technique d’Electricité) En Europe : CENELEC (Comité Européen de Normalisation ELECtrique) Dans le monde : CEI (Commission Electrotechnique Internationale) En résumé, un produit électrique certifié CE et NF offre les meilleures garanties de qualité et de conformité aux consommateurs français. Normes régissant la protection des personnes Actuellement, les principes de sécurité développés dans ces normes sont les principes fondamentaux de la plupart des normes électriques dans le monde (voir le tableau ci-dessous). Les normes d'installation électriques françaises sont : NF C 15-100: "Installations électriques à basse tension" et les guides pratiques, NF : Distinction des produits fabriqués conformément aux normes françaises C : Indice de Classe c Electrotechnique 15 : Indice de sous classe 100 : Numéro d’ordre de la norme NF C 14-100 : "Installations de branchement de 1re catégorie" comprises entre le réseau de distribution publique et l'origine des installations intérieures, NF C 13-100 : "Postes de livraisons HTA/BT raccordés à un réseau de distribution de 2e catégorie", NF C 13-101 : "Postes semi-enterrés préfabriqués sous enveloppe", NF C 13-102 : "Postes simplifiés préfabriqués sous enveloppe", NF C 13-103 : "Postes sur poteau", NF C 13-200 (septembre 2009) : "Installations électriques à haute tension".

Fig.I. 11 Domaine d'application des normes d'installation Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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Risques électriques Table 3 normses CEI et NF Normes CEI

Normes NF et NF EN

• CEI 61230 Dispositifs portables de mise à la terre ou de

•

NF

EN

50110-1

Exploitations

des

installations

mise à la terre et en court-circuit.

électriques.

• CEI 60855 Tubes isolants remplis de mousse et tiges

• NF EN 166 Protection individuelle de l’œil, spécifications.

isolantes pleines pour travaux sous tension.

• NF EN 170 Filtres pour l’ultraviolet.

• CEI 61235 Tubes creux isolants pour travaux électriques.

• NF EN 50365 Casques électriquement isolants pour

• CEI 61243-1 Détecteurs de tension de type capacitif pour

utilisation sur installations à basse tension.

usage sur des tensions alternatives de plus de 1kV.

• NF EN 397 Casques de protection pour l'industrie.

• CEI 61243-2 Détecteurs de tension résistif pour usage

• NF EN 388 Gants de protection contre les risques

sur des tensions alternatives de 1kV à 36kV.

mécaniques.

• CEI 61243-3 Version 2010. Détecteurs de tension

• NF EN 345 Spécifications des chaussures de sécurité à

bipolaire basse tension.

usage professionnel.

• CEI 61481 Comparateurs de phase portatifs pour

• NF EN 361 Equipement de protection individuel contre

l’utilisation à des tensions alternatives de 1kV à 36kV.

les chutes de hauteur, harnais d’antichute.

• CEI 61010 Règles de sécurité pour appareils électriques

• NF EN 358 Equipement individuel de maintien au travail

de mesurage, de régulation et de laboratoire.

et de prévention contre les

• CEI 60900 Outils à mains pour travaux sous tension

chutes de hauteur, systèmes de maintien au travail.

jusqu ’à 1000V en courant alternatif et 1500V en courant

• NF EN 353-2 Equipement de protection individuelle

continu

contre les chutes de hauteur - antichute mobiles.

• CEI 60903 Spécification pour gants et moufles en

• NF EN 362 Equipements de protection individuel contre

matériaux isolants pour travaux électriques.

les chutes de hauteur, connecteurs.

• CEI 61557 Sécurité électrique dans les réseaux de

• • NF EN 358 Ceinture de maintien au travail et de

distribution basse tension 1000V c.a. et 1500V c.c.

retenue et longe de maintien au travail.

Résistance d’isolement.

• NF EN 795 Protection contre les chutes de hauteur,

• CEI 61557-4 Sécurité électrique dans les réseaux de

dispositifs d’ancrage.

distribution basse tension 1000V c.a. et 1500V c.c.

• NF EN 131 Spécification pour échelle, escabeau,

Résistance de conducteur de terre et d’équipotentialité.

marchepied.

• CEI 61557-2 Sécurité électrique dans les réseaux de

• NF EN 50014 Matériel électrique pour atmosphères

distribution basse tension 1000V c.a. et 1500V c.c. Ordre

explosibles.

de phase

• NF C 13-100 Postes de livraison établis à l'intérieur d'un bâtiment et alimentés par un réseau de distribution publique HTA (jusqu'à 33kV). • NF C 18-311 Détecteurs unipolaires pour réseaux de tensions alternatives au dessus de 1000V et ne dépassant pas 420kV. • NF C 15-100 Installations à basse tension et équipements correspondants. • NF C 18-510 Opérations sur les ouvrages et installations électriques et dans un environnement électrique - Prévention du risque électrique.

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Risques électriques

I.10 Habilitation électrique I.10.1 Définition : L’habilitation est la reconnaissance par un employeur de la capacité d’une personne à accomplir en sécurité les tâches fixées. Pour être habilité, le personnel doit avoir acquis une formation : • A la prévention des risques électriques, • A la sécurité des personnes. I.10.2 Domaine d’utilisation : L’habilitation est nécessaire notamment pour : • Accéder sans surveillance aux locaux réservés aux électriciens, • Exécuter des travaux ou des interventions d’ordre électrique, • Diriger des travaux ou des interventions d’ordre électrique, • Procéder à des consignations d’ordre électrique, • Effectuer des essais, mesurages ou vérifications d’ordre électrique, • Assurer la fonction de surveillant de sécurité. I.10.3 Conditions d’habilitation : L’employeur doit s’assurer que les personnes à habiliter possèdent les connaissances suffisantes sur: • La prévention des risques électriques, • Les instructions nécessaires pour le rendre apte à veiller à sa propre sécurité et à celle du personnel qui est placé éventuellement sous ses ordres, • La conduite à tenir en cas d’accident, • Les mesures de prévention vis à vis des autres risques liés à l’activité et à l’environnement de l’entreprise. Il doit également s’assurer que ces personnes : • Possèdent les aptitudes nécessaires à la réalisation des tâches visées par l’habilitation, • Présentent un comportement compatible avec la bonne exécution de ces opérations. I.10.4 Le titre d’habilitation : Le titre d’habilitation est décerné par l’employeur uniquement à des personnes de son entreprise possédant les connaissances de sécurité requises, ayant les aptitudes et comportement nécessaires à l’exécution des opérations demandées. La délivrance d’une habilitation par l’employeur ne dégage pas pour autant nécessairement la responsabilité de ce dernier I.10.4.1 Objectifs : • Apprendre les outils et méthodes pratiques permettant : • L’évaluation des risques électriques • L’amélioration de la sécurité du personnel contre les risques électriques • Effectuer une sécurité des interventions simples sur les installations électriques basse tension • Apprendre les effets d’un défaut électrique sur le corps humain • Apprendre les méthodes pour améliorer la sécurité électrique I.10.5 Les symboles Table 4 Symbole de l’habilitation

