CUSSTR : Commission Universitaire de Sécurité et Santé au Travail Romande. Dangers liés à l électricité

Transcription

1 CUSSTR : Commission Universitaire de Sécurité et Santé au Travail Romande Dangers liés à l électricité Version 1, 2005

2 Introduction Personnes habilitées à effectuer des travaux d installations électriques D après l Ordonnance sur les Installations électriques à Basse Tension (OIBT), les travaux d installation électrique sont, en principe, effectués par une personne du métier. L Inspection Fédérale des Installations é Courant Fort (IFICF) peut délivrer à l entreprise une autorisation d installer limitée pour certains travaux (entretien, suppression de perturbations, modifications, extensions d installations, exécutions d installations dans des constructions préfabriquées, etc.). Pour cela, ces travaux doivent être réalisés par des collaborateurs de l entreprise remplissant certaines conditions. Monteur-électricien avec plus de 3 ans d expérience pratique ou Personne d une profession de la branche de l électricité avec plus de 5 ans d expérience pratique ou Personne ayant subi avec succès l examen d électricien d exploitation. L IFICF est également compétente pour cet examen d électricien d exploitation. Cadre légal La loi fédérale concernant les installations électriques à faible et à fort courant (loi sur les installations électriques, LIE) et ses ordonnances, les normes et les directives ont pour objectif la protection des personnes et des choses contre les effets de l électricité. L IFICF de l Association Suisse des Electriciens (ASE) contrôle le respect de ces prescriptions. Pour les tâches relevant de la loi sur l assurance accidents (LAA), la Suva peut conclure des accords avec les organisations spécialisées concernées, ce qu elle a fait dans le domaine de l électricité avec l IFICF. Introduction / Cadre légal Page 1 sur 1

3 Dangers principaux Circuit électrique: principes physiques Le circuit électrique peut être comparé à un réseau de distribution d eau: le tableau suivant récapitule les grandeurs correspondantes. Réseau de distribution d eau Circuit électrique Abrév. Unité Abrév. Pression de l eau sur la canalisation Tension électrique U Volt V Résistance du tuyau = Résistance électrique R Ohm Ω Débit d eau par unité de temps (Intensité du) courant électrique I Ampè re A Dans le cas d un point d eau, le débit dépend de la pression de l eau et du du tuyau: plus la pression est élevée, plus le débit est important; en outre, plus le du tuyau est faible (plus la résistance est forte), moins le débit est grand. Idem pour le courant électrique. Dans un circuit électrique, le courant dépend de la tension et de la résistance électriques: plus la tension U est élevée, plus le courant I est grand; en outre, plus la résistance R est grande, moins le courant I est important ou, d après la loi d Ohm: I = U R La tension électrique U existe toujours entre deux pôles. Dans un réseau de 230 V, il s agit du conducteur de phase («phase», noir ou d une autre couleur) et du conducteur neutre (bleu clair), qui se prolongent jusque dans la prise de courant par deux douilles. Selon le récepteur raccordé (avec une résistance R), un courant I plus ou moins élevé passe dans le circuit électrique fermé qui relie les deux pôles. Dangers principaux Page 1 sur 4

4 Si le récepteur situé dans le circuit électrique a une résistance R suffisamment basse (p. ex. en cas de court-circuit), le courant produit sera alors si élevé que les conducteurs d amenée seront surchargés. Ils peuvent s enflammer sous l effet de leur propre échauffement. Eviter cela, telle est la tâche du fusible qui fond p. ex. dès que le courant atteint un certain nombre d Ampère, ce qui coupe le circuit électrique. Aujourd hui, les nouvelles installations ne sont plus équipées de coupe-circuits à fusibles, mais de disjoncteurs. Ce sont des interrupteurs qui se déclenchent automatiquement en cas de surcharge et peuvent être enclenchés de nouveau manuellement. Le conducteur neutre est relié à la terre. Ainsi, le conducteur de phase a, par rapport à la terre, une tension U toujours constante, égale à 230 V. On distingue la: - Tension alternative: exemple, tension du réseau (U = 230 V) et sinusoïdale et possède un fréquence de 50 Hertz et change alternativement de polarité 100 fois par seconde. - Tension continue: elle n est pas pulsée, pas plus que le courant continu qui passe dans un circuit électrique fermé (p. ex. une pile). - Pour ce qui est des grandeurs, on différencie la:.très basse tension: U 50 V.basse tension: U 1000 V.haute tension: U > 1000 V Dangers principaux Page 2 sur 4

