PRISE EN COMPTE DANS LA CONCEPTION DES MATÉRIELS DES CONTRAINTES D EXPLOITATION, DE MAINTENANCE ET DE SÉCURITÉ

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1 PRISE EN COMPTE DANS LA CONCEPTION DES MATÉRIELS DES CONTRAINTES D EXPLOITATION, DE MAINTENANCE ET DE SÉCURITÉ Jean-Jacques RICHARD, RTE, (France), jean-jacques-a.richard@rte-france.com Fabrice MARTIN, RTE, (France), fabrice.martin@rte-france.com Dominique COISNARD, RTE, (France), Dominique.coisnard@rte-France.com Christophe BINDER, (France), christophe.binder@rte-france.com Didier ROBERT, (France), didier.robert@rte-france.com RÉSUMÉ Ce rapport illustre au travers de quelques cas concrets, la prise en compte des aspects réglementaires et organisationnels de RTE relatifs à la maintenance et à l exploitation dans les spécifications de matériels. Les prescriptions qui en découlent sont complémentaires aux normes produits et ont pour objectifs de limiter les risques, quelle que soit leur origine (électrique, travail en hauteur ou exposition au champ magnétique, ), auxquels sont confrontés les agents de maintenance et d exploitation. MOTS CLEFS Postes sous enveloppe métallique, sectionneur, condamnation, assujettissement, transformateur, bobines d inductance, induction magnétique. INTRODUCTION Les textes réglementaires Européen en vigueur et le Code du Travail notamment français prévoient l intégration de la sécurité dès la phase de conception de l appareillage en particulier dans le cadre de l obligation de fournir un DIUO (Dossier d Intervention Ultérieure sur l Ouvrage). Dans le but d améliorer la prise en compte des problèmes qui auront un impact sur les conditions de travail des exploitants et des acteurs de la maintenance, il est important de faciliter le dialogue entre les différents protagonistes : Spécificateurs, Concepteurs, Utilisateurs, Préventeurs, RTE, au travers de son retour d expérience, a identifié des situations pour lesquelles l appareillage mis en œuvre peut générer, de part sa conception, des difficultés pour : -les opérateurs vis à vis du respect des règles de prévention et de sécurité ; -l exploitation des ouvrages eux-mêmes. Les paragraphes suivants illustrent cette problématique. POE SOUS ENVELOPPE METALLIQUE : SECTIONNEUR A TROIS POSITIONS Contexte Les sectionneurs d aiguillage des Postes Sous enveloppes Métalliques (PSEM) côtoyant souvent les sectionneurs de terre, les fournisseurs ont proposé des appareils combinant les deux fonctions. Cela permet un gain de volume et l utilisation d une seule commande pour ces deux fonctions. La fonction sectionneur de terre est dépourvue de dispositif à fermeture rapide (aucun pouvoir de fermeture en courtcircuit). Combinaison des positions possibles : Sectionneur d aiguillage Sectionneur de terre Position 1 fermé ouvert Position 2 ouvert ouvert Position 3 ouvert fermé Un des rôles des sectionneurs étant d assurer la sécurité des personnes intervenant sur les ouvrages, il doit être possible de les condamner. Les constructeurs proposent souvent dans leur offre standard, un système de condamnation mécanique, empêchant toutes manœuvres de l ensemble des fonctions proposées. Législation française A RTE, l ouverture et la condamnation des sectionneurs d aiguillage puis la fermeture des sectionneurs de terre doivent se faire obligatoirement en deux étapes distinctes et dissociables. La réglementation française UTE C précise en effet que toute mise à la terre d un ouvrage est interdite avant condamnation préalable de l ensemble des organes de séparation de ce même ouvrage. Il précise dans l article relatif à la consignation d un ouvrage, qu avant tous travaux hors tension, doivent être obligatoirement réalisées les quatre opérations suivantes : 1. Séparation, 2. Condamnation, 3. Identification, 4. Vérification d absence de tension (VAT) et mise à la terre et en court-circuit. De plus, l article relatif à la condamnation en position d ouverture, impose une immobilisation, réalisée par blocage mécanique ou par un dispositif équivalent offrant les mêmes garanties. Le paragraphe suivant illustre au travers de deux cas de consignation d ouvrages sous enveloppes métalliques, les difficultés engendrées par ce matériel.