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La première lettre indique le domaine de tension des ouvrages électriques • B : ouvrage du domaine Basse Tension • H : ouvrage du domaine Haute Tension La deuxième lettre précise la nature des opérations • C : le titulaire peut procéder à des consignations, • T : le titulaire peut travailler sous tension • N : le titulaire peut effectuer des travaux de nettoyage sous tension, • R : le titulaire peut procéder à des interventions de dépannage de raccordement, mesurage, essais, vérifications. • V : le titulaire peut travailler au voisinage d’installations du domaine indiqué. L’indice numérique indique : • 0 : personnel réalisant exclusivement des travaux d’ordre non électrique et/ou des manœuvres permises, • 1 : personnel exécutant des travaux d’ordre électrique et/ou des manœuvres, • 2 : personnel chargé des travaux d’ordre électrique. I.10.6 Titre d'habilitation (exemple)

L’habilitation électrique est incontournable et indispensable dans le domaine de l'électricité. Elle est la reconnaissance par un employeur de la capacité d'une personne à accomplir les tâches fixées en toute sécurité.

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Chapitre II

Danger du courant électrique

Chapitre II : Danger du courant électrique

II.1 Le réseau électrique Le courant électrique est produit dans les centrales électriques (hydroélectriques, nucléaires,…..) par des alternateurs. Pour limiter les pertes par effet joule, la tension alternative produite est transportée vers les lieux d’habitation par des lignes à haute tension de 200000 à 500000 volts puis par des lignes moyennes tension. Avant d’être distribuée aux usagers, elle est abaissée de 20000V à 220V par des transformateurs. Trois types d'électricité responsable d'accidents humains • l’électricité domestique de basse tension (220 volts [V] monophasés et 380 V triphasés) présente dans l’environnement urbanisé ; • l’électricité industrielle haute (trains 1200 à 30000 v en continu) et basse tension (TPG 750 Volts en continu) ; • l’électricité naturelle, dont la foudre est la forme majeure. Elle peut libérer en quelques millisecondes 10 à 25 000 ampères (A) sous une tension de 10 à 100 millions de volts en quelques millisecondes . La foudre est responsable de 10 à 20 décès par an en France, dix fois plus aux USA. < 1000 V = basse tension : accidents domestiques (55 %), 1/3 d'enfants. > 1000 V = haute tension accidents de travail (45 %), morbidité majeure, 25 à 71 % d’amputations, séquelles neurologiques et psychologiques très invalidantes fréquentes.

II.2 Du courant mais pas trop Les effets de l'électricité dépendent du courant et de son trajet. Un courant électrique, c'est des électrons qui s'entrechoquent. Dans le corps, ce phénomène se produit naturellement. Pour commander les muscles, lire, écouter, toucher ou même penser, notre cerveau reçoit et émet des signaux électriques et chimiques. De plus notre cœur possède des cellules spéciales produisant des impulsions électriques nécessaires à son fonctionnement. D'ailleurs, les médecins enregistrent cette électricité : c'est l'électroencéphalogramme, pour le cerveau ou l'électrocardiogramme pour le cœur. Mais s'il produit son propre courant électrique, le corps humain ne peut pourtant pas supporter l'électricité délivrée par le secteur. •

Le corps humain et sa conductivité

Le corps humain est un mauvais conducteur (il donnerait un résultat négatif avec le test de conductivité) mais il n’est pas totalement isolant et peut quand même être parcouru par un courant électrique (vous pouvez voir le cours de 5eme sur les conducteurs et isolants).

II.3 Les principaux effets du courant électrique sur l'homme II.3.1 Contraction, fibrillation Un trop fort courant, à partir de 20 milli ampère, et le système neuro musculaire est perturbé : tous les muscles se contractent, au risque de bloquer la respiration et de causer la mort par asphyxie. Un courant encore plus fort, 100 à 300 mA, et les cellules du cœur s'emballent. Les petites contractions rapides de ce muscle sont inefficaces pour irriguer le corps. c'est la fibrillation cardiaque, dont les effets sont presque toujours irréversibles, même en quelques secondes. II.3.2 Brûlures Brûlures électriques de la peau et des yeux (en cas d'arc électrique) mais aussi des organes internes (nécrose des muscles, thrombose des petits vaisseaux...).

II.4 Volts ou Ampères On a coutume de dire que ce n’est pas la tension (volts) qui tue, mais plutôt l’intensité (ampères) Les deux sont liées par la loi d’Ohm. Le facteur décisif est la résistance du corps humain, essentiellement variable selon : • Les individus Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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L’humidité de la peau Et le « circuit » qu’emprunte le courant dans le corps. Si la résistance est telle que le courant dépasse la valeur de 10 ou 20 mA (milli ampère) alors la mort peut survenir. On peut toucher par exemple une source de tension de 12 V capable de débiter des centaines d’ampères sans danger car alors le courant dans le corps reste faible. • •

II.4.1 Effet des ampères sur le corps Ce qu’il faut savoir également, c’est que le courant qui traverse le corps humain (75 % d’eau) est dangereux suivant son intensité : • Le seul de perception du courant électrique s'établit à partir de 0.5 à 3 mA suivant les individus • A ≃ 10 mA le courant alternatif devient dangereux, ce seuil n'existe pas en continu • 30 mA ~ est une intensité potentiellement mortelle, la respiration devient impossible ! • 50 à 75 mA ~ peut engendrer une fibrillation ventriculaire irréversible • Enfin, 1 A traversant le corps humain engendre un décès quasiment instantané !

