La sécurité Sécurité des personnes & Prévention des risques

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1 La sécurité Sécurité des personnes & Prévention des risques Contexte métier : Ingénieur sécurité en milieu hospitalier Correction Évaluation n 2 Évaluer et présenter les risques électriques encourus par une personne dans une situation particulière Filière Scientifique - Option Sciences de l Ingénieur LYCEE PAPE-CLEMENT - PESSAC Lycée Pape CLEMENT - PESSAC

2 . Définition des termes ou outils en relation avec le risque électrique Question n : Définir le contact direct et le contact indirect Définir le contact direct. Un contact direct représente un contact électrique entre une personne et les parties actives (phase, neutre) des matériels sous tension. Définir le contact indirect. Un contact indirect représente un contact électrique entre une personne et des masses mises accidentellement sous tension. Question n 2 : Comment peut-on se prémunir de l un et de l autre? Comment se prémunir du contact direct. On peut isoler les parties actives, utiliser des obstacles ou des coffrets, mettre hors de portée, utiliser la Très Basse Tension de sécurité, utiliser des disjoncteurs différentiels résiduels (DDR) Comment se prémunir du contact indirect. On peut utiliser un appareil de coupure automatique de l alimentation (DDR) ou lorsque cela n est pas possible, utiliser un appareil de classe II. Question n 3 : Considérons le batteur mélangeur soumis à un défaut électrique, s agit-il d un contact direct ou indirect? Justifiez votre réponse. Nature du contact lors d un défaut électrique. Il s agit d un contact indirect car lors d un défaut électrique, il existe un contact électrique accidentel par nature sur la masse de l appareil. Question n 4 : L outil de diagnostic pour évaluer le risque électrique est la courbe du risque électrique. A partir de la représentation ci-dessous, pour les 3 zones de dangerosités différentes, donner les symptômes que perçoit la personne soumise au danger électrique. 2 Lycée Pape CLEMENT - PESSAC

3 Zone n Zone n 2 Cela correspond au seuil de perception. La sensation est très faible. Cela correspond au seuil de non lâcher et de contraction musculaire. Zone n 3 Cela correspond au seuil de fibrillation cardiaque irréversible. Question n 5 : Quels sont les deux paramètres respectivement pour l axe des abscisses et pour l axe des ordonnées) qui détermineront le point correspondant à la situation de danger de la personne? Paramètres déterminant la dangerosité de la situation Le point qui détermine la situation à risque a une coordonnée en abscisse qui correspond au courant traversant la personne. L ordonnée représente le temps de passage du courant. Ce temps est déterminé par les caractéristiques techniques du disjoncteur différentiel résiduel. 3 Lycée Pape CLEMENT - PESSAC

4 2. Analyse de la situation actuelle L étude que vous avez menée a permis de transposer la situation d une utilisation normale (sans défaut électrique) du batteur mélangeur en ce schéma : Le batteur mélangeur est relié au réseau de manière très schématique par une phase, un neutre et un conducteur de protection équipotentielle (PE) Question n 6 : Que représentent les éléments Rta et Rtb? Rta. Rta représente la résistance de la connexion entre le neutre côté alimentation et la terre. Mo : identifier les grandeurs agissant sur un système Rtb. Rtb représente la résistance de la connexion entre les masses de l installation et la terre. Mo : identifier les grandeurs agissant sur un système Question n 7 : Le batteur mélangeur doit être relié à la terre. Pour quelle raison? Justification de la liaison à la terre. Le batteur mélangeur possède une carcasse métallique. Or l installation est conforme au régime TT donc toutes les masses doivent être connectées à la terre. 3. Evolution de la situation dans le cas d un défaut électrique La situation évolue pour devenir celle représentée ci-contre : On désigne par : Rd : 5 Rtb : 0 Rta : 5 Rc : 4000 On dispose d un disjoncteur différentiel résiduel de type G dont les caractéristiques sont résumées dans le tableau suivant : Les résultats numériques associés à cette situation donnent : Id =,5 A Uc = 5 V Ic = 28,75 ma I n 2 I n 6 I n 500A I n = 30 ma 4 Lycée Pape CLEMENT - PESSAC

5 Question n 8 : En vous aidant de la courbe du risque électrique, montrer à votre assistance que cette situation ne présente pas, à l instant du défaut, de danger. td = 40ms Pas de danger à l instant du défaut 4. Utilisation d un tapis isolant Vous décidez de présenter une situation où deux phénomènes cohabitent : Un défaut électrique entre la phase et la carcasse de la machine, La perte de la connexion de terre liée à la mauvaise qualité de la connexion avec le réseau. Vous présentez la situation suivante : Pour l instant, le tapis isolant n est pas utilisé Les valeurs numériques sont celles de l exercice précédent Question n 9 : Déterminer l expression littérale puis numérique de la résistance équivalente de l ensemble des 3 résistances. En déduire l expression littérale puis numérique du courant Id. Req? et Id? Ic = 28,75 ma Co : rechercher une information (t d et I c ) Co : mettre en œuvre une communication (documenter la courbe) Req = Rd + Rc + Rta d où Req = = 400 Id = U / Req soit Id = 230 / 400 = 0,057 A Mo : Résoudre 5 Lycée Pape CLEMENT - PESSAC

6 Question n 0 : A partir des caractéristiques du disjoncteur, déterminer le temps de passage du courant Id. td? D après les caractéristiques du disjoncteur, pour le type G, td = 200 ms Co : rechercher une information Question n : Justifier l équation Id = Ic. En déduire le point de la situation électrique sur la courbe du risque électrique. Conclure sur la dangerosité de la situation. Id = Ic? Il n existe qu une seule maille : Id=Ic Mo : Résoudre BONUS Dangerosité de la situation? Le point de situation est très proche de la zone dangereuse : la dangerosité de la situation est réelle. An : analyse le système (son environnement) Le tapis isolant est utilisé (Le défaut électrique est toujours présent, la connexion à la terre du batteur est absente) Mo : proposer et justifier un modèle Question n 2 : On nomme Rti, la Schéma résistance du tapis. Proposez le schéma électrique qui décrit cette nouvelle situation : les éléments seront notés U, Rta, Rd, Rc et Rti (0 6 ). Question n 3 : évaluer la dangerosité de cette situation en argumentant par une démarche analytique et numérique. I d = I c = U R d + R c + R ti + R ta I d = I c = Co : mettre en œuvre une communication 6 soit 230 μa CONCLUSION : pas de danger 6 Lycée Pape CLEMENT - PESSAC