2 Consignation d une liaison La consignation d une liaison, peut être effectuée en deux étapes de consignation indépendantes, conformément à la pratique de RTE. 1 ère étape de consignation: Ouverture puis condamnation des sectionneurs d aiguillage Cette étape doit être menée avec soin, car il est possible de fermer le sectionneur d aiguillage du poste A (car il n est pas encore condamné) au lieu de fermer le sectionneur de terre. De plus, comme la mise à la terre se fait par le sectionneur à trois positions et que la vérification d absence tension n est pas toujours possible pour un poste PSEM, il y a un risque en cas de confusion d ouvrage de fermeture sous tension, en position terre, du sectionneur à trois positions. Comme ce sectionneur n a pas de pouvoir de fermeture, il risque d être endommagé. Opération 3 : Fermeture du sectionneur de terre coté ligne du poste A (ou du poste B pour consigner en même temps la ligne) 2 ème étape de consignation: Fermeture des sectionneurs de terre rapide sur la ligne La condamnation en position ouverte des sectionneurs d aiguillage à trois positions (1 ère étape de consignation) interdit la fermeture des sectionneurs de terre associés. Il faut alors avoir recours à la fermeture des sectionneurs de terre de la ligne pour réaliser la deuxième étape de consignation. Dans ce contexte, seule la mise à la terre de la ligne (et non de la liaison) est effectuée. Le sectionneurà 3 positions ne permet pas d assurer la consignation des cellules encadrantes (fermeture du sectionneur de terre côté barre impossible). Consignation de la cellule du poste A Opération 1 : Ouverture du sectionneur du poste A. Ouverture et condamnation du sectionneur du poste B. Une limite a cette solution est de n autoriser que la consignation d une cellule a la fois. La liaison mise hors tension, il serait intéressant de pouvoir intervenir sur les deux cellules en même temps. La solution qui consiste à condamner dans un premier temps les sectionneurs à trois positions, en position ouverte afin de s assurer du non retour de tension à la fermeture des sectionneurs de terre coté ligne, puis de décondamner le sectionneur à 3 positions, afin de pouvoir fermer son sectionneur de terre. n est pas conforme à l UTE C (non-respect de l ordre des étapes de consignation =>risque d erreur et de retour accidentel de la tension). La présence d un sectionneur à trois positions ne permet pas une indépendance entre les opérations de consignation, comme cela est pratiqué à RTE. Conclusion Opération 2 : Mise à la terre du sectionneur à 3 positions du départ A puis condamnation. Le sectionneur à trois positions, permet de consigner une ligne conformément à l UTE C sous condition d avoir un sectionneur de terre côté ligne. Par contre, pour la consignation d une cellule, la mise en œuvre des opérations est à mener avec rigueur car elle ne garantit pas d une fausse manœuvre telle qu une fermeture du sectionneur à trois positions sous tension. A l opposé, pour les sectionneurs classiques, ces risques sont maîtrisés. D une part, les sectionneurs d aiguillage sont condamnés avant la mise à la terre, ce qui empêche tout risque de fermeture sous tension. D autre part, les sectionneurs de terre utilisés par RTE dans les PSEM sont à pourvoir de fermeture, même en cas de fermeture intempestive, ils ne sont pas endommagés.