Fig.II.1 Seuils de danger du courant électrique Alternatif

Fig.II.2 : Seuils de danger du courant électrique continu

Les seuils de danger du courant continu sont légèrement décalés par rapport au courant alternatif et pour d’autres indéterminés. Bien que le risque de fibrillation cardiaque soit 3,75 fois plus petit, les brûlures sont plus profondes. Les moments de la mise sous tension et la coupure du courant sont les plus dangereux. De plus, le passage du courant continu dans le corps humain provoque un phénomène d’électrolyse.

II.5 Les conséquences sur le corps humain Comme pour un récepteur classique, le corps humain, lorsqu’il est soumis à une tension, est parcouru par un courant électrique. II.5.1 Ordre de gravité des effets du courant électrique II.5.1.1 Électrisation ou électro-traumatisme Effet physiologique et physiopathologique dû au passage du courant électrique à travers l’organisme lorsqu’il y a eu contact direct ou indirect avec une pièce sous tension. II.5.1.2 Électrocution Mort immédiate consécutive au passage du courant électrique dans le corps.

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Fig.II.3 Electrocution II.5.2 Nature de l’effet du courant électrique

Fig.II.4 effet du courant électrique

II.6 Les effets physiopathologiques du courant électrique II.6.2.1 Effets excitomoteurs En 1786, Galvani (physicien italien) découvrit que les muscles d’une grenouille écorchée se contractaient au passage d’un courant électrique. Le courant électrique qui circule dans le corps humain va commander la contraction des muscles à la place du cerveau, que ce soient ceux des membres ou de la cage thoracique. Les effets excitomoteurs sont dûs à l’action directe du courant sur les muscles ou sur les nerfs lors du passage du courant (secousse électrique) : contraction musculaire avec inhibition ou projection, tétanisation des muscles respiratoires, fibrillation ventriculaire. II.6.2.2 Effets thermiques • Brûlures électrotechniques Elles sont dues à l’énergie dissipée lors du passage du courant dans l’organisme qui atteint particulièrement les muscles. Les brûlures sont plutôt localisées aux mains pour les accidents en basse tension, multiples et étendues pour les accidents en haute tension • Brûlures indirectes par arc Elles sont dûes également à l’effet joule produit lorsqu’un arc s’est formé ; elles se localisent le plus souvent sur les mains et le visage. • Brûlures par contact Elles sont dûes à l’échauffement d’un élément conducteur parcouru par un courant électrique. II.6.2.3 Inhibition des centres nerveux Dû au passage d’un courant par le bulbe rachidien (partie inférieure du tronc cérébral), l’inhibition des centres nerveux (arrêt respiratoire et/ou cardiaque) ne peut avoir lieu que si un courant très important Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique 19

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passe par le bulbe, ce qui est très rare. II.6.2.4 Tétanisation Il s’agit d’un phénomène réversible. C’est une contraction musculaire involontaire de certains muscles. Le courant alternatif en Europe, de 50 périodes par seconde, tétanise les muscles, car 40 excitations par seconde suffisent pour établir une tétanie parfaite. II.6.2.5 Fibrillation cardiaque Une fibrillation est le trouble du rythme cardiaque le plus commun perçu par une arythmie cardiaque. Pouvant passer inaperçue sans causer de symptôme, elle est souvent associée à des palpitations, des évanouissements, des douleurs thoraciques ou une insuffisance cardiaque congestive. Il faut distinguer la fibrillation auriculaire (ou atriale) de la fibrillation ventriculaire.

Fig.II.5 Schéma pour la fibrillation auriculaire sur base d'un rythme cardiaque normal: Dans la fibrillation auriculaire, les ondes P, qui représentent la dépolarisation des oreillettes, sont absentes. •

Fibrillation auriculaire:

La fibrillation auriculaire est l'arythmie cardiaque la plus fréquente dans la pratique clinique. Elle est une maladie caractérisée par des battements atriaux non coordonnés et non organisés, produisant un rythme cardiaque rapide et irrégulier (rythme cardiaque irrégulier). Les problèmes de fibrillation peuvent être gérés par un défibrillateur cardiaque. • Fibrillation ventriculaire: La fibrillation ventriculaire est rapportée à un trouble du rythme cardiaque qui présente une morphologie rapide (plus de 250 battements par minute), irrégulière et chaotique et conduit irréversiblement à la perte totale de contraction cardiaque, avec un manque total de pompage du sang et donc à la mort du patient. Le seul traitement efficace est la défibrillation, qui consiste à donner un choc électrique de courant continu qui dépolarise simultanément tout le cœur, provoquant à la suite et après une pause, une activité électrique normale ou au moins efficace. L'efficacité de ce traitement diminue avec le passage des minutes. S'il est provoqué tôt (avant cinq minutes), le taux de survie est de 49-75% et descend chaque minute par 1015%.

I.7 Paramètre d’influence du courant humain Les différentes réactions physiopathologique rencontres lorsqu’un courant électrique traverse le corps dépendent du plusieurs facteurs : • Z : Impédance du corps humain ; • Uc : tension appliquée au corps, tension de contact ; • Ic : courant qui circule dans le corps humain, courant de choc ; • t : temps de passage du courant dans le corps ; • La pression de contact ; • La fréquence du courant ; • Le trajet du courant. Fig.II.6 Paramètre d’influence du courant humain Les règles de sécurité des personnes imposées par la norme NFC 15-100 sont établies à partir des Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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trois relations t = f(Ic), t = f(Uc) et R = f(Uc). II.7.1 L’intensité du courant par rapport au temps de passage Lors d’une électrisation, les deux paramètres majeurs, à prendre en compte, sont la valeur du courant (IC) qui traverse le corps humain et temps (t) de passage de ce courant. Le courant qui traverse le corps humain est dépendant de deux autres paramètres (car I = U / R) : • la tension UC appliquée au corps ; • la résistance R du corps. La courbe ci-dessous montre comment ces quatre paramètres sont interdépendants.