3 Le sectionneur à trois positions induit donc de fortes contraintes lors de la réalisation de certaines consignations. De plus, il est mal adapté à la réalisation de consignations évolutives, qui sont fréquemment utilisées sur les PSEM lors des remises en état suite à des avaries, afin de limiter l indisponibilité. A ce jour, RTE ne prescrit pas l utilisation de sectionneurs à trois positions sur son réseau. Les sectionneurs d aiguillage et de terre sont toujours indépendants l un de l autre. ASSUJETTISSEMENT SUR LES MATERIELS NEUFS ET ANCIENS Contexte Les accidents par chute de hauteur sont souvent graves. Leur prévention requiert pour l appareillage utilisé par RTE la mise en œuvre de moyens de protection conformes à la directive européenne du 27 juin 2001, capables de concilier «risques électriques» et «risques de chute de hauteur». La concomitance de ces deux risques ne permet pas, sauf à de rares exceptions près, notamment pour les postes SEM, de prévoir la mise en place de plan de travail sécurisé. Néanmoins RTE a capitalisé au travers : o d un guide d assujettissement o de fiches techniques poste des solutions qui permettent la mise en œuvre par nos agents des Equipements de Protection Individuelle (EPI). La plupart de ces solutions consistent à installer sur l appareillage : a) Des dispositifs d ancrage conforme à la norme EN 795 de classe A,C et D à partir desquels peuvent être déployés les systèmes antichute : o longe avec absorbeur Fig 1 :Echelle installée sur une paroi de transformateur o Une ligne de vie de classe C ou de classe D de la norme EN 795 installés à demeure sur le toit du transformateur. o Un système d arrêt de chute dont les extrémités sont fixées d une part, à un chariot mobile solidaire de la ligne de vie et, d autre part, au point d accrochage dorsal permet d assurer l intervenant sur le toit de l appareil. o antichute à rappel automatique b) Des support d assurage rigides conformes à la norme EN à partir desquels peuvent être déployés un antichute mobile. Exemple de dispositif d assujettissement contre les chutes de hauteur installé sur les transformateurs. Le dispositif de protection individuelle sur les transformateurs de puissance est le suivant : o Une échelle disposant d un «rail-lock» installée sur l une des parois du transformateur. Un chariot mobile coulissant associé à un mousqueton en accroche sternal du harnais de sécurité permet d assurer l intervenant lors de l ascension de l ouvrage. Le risque d une ascension non-autorisée de l ouvrage, peut être limité par l installation au bas de l échelle d une porte condamnable. en position fermée par un cadenas. Fig 2: Ligne de vie installée sur le toit d un transformateur o Lorsque le conservateur est installé sur le toit du transformateur, une ligne de vie ou un rail rigide autour du conservateur. Cette disposition permet d avoir un point d assurage en hauteur qui ajoute un confort dans l utilisation d un dispositif. Celui-ci doit également être associé à un système d arrêt de chute.

4 Conclusion Une intégration systématique, judicieusement défini avec les futurs utilisateurs, de ces dispositifs d ancrages ou supports d assurage rigides dès la phase de conception sur tous les types d appareillages ou équipements qui génèrent des interventions en hauteur faciliterait la mise en œuvre des EPI par les acteurs de la maintenance. De même une identification au moment de la conception de l appareillage de points d ancrage possibles pour pouvoir disposer un dispositif d ancrage provisoire de classe B facilite la mise en œuvre des EPI par les acteurs de la maintenance Fig 3 : Ligne de vie installée autour d un conservateur o -En complément, des dispositifs précédemment décrits, lorsque la disposition du transformateur s y prête, des garde-corps amovibles sont disposés autour de la poche régleur. Ceux-ci permettent de délimiter la zone d intervention sur le toit du transformateur lors d une maintenance sur le changeur de prise en charge et limite ainsi le risque de chute pour les intervenants. Fig 4 : Garde-corps installés autour d une poche régleur o Si nécessaire, pour permettre le transfert entre deux dispositifs d assujettissement (par exemple entre l échelle et la ligne de vie ou le rail rigide installé sur le toit du transformateur) ceux-ci peuvent être complétés par des points d ancrage fixes conformes à la classe A de la norme EN795. Difficultés de mise en oeuvre Dans tous les cas, l installation à posteriori de ces dispositifs sur l appareillage nécessite une vérification, avec le constructeur, de la compatibilité des efforts qui seront appliqués par le dispositif d ancrage à l appareillage lui même dans les conditions fixées par les normes EN 795et EN Cette vérification est quelquefois complexe à effectuer en raison de la difficulté à retrouver les éléments de calculs relatifs à l appareillage ou à l équipement.ceci est d autant plus vrai que l appareillage est ancien. PRISE EN COMPTE DES CHAMPS MAGNETIQUES RAYONNES Dans les postes haute tension les bobines d inductance de type sec sans noyau magnétique sont les matériels susceptibles de générer les champs magnétiques les plus élevés dans leur environnement immédiat. On rappelle ciaprès les règles à respecter ainsi que la manière dont elles sont traduites dans les spécifications pour garantir l exploitation et la maintenance dans les postes à proximité de ces inductances. La Directive européenne 2004/40/CE impose des seuils limites d exposition pour les travailleurs travaillant à proximité des matériels générant des champs magnétiques. Ces seuils dépendent également de la fréquence pour tenir compte de l effet sur le corps humain. Dans la gamme 25 à 820 Hz qui comprend la fréquence fondamentale du réseau et les principaux rangs harmoniques (3, 5, 7, 11 et 13) le champ électrique doit être inférieur à 500/f (V/m) et l induction magnétique à /f ( T). De même la Directive européenne 1999/519/CE, transposée en France par un arrêté en date du 17 mai 2001, prévoit que la position des ouvrages électriques en courant alternatif par rapport aux lieux normalement accessibles aux tiers doit être tel que le champ électrique en ces lieux ne dépasse pas 250/f (kv/m) soit 5kV/m à 50 Hz et que le champ magnétique n excède pas 5000/f ( T) soit 100 T en régime de fonctionnement permanent. Les valeurs limites à respecter pour l induction magnétique intégrant ces 2 Directives sont récapitulées dans le tableau 1. Tableau 1 Rang f (Hz) B ( T) travailleur B ( T) Public ,7 Dans les deux types d application décrites ci-dessous les bobines d inductance dans l air sont traversées par un courant à fréquence fondamentale et par des courants harmoniques non négligeables : - Inductances utilisées en série dans les lignes pour adapter leur impédance en vue de réduire le courant de court circuit ou pour équilibrer la charge entre 2 liaisons de caractéristiques différentes,

5 - Inductances associées à des batteries de compensation de puissance réactive agencées en filtre. Dans ces 2 cas il convient donc de regarder l influence cumulée du fondamental et des harmoniques. La Directive 1999/519/CE prévoit alors d appliquer la formule suivante qui prend en compte la contribution de chaque rang d'harmonique en tout point de l espace : j150 khz j j 1 Hz B B Lj < 1, Où : Bj est l'intensité de l induction magnétique à la fréquence j au point considéré, B Lj est le niveau limite à la fréquence j de l induction magnétique issue du tableau 1. Les spécifications des matériels prescrivent par conséquent ces limites à ne pas dépasser tout en précisant les valeurs des courants fondamental et harmoniques à prendre en compte. Il est toutefois clair que le respect de ces règles ne dépend pas que du dimensionnement de l inductance elle même mais également de son implantation sur le site et des distances avec les différentes clôtures délimitant les zones d accès des travailleurs et du public. C est pourquoi, dans le cas de l installation de batteries 225 kv de 80 Mvar agencées en filtres de rang 5, la zone prévue pour l installation de ces batteries était précisée dans le cahier des charges tout en laissant le choix aux fournisseurs de l implantation et de la conception des produits. Ces derniers ont du démontrer au stade de l offre technique que ces limites d induction magnétique étaient respectées. Il s avère que dans ce cas précis le positionnement des bobines d inductance dépend plus de l induction à 250 Hz que de celle liée au courrant fondamental. séparer les compartiments de poste blindé et de maintenir les pièces sous tension à une certaine distance de l enveloppe sans avoir au préalable réduit la pression de service dans le compartiment voisin de celui sur lequel l intervention est effectuée. Ces dispositions internes sont structurantes pour ce type de poste puisqu elles entraînent de facto des compartiments intermédiaires supplémentaires (compartiments également appelés «tampons»» indispensables pour faire face aux contraintes d exploitation. Certains constructeurs proposent néanmoins des technologies de postes sans compartiments intermédiaires rendant ainsi nécessaire, compte tenu des contraintes d exploitation précitées,le travail derrière un compartiment sous pression. Ces propositions ne peuvent pas être recevables en l état. Elles impliquent une analyse préalable précise des conditions de sécurité tenant compte des modalités d intervention et des mesures de prévention associées. CONCLUSION Pour bien prendre en compte les critères qui définissent l amélioration des conditions de travail et de sécurité, l appareillage gagne à être développé non pas uniquement en réponse aux normes produits qui s attachent principalement à définir les performances électriques, mécaniques et thermiques des matériels ainsi que les procédures d essai pour les vérifier, mais également dans la perspective des situations de maintenance et d exploitation. Les obligations qui s imposent dans ces situations proviennent soit de réglementations européennes complétées éventuellement par des dispositions propres à un pays, soit de procédures internes à une entreprise. Fig 5 : Batterie 225 kv en cours de montage POE SEM :TRAVAIL DERRIERE UN ISOLATEUR SOUS PRESSION Les documents internes de RTE en matière de prévention des risques électriques n envisage pas la possibilité de travailler derrière un isolateur dont la fonction est de