Fig.II.7 Zones temps-courant des effets du courant alternatif (15 Hz à 100 Hz) sur des personnes. Cette courbe donne quatre zones de risques : • zone 1 : habituellement aucune réaction. • zone 2 : habituellement aucun effet physiologique dangereux. • zone 3 : habituellement aucun dommage organique. Probabilité de contractions musculaires et de difficultés de respiration, de perturbations réversibles dans la formation et la propagation des impulsions dans le cœur, y compris la fibrillation auriculaire et des arrêts temporaires du cœur sans fibrillation ventriculaire augmentant avec l’intensité du courant et le temps. • zone 4 : en plus des effets de la zone 3, possibilité de la fibrillation ventriculaire augmentant jusqu’à environ 5% (courbe C2), jusqu’à environ 50% (courbe C3) et plus de 50% au-delà de la courbe C3, augmentant avec l’intensité et le temps, des effets pathophysiologiques tels qu’arrêts du cœur, arrêt de la respiration, brûlures graves pouvant se produire. II.7.2 La résistance en fonction de la tension II.7.2.1 Modélisation électrique du corps humain L’homme peut être modélisé comme un condensateur de quelques centaines de picofarads (pF) en série avec une résistance de quelques kΩ. Au moment de la décharge, ce sont les éléments électriques R, L, C du circuit de décharge qui vont en déterminer les caractéristiques : temps de montée, durée, valeur de crête…

Fig.11 Fig.II.8 Modélisation du corps humain Fig.II.9 variation du résistance en fonction de la tension L'impédance de la peau varie pour chaque individu en fonction, essentiellement, des paramètres suivants : Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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Chapitre II

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la température de la peau ; la surface et la pression de contact ; la tension de contact ; l'état d'humidité et de sudation de la peau ; le temps de passage du courant ; l'état physiologique de la personne ; la morphologie de l'individu ; le trajet du courant dans le corps humain.

La résistance du corps humain évolue suivant beaucoup de paramètres (tension, conditions atmosphériques, anatomie, conditions physiques, etc.). Sa valeur peut être évaluée entre quelques kilo ohm et quelques mégohms La caractéristique ci-dessus donne les variations de cette résistance en fonction de la tension de contact, et de l’état de la peau. II.7.3 Les tensions de sécurité ! Comme il n'est pas très raisonnable de calculer une équation, même simple, lorsque l'on doit travailler en présence d'une tension électrique, la norme a défini 3 tensions de sécurité, 6 valeurs en réalité, du fait de la moindre dangerosité du courant continu lisse

Fig.12

Locaux secs 50 V~ ♦ 120 Vcc lisse

Locaux humides 25 V~ ♦ 60 Vcc lisse

Locaux immergés 12 V~ ♦ 25 Vcc lisse

Fig.II.10 Tension de securité dans différente milieu II.7.3.1 Risque, durée, trajet Encore une fois, ces tensions ne remettent pas en cause les autres 'impératifs' facteurs de risque L'intensité dont est capable la source (le générateur) et la durée du contact Le schéma ci-dessous le démontre, même un contact avec du 230 V~ peut n'engendrer qu'un simple électrisation et non une électrocution définitive Un autre facteur important est le trajet du courant électrique La norme NFC 15-100 indique le temps maximum admissible par le corps humain en fonction de la tension de contact. • courbes N : conditions normales, locaux secs • courbes M : applicable aux locaux humides : volumes de protection de salles de bains, installations extérieures, zones ” pieds nus ” de piscines, douches collectives, etc. • courbes I : applicables aux clôtures électriques, volumes de protection de piscines, salles de bains, etc…

Fig.II.11 courbe de sécurité Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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Chapitre II

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Ces courbes délimitent dans le repère t=f(Uc) la durée maximum d’exposition sans danger mortel en fonction de la tension de contact Uc et du type de local : • UL = 12 V : local immergé (piscine, sauna, milieu extérieur...) ; • UL = 25 V : local avec point d'eau (cuisine, salle de bain...) ; • UL = 50 V : local sec (bureau et toutes les autres pièces d'une habitation). I.7.3.2 Durée maximale de la tension de contact Uc en fonction du temps de coupure normalisé A tension constante, plus la résistance humaine est grande plus l’intensité traversant le corps humain est faible ; donc les dangers limités. Pour exemples : 50000 ohms pour des mains sèches et calleuses, 5000 ohms pour une résistance moyenne et 1000 ohms dans les conditions les plus défavorables. La courbe de sécurité est la courbe temps de coupure du dispositif de protection en fonction de la tension de contact présumée Uc. En effet, si le circuit est coupé dans un temps très court, on limite le danger. La courbe suivante, établie à partir du tableau joint, est donnée pour des tensions limites conventionnelles de 25 V et 50 V(Fig.II.11).

II.8 Domaines de tension Les domaines de tension conformément aux dispositions des codes de sécurité et par référence à la législation en vigueur. Selon la valeur de la tension (valeur efficace dans le cas du courant alternatif), les installations électriques sont classées comme suit :

Ttable 1 Durée maximale de la tension de contact Uc en fonction du temps de coupure normalisé Tension limite UL = 25 V Uc(V)

t(s) CA

t(s) CC

25 5 5 50 0,48 5 75 0,30 2 90 0,25 0,80 110 0,18 0,50 150 0,12 0,25 230 0,05 0,06 280 0,02 0,02 CA : courant alternatif CC : courant continu

Tension limite UL = 50 V Uc(V)

t(s) CA

t(s) CC

Les corps solides de plus de 1mm de diamètre ne peuvent pas pénétrer. Deuxième chiffre : 5 => L’eau projetée à l’aide d’une lance de n’importe quelle direction ne peut pas pénétrer. • L’indice IK détermine le degré de protection du matériel contre les chocs d’origine mécanique. Exemple : IK08 Le matériel est protégé contre un choc équivalent à la chute d’une masse de 1,25kg depuis une hauteur de 40cm (correspondant à une énergie de 5 Joules). Exemple : Protection contre les contacts direct par enveloppe Protection contre la pénétration d ’un doigt de ∆ = 12 mm et de longueur 80 mm ainsi que contre tous corps de ∆ > 12,5 mm. IP 2X

Fig.III.10 Protection contre la pénétration de tous corps de ∆ > 2,5 mm. IP3X III.8. 2 Mesure de protection par coupure automatique de l'alimentation La mesure de protection contre les contacts indirects par coupure automatique de l'alimentation est réalisée si les masses sont mises à la terre Cette mesure de protection repose sur 2 principes fondamentaux : • Mise à la terre de toutes les masses des matériels électriques de l'installation et constitution de la liaison équipotentielle principale. • Mise hors tension automatique de manière à ne pas soumettre une personne à une tension de contact.

Fig. III.11 La tension de contact Uc à l'origine du danger est une tension main/main III.8. 2.1 Schémas de Liaisons à la Terre SLT Les Schémas de Liaisons à la Terre SLT ou les régimes du neutre ont pour objectif d’assurer la protection des biens et des personnes contre les défauts d’isolement.

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Chapitre III

• • •

Protection électrique des personnes

La norme CEI 60364-4-41 définit 3 schémas des liaisons à la terre : schéma TN, schéma TT, schéma IT, La norme C.15-100 définit trois régimes de neutre qui sont caractérisés par deux lettres : 1ère lettre : elle représente la situation du neutre de l'alimentation par rapport à la terre - T : liaison du neutre avec la terre. - I : isolation de toutes les parties actives par rapport à la terre, ou liaison à travers une impédance. 2ème lettre : elle représente la situation des masses de l'installation par rapport à la terre - T : masses reliées directement à la terre ; - N : masses reliées au neutre de l'installation, lui-même relié à la terre. Autres lettres éventuelles : elles représentent la disposition du conducteur neutre et du conducteur de protection. - S (séparé) : on dispose de deux conducteurs séparés. Le conducteur neutre (N) est séparé du conducteur de protection électrique (PE). - C (commun) : les fonctions neutres et protections sont combinées en un seul conducteur (PEN).

La mise en œuvre d’un SLT exige aussi le dimensionnement des conducteurs et le choix et les caractéristiques des dispositifs de protection. Table 1 Durée maximale de maintien de la tension alternative de contact présumée dans les conditions normales. La résistance du sol et la présence de chaussures est prise en compte dans ces valeurs Uo (V)

Schéma

•

50 < Uo ≤ 120

120 < Uo ≤ 230

230 < Uo ≤ 400

Uo > 400

TN ou IT

0,8

0,4

0,2

0,1

TT

0,3

0,2

0,07

0,04

Les caractéristiques du neutre

220V

380 V Neutre

VNT = 0 V Terre V1

V2

V3

La centrale électrique produit l'électricité sous forme triphasée. L'alternateur est constitué de trois enroulements qui forment l'équivalent de trois générateurs de tensions alternatives. Comme on peut le voir sur la figure ci-dessous, les trois tensions sont décalées dans le temps. C'est ce qui donne au point N la caractéristique fondamentale suivante : la tension VNT est nulle. Malheureusement, cette propriété n'est vraie que dans certaines conditions difficilement réalisables pratiquement. Les trois tensions sont décalées dans le temps.

III.8. 2.1.1 Le régime de neutre TT : Le premier T indique que le neutre de l'installation est relié à la terre coté générateur et le deuxième indique que les masses (carcasse métallique) sont reliées à la terre

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Fig.III.12 Régime TT Ce schéma est le plus classique, le plus répandu (notamment dans l’habitat). Câblage : Le neutre est à la terre (au transformateur) Toutes les masses sont à la terre En cas de défaut (fuite d’une phase sur la carcasse) : La carcasse étant reliée à la terre, le courant retourne au transformateur par celle-ci. Le différentiel détecte la fuite de courant et coupe l’alimentation. III.8. 2.1.2 Le régime de neutre TN : La première lettre "T" indique que le neutre de l'installation est relié à la terre côté générateur et le "N" indique que les masses (carcasse métallique) sont reliées au neutre

Fig.III.13 Régime TN Câblage : Le neutre est à la terre (au transformateur) Les masses sont au neutre En fait, ce régime ressemble beaucoup au régime classique TT, mais : Les fils de neutre et terre sont un seul et même fil (ce qui empêche l’utilisation du différentiel) On ne coupera jamais le neutre (notamment au niveau du tableau), la terre n’étant pas différenciée. En cas de défaut (une phase touchant la carcasse par exemple) : Un court-circuit est créé entre phase et neutre. Il provoque la coupure du disjoncteur UNIQUEMENT si le défaut est assez franc.

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Fig.III.14 Régime TNS et TNC Le principe de la mise au neutre est de transformer tout défaut d'isolement en un courtcircuit phase/neutre. La protection peut être assurée soit par un fusible soit par un disjoncteur. Le défaut provoque un courant beaucoup plus intense que dans le régime TT. Les protections doivent avoir un pouvoir de coupure important. Deux configurations sont prévues par la norme : Les conducteurs de neutre et de protection sont séparés TNS Les conducteurs de neutre et de protection sont communs TNC cette configuration n'est autorisée que si la section des conducteurs est supérieure à 10 mm2. III.8. 2.1.3 Le régime de neutre IT : La première lettre "I" indique que le neutre de l'installation est isolé de la terre (Donc pas de connexion) côté générateur et le deuxième indique que les masses (carcasse métallique) sont reliées à la terre

Fig.III.15 Régime IT On le rencontre dans des systèmes où la continuité d’exploitation est importante et disposant d’une maintenance continue. Câblage : Le neutre n’est pas relié à la terre, il est isolé de la terre. Les masses sont reliées à la terre. En cas de défaut : Le point du défaut est fixé au potentiel de la terre, autrement dit, le défaut fixe le potentiel du point concerné de l'installation à 0V Puisqu’il n’y a pas de différence de potentiel (0-0 = 0 Volt), il n’y a pas de courant de fuite donc pas de danger. Le défaut ne déclenchant aucune coupure, la continuité de l’exploitation est assurée La phase en défaut étant fixée au potentiel de la terre, soit 0 volt : les 2 autres phases vont avoir un potentiel de 400 Volt par rapport à la terre et le neutre un potentiel de 230 Volt par rapport à la terre Si le défaut est introduit par un opérateur qui touche une phase, le principe est le même (c’est la main de l’opérateur qui va fixer le point au potentiel 0 du système. Pas de danger.

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Fig.III.16 Régime IT Si un deuxième défaut apparait : La première phase est toujours fixée au potentiel de la terre, soit 0 Volt. La mise à la terre du 2ème point (phase ou neutre) va provoquer un court-circuit Le disjoncteur coupera en surintensité ou court-circuit Si c’est un opérateur qui provoque le défaut : Il subira une différence de potentiel de 380 Volt (phase) ou 220 Volt (neutre) Il ne sera pas assez bon conducteur pour provoquer la coupure en surintensité ou court-circuit Aucune protection ne se déclenchera

Fig.III.15 Régime IT et CPI On voit que le système est très protecteur dans le cas d’un seul défaut, mais devient mortel au deuxième défaut : Il est donc nécessaire de détecter le premier défaut et d’en assurer la réparation de manière urgente Avant que le deuxième défaut potentiellement mortel intervienne (Figure droite). En régime IT, on équipera donc le système d’un contrôleur d’isolement qui informera du défaut (alarme visuelle et/ou sonore) La correction du défaut est impérative et urgente. Les normes de sécurité imposent donc la disponibilité permanente d'un personnel de maintenance qualifié sur le site. • Qu'est - ce qu'un CPI ? Un CPI est un Contrôleur Permanent d'Isolement. Son rôle est de contrôler l'impédance du neutre (en permanence), et ainsi d'avertir de tout défaut d'isolement. Il en existe plusieurs modèles, voici des photos...

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a) Signalisation du premier défaut :

Nécessité d’installer un Contrôleur Permanent d’Isolement. Ce contrôleur mesure en permanence l’isolement du réseau par rapport à la terre et signale toute baisse du niveau d’isolement.

Fig.III.16 signalisation de premier défaut (CPI)

b) Recherche du défaut : Un générateur de courant très basse fréquence (10 Hz) est relié d'une part à la terre, d'autre part à l'un des conducteurs actifs du réseau à contrôler. Il fait circuler dans le défaut un courant qui peut être détecté en utilisant un transformateur tore associé à un filtre sélectif accordé sur cette fréquence.

Fig.III.17 recherche de défaut

c) Protection contre les défauts multiples : La protection des personnes est alors assurée par les dispositifs de protection contre les surintensités, ou par des DDR si les longueurs de câble sont plus grandes que celles autorisées ou dans le cas de prises e terre multiples. d) Protection contre les surtensions : Contre les élévations de tension (amorçage dans le transformateur MT/BT, contact accidentel avec un réseau de tension plus élevée, foudre sur le réseau MT), en France la norme NF C 15-100 impose qu'un limiteur de surtension soit installé entre le point neutre du transformateur MT/BT et la terre (Rn). III.8. 2.1.4 Comparaison entre les régimes Ces deux régimes sont à peu près équivalents. En effet lorsque l'un est conseillé pour une application, l'autre est possible. Le régime TN semble favoriser la protection du matériel sans nuire à la protection des personnes. On conseille, par exemple, le régime TN dans les régions à forte activité orageuse ou pour l'alimentation des dispositifs informatiques ou électroniques. Le régime IT, lui, est réservé à des applications industrielles ou à des installations de sécurité. Il est également conseillé dans les locaux à risques d'incendie ou d'explosion. La France a choisi de généraliser le régime TT, d'autres pays ont choisi le régime TN. Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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III.8. 2.1.5 tableau de répartition et de protection L’installation se subdivise en circuits principaux alimentant séparément l’habitation et les différents bâtiments de l’exploitation. Chacun de ces circuits principaux doit être protégé, à son origine, par un dispositif différentiel. Chaque circuit terminal doit être protégé par un dispositif de protection contre les surintensités (fusibles ou disjoncteurs).

Fig.III.18 Conception d’une bonne installation électrique

III.9 Travail sous tension La technique des travaux sous tension consiste à effectuer en toute sécurité de la maintenance ou des réparations sur des lignes à haute tension, mais sans interrompre le courant dans les conducteurs. Il doit également utiliser un matériel de protection spécialisé. Une nacelle isolante, une perche isolante et des gants isolants empêcheront l'électricité de traverser son corps pour aller vers la terre.

III.9.1 Habilitation L'habilitation est la reconnaissance, par son employeur, de la capacité d'une personne à accomplir en sécurité les tâches fixées. Le titre d'habilitation comporte une codification symbolique formée de lettres et de chiffres. • La première lettre indique le domaine de tension: B (BT et TBT), H (HT). • Le chiffre indique la qualité de la personne : 0 (non électricien), 1 (exécutant électricien), 2 (chargé de travaux électriques). Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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Chapitre III

Protection électrique des personnes

La deuxième lettre précise la nature des opérations pouvant être réalisées: V (travail au voisinage), N (nettoyage sous tension), T (travail sous tension), C (chargé de consignation), R (chargé d'interventions en BT). Exemples: B1V : exécutant électricien avec travail au voisinage en BT BC : chargé de consignation en BT Toutes les habilitations doivent être précédées d'une formation aux risques électriques. L'habilitation doit être révisée en cas de changement de fonction, d'entreprise ou de restriction médicale. •

III.9.1.1 Droits et devoirs Obligations de l'employeur La formation et l'entretien de la compétence à la prévention du risque électrique relèvent de la responsabilité de l'employeur.

L'employeur est pénalement responsable Obligations des opérateurs

Les personnes doivent : Connaître les dangers de l'électricité et être capables d'analyser le risque Être capables de mettre en application les mesures de prévention adaptées Savoir intégrer la prévention dans la préparation du travail pour les personnes Être informées de la conduite à tenir en cas d'accident ou d'incendie d'origine électrique III.9.1.2 Ouvrages & Installations Le terme « ouvrage» est exclusivement réservé, aux réseaux publics de transport et de distribution d'électricité et à leurs annexes. Le terme « installation » s'applique, à toute installation électrique à l'exclusion des ouvrages.

Fig.III.19 Exemples d'ouvrages L’installation électrique des particuliers comporte quelques éléments de base. La phase. C’est le fil qui amène le courant. Il doit être soigneusement isolé. Sa couleur normalisée est le rouge, le brun ou le noir. Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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Protection électrique des personnes

Le neutre. C’est le fil de retour du courant au réseau de distribution, il ferme la boucle et permet au courant de circuler dans les appareils. Sa couleur normalisée est le bleu clair. Le conducteur de protection : « la terre ». C’est un fil qui permet d’évacuer les fuites de courant accidentelles et de provoquer la coupure de l’alimentation. Sa couleur normalisée est jaune et vert. Les masses. C’est l’ensemble des parties métalliques des différents appareils électriques, qui doivent être reliées à la terre. La liaison équipotentielle. Dans tous les bâtiments une liaison conductrice doit être établie entre tous les éléments métalliques (tuyauteries, charpentes, armatures du béton armé, stalles, cornadis...). Cette liaison équipotentielle, permet d’éviter qu’une différence de potentiel n’apparaisse entre les éléments conducteurs. Elle doit être reliée à la prise de terre. La prise de terre. Elle est constituée d’éléments conducteurs en contact avec le sol (piquet, câble en cuivre nu…). Les différentes liaisons de mise à la terre de l’installation lui sont raccordées via une « barrette de terre ». Sa valeur doit être compatible avec le calibre du dispositif différentiel général de l’installation électrique. Le dispositif « différentiel » (disjoncteur ou interrupteur). Son rôle est de détecter les fuites de courant et de couper l’alimentation. Le disjoncteur ou le fusible : leur rôle est de détecter les surcharges (surintensités) et de couper l’alimentation. Le tableau de répartition et de protection. L’installation se divise en circuits principaux alimentant séparément l’habitation et les différents bâtiments de l’exploitation. Chacun d’eux doit être protégé par un dispositif différentiel. Chaque circuit terminal doit être protégé par un dispositif de protection contre les surintensités (fusibles ou disjoncteurs). III.9.1.3 Titre d’habilitation La personne habilitée est responsable du port de ses équipements de protection individuelle (EPI). L'habilitation de type T doit être révisée chaque année par l'employeur à l'issue d'une visite médicale. Un titre d’habilitation doit comporter : • les renseignements d’identité de l’employeur et sa signature, • les renseignements d’identité du titulaire et sa signature, • l’indication de la date de délivrance de l’habilitation, • la durée de validité de l’habilitation. III.9.1.3.1 Habilitations du domaine BT: B0 - B0V (Exécutant non électricien): Une personne habilitée B0 peut accéder (en étant désignée et non de sa propre initiative) sans surveillance aux locaux d'accès réservés aux électriciens et effectuer et diriger des travaux d'ordre non électrique. •

Elle peut effectuer des manœuvres permises.

•

Elle peut remplacer un fusible, à condition qu'il n'y ait pas de risque de contact direct ou de projections de particules.

Une personne habilitée B0V peut effectuer les mêmes tâches au voisinage de pièces nues sous tension. B1 - B1V (Exécutant électricien): Une personne habilitée B1 est un exécutant électricien qui agit toujours sur instructions verbales ou écrites et veille à sa propre sécurité. Elle peut effectuer des travaux et des manœuvres hors voisinage de pièce nues sous tension. •

Elle peut effectuer des manœuvres de consignations commandées par un chargé de consignation.

•

Elle peut effectuer, sur instruction, des mesures d'intensité à la pince ampèremétrique.

Cette habilitation entraîne celle d'indice 0. Une personne habilitée B1V peut effectuer les mêmes tâches au voisinage de pièces nues sous tension. B2 - B2V (Chargé de travaux): Une personne habilitée B2 assure la direction effective des travaux et prends les mesures nécessaires pour assurer sa propre sécurité et celle du personnel placé sous ses ordres. Elle doit veiller à l'application de ces mesures. •

Elle peut recevoir une attestation de consignation et la signer.

Cette habilitation entraîne celles d'indice 0 et d'indice 1. Une personne habilitée B2V peut effectuer les mêmes tâches au voisinage de pièces nues sous tension. Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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Chapitre III

Protection électrique des personnes

BC (Chargé de consignation): Une personne habilitée BC effectue ou fait effectuer la consignation électrique et prend les mesures de sécurité correspondante. •

Elle doit avoir l'accord du chargé d'exploitation ou du chef d'établissement.

•

Elle exécute soit les quatre étapes de la consignation, soit seulement les deux premières.

Cette seule habilitation ne permet pas d'exercer les fonctions de surveillant de sécurité électrique. BR (Chargé d'intervention): Une personne habilitée BR assure des interventions (dépannage, connexion avec présence de tension, essais et mesurages). Elle peut travailler seule ou avoir des électriciens sous ses ordres. •

Elle peut consigner une partie d'installation pour son propre compte ou pour un tiers sous ses ordres.

•

Elle peut recevoir une attestation de consignation et la signer.

Cette habilitation entraîne celle d'indice 0 et d'indice 1. Surveillant de sécurité électrique : Il doit avoir une connaissance approfondie en matière de sécurité électrique. Il possède une habilitation d'indice 0, 1 ou 2 ou une habilitation BR. III.9.2 Zones d’environnement :

Fig.III.20 Zone d’environnement Les zones d’environnement à proximité de pièces nues sous tension ( PNST ) dépendent du niveau de tension de l’installation, de son type et de sa position. Ces zones sont définies entre des distances réglementaires établies à partir des PNST ( Pièces Nues Sous Tensions ) accessibles. Autour d’un conducteur isolé : Création de la notion de zone d’approche prudente : • en souterrain ( 0,50 m ) • en aérien ( 0,50 m ) Abandon de la notion de voisinage autour d’un conducteur isolé Les zones d’environnement sont délimitées par des distances parfaitement définies et qu’il faut impérativement respecter : DLI : Distance Limite d’Investigation fixée à 50 m d’une PNST en champ libre. DLVS : Distance Limite de Voisinage Simple définie la limite extérieure de la zone 1. DLVR : Distance Limite de Voisinage Renforcé défini la limite extérieure de la zone 2. DMA : Distance Minimale d’Approche définie la limite extérieure de la zone 3 en HT et de zone 4 en BT.

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Chapitre III

Numéro de zone 0 1

Protection électrique des personnes Table 2 zones et caractéristique Caractéristiques

Désignation Zone d’investigation Zone de voisinage simple

Le personnel non habilité peut y travailler sans franchir ses limites. Cette zone n’existe que pour les installations avec PNST en champs libre Réservée au personnel habilité

2

Zone de voisinage renforcé

Réservée au personnel habilité. Cette zone n’existe qu’en haute tension (utilisation des EPI)

3

Zone des travaux sous tension

Réservé aux électriciens habilités. Cette zone n’existe qu’en haute tension (utilisation des EPI)

4

Zone des opérations électriques BT

Réservé au personnel habilité. Cette zone n’existe qu’en basse tension. Tout matériel correspondant au degré de protection IP2X ne doit pas être considéré comme pièce nue sous tension. (Un matériel classé IP 2X est protégé contre l'introduction d'objets d'un diamètre supérieur à 12 mm ). (utilisation des EPI)

III.9.3 Les équipements de protection : • Les équipements de protection individuelle (EPI): Les E.P.I. permettent de se protéger des risques électriques ou non électriques (chutes, projection ...) lorsque la mise en place des E.P .C. sont impossible ou difficile à mettre en place. Elles peuvent aussi venir en complément des E.P.C. Les E.P.I. peuvent recouvrir l'ensemble du corps : • • •

La tête et le visage (Casque avec écran faciale) Les mains (gants isolants) Les pieds (chaussures de sécurité) Le corps (vêtement de travail en coton, avec manches longues, fermeture éclair en plastique, fermeture totale jusqu'au haut du cou, harnais de protection)

Les E.P.I. doivent être vérifiés avant chaque utilisation et ils doivent être conformes aux normes en vigueur et comporter le marquage CE.

Fig.III.21 Quelques E.P.I. Les E.P.I. doivent être portés lorsqu'il y à un risque de contact avec des pièces nues sous tension, au voisinage renforcé et ils doivent être adaptés à la tension

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Chapitre III • .

Protection électrique des personnes

Les équipements individuels de sécurité (EIS):

Fig.III.22 Quelques E.P.I. Utiliser cadenas et étiquettes de consignation. Utiliser un tapis isolant et des outils isolants Utiliser VAT et dispositifs de MALT et CCT. Les équipements collectifs de sécurité (ECS): Utiliser les écrans de protection (nappe isolante, tôle épaisse mise à la terre...). Délimiter l'emplacement de travail par un balisage et une pancarte d'avertissement de travaux (responsabilité du BR ou du B2). Ce balisage est obligatoire dans le cas où l'intervenant ne sert pas lui-même d'écran de protection. Utiliser des baladeuses conformes à la réglementation. •

Fig.III.23 Quelques E.P.I. III.9.4 Travaux et interventions: Pour participer à un travail, il faut être habilité et désigné. Une intervention de dépannage a pour but de remédier rapidement à un défaut susceptible de nuire à la sécurité des personnes, à la conservation des biens, au bon fonctionnement d'un équipement. Une intervention de dépannage (BR) comprend 3 étapes: • ÉTAPE 1: recherche et localisation des défauts, habituellement en présence de tension. • ÉTAPE 2 : élimination du défaut, suivant les modalités des travaux hors tension. • ÉTAPE 3 : réglage et vérification du fonctionnement habituellement en présence de tension. Le BR remet l'équipement à la disposition de l'exploitant et l'avise du dépannage définitif ou provisoire, avec ou sans limitation d'emploi. III.9.5 Travaux électriques hors tension B.T. & H.T.A III.9.5.1 La consignation électrique : C’est le rôle du chargé de consignation : BC / HC Personne qui exécute ou fait exécuter les manœuvres de consignation. Elle est responsable de la séparation de l'ouvrage des sources de liaison et de la condamnation des organes de séparation. Elle établit l’attestation de consignation.

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Chapitre III

Protection électrique des personnes

Fig.III.24 matériels de consignation Pour effectuer des travaux ou des interventions hors tension sur un ouvrage en exploitation, il faut procéder à la consignation c'est à dire effectuer les quatre opérations suivantes: • Séparation Séparation de l'ouvrage des sources de tension (ouverture d'un interrupteur, d'un disjoncteur, d'un sectionneur…). La séparation doit porter sur tous les conducteurs actifs. Attention: Un sectionneur ne doit jamais être manœuvré en charge (faible pouvoir de coupure). • Condamnation Condamnation des organes de séparation en position d'ouverture (pancarte d'interdiction de manœuvre, cadenas…) • Identification Identification de l'ouvrage mis hors tension. Cette opération a pour but d'être certain que la zone de travail est bien située sur l'ouvrage mis hors tension (étude des schémas, des plans…)

Fig.III.25 identification • Vérification Vérification de l'absence de tension puis mise à la terre et en court-circuit.

Fig.III.26 Vérification Les deux premières opérations (séparation, condamnation) sont toujours réalisées par le chargé de consignation BC ou HC. Les deux opérations suivantes (identification, VAT+MALT+CCT) peuvent être réalisées par le chargé de travaux B2 ou H2: c'est la consignation en deux étapes. Le chargé de travaux doit lire attentivement l'attestation, la dater, la signer, la compléter et en remettre un double au chargé de consignation. •

Condamnation :

Fig.III.27 condamnation La condamnation par immobilisation de l'organe de séparation est obligatoire en BTB et HT. Dans les autres cas, la condamnation peut être réalisée par une signalisation (pancarte). Dr. MOHDEB NAAMANE 2ieme année ST/sécurité électrique

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Protection électrique des personnes

La suppression d'une condamnation est faite par la personne qui a procédé à la condamnation ou par un remplaçant désigné. III.9.5.2 règles impératives pour toute intervention Rappel : les interventions sont limitées aux domaines TBT et BT et sont faites par une personne habilitée BR. Il est interdit d'isoler la masse d'un oscilloscope de classe 1 de la terre générale, en déconnectant sa prise de terre, ou en utilisant un transformateur de séparation. Utiliser des sondes isolées de courant ou de tension

• • •

•

Avant d'ouvrir le secondaire d'un transformateur de courant en service, il faut soit consigner le circuit sur lequel il est monté, soit mettre en court-circuit son secondaire. Avant d'ouvrir un circuit principal de mise à la terre des masses, il faut le shunter provisoirement et soigneusement pendant toute la durée des opérations. La mise en place ou le retrait de pont électrique entre deux bornes de même polarité ne peut se faire que pour des courants présumés inférieurs à 50 A. Cette opération (autorisée en TBT et BTA uniquement) s'effectue à l'aide d'un cordon avec fusible intégré, de pouvoir de coupure minimal 50 kA. Avant d'intervenir sur un circuit, en présence de tension, il faut s'assurer de la présence d'une protection contre les surintensités en amont et vérifier la section des conducteurs afin de limiter les conséquences d'un court-circuit.

III.9.5.2.1 Règles impératives pour toute intervention sur ouvrage électrique basse tension (50