5 Electrisation Le courant ne peut passer que dans un circuit électrique fermé. Normalement, il circule du réseau (conducteur de phase, 230 V) via la prise et le câble électrique jusqu au récepteur et revient au réseau (conducteur neutre). Si l isolation d un appareil électrique ou d un câble d alimentation est endommagée, le boîtier de l appareil défectueux peut alors être sous tension. Si l utilisateur entre en contact avec le boîtier ou si une personne touche directement le conducteur de phase de la prise de courant ou un fil de phase dénudé, le courant essaie de retourner au réseau à travers le corps humain et la terre, car celle-ci est reliée au conducteur neutre. L intensité de ce courant dépend de la résistance du corps humain, de la peau, des vêtements et du retour à la terre. Voir les valeurs du tableau suivant: Résistance Grandeur Abrév./formule Valeur de à Corps humain* Passage par la peau Vêtementssol R K Env. 500 Ω Env Ω R H R B 0 Ω (peau mouillée) 0 Ω (sol en béton mouillé) 4000 Ω (peau sèche) Ω (chaussures sèches à semelles isolantes) Total R tot = R K + R H + R B 500 Ω Ω Courant I = 230 V/R tot 0,46 A = 460 ma 0,015 A = 15 ma * La résistance du corps humain dépend, entre autres, de la tension employée, du parcours du courant à travers le corps, de la taille, du poids, de l état physique, etc., de la personne électrisée. D après le tableau ci-dessus, le courant électrisant peut évoluer dans une grande plage. Etant donné le nombre de facteurs sur lesquels il est quasiment impossible d agir (parcours du courant dans le corps, humidité, etc.), le hasard joue donc un rôle important. Dangers principaux Page 3 sur 4

6 Quel courant électrique supporte l être humain? Des situations classiques sont rassemblées dans le tableau suivant. Le facteur temps n est pas indiqué: plus le temps de passage du courant est long, plus les conséquences sont graves. Personne tenant une perceuse dont le boîtier est sous tension Courant électrisant Effet Appareil électrique avec intensité de Mains Chaussures Sol courant comparable Sèches Semelles caoutchouc Bois, sec Dès 1 ma Fourmillement Adaptateur pour radio Humides Semelles cuir Béton 15 à 20 ma Début de crampe Rasoir Humides Pieds nus Béton 30 à 50 ma Crispation musculaire Humides Sandales mouillées Flaque d eau Au-dessus de 50 ma Lampe de 7 à 12 W à faible consommation d énergie Danger de mort Ampoule de 20 W Dangers principaux Page 4 sur 4

7 Autres dangers néant Consignes générales Pour protéger une personne, il faut empêcher qu un courant dangereux puisse circuler à travers son corps. C est pourquoi les éléments sous tension d une installation électrique sont isolés. Cependant, cela n est pas réalisable pour tous les éléments; en outre, il faut s attendre à une détérioration des isolations. D autres mesures techniques de protection sont donc nécessaires; toutefois, ces dernières n offrent pas une protection suffisante dans toutes les situations. transport (interne et externe) néant Utilisation Conducteur de protection Un troisième fil, le conducteur de protection (jaune/vert), relie à la terre les éléments métalliques que l on touche sur un appareil électrique (p. ex. boîtiers). Il est amené dans la prise de courant via la borne centrale. En temps normal, il ne conduit pas de courant. Si, suite à la détérioration de l isolation dans l appareil, le boîtier se trouve être sous tension, le circuit électrique sera alors fermé par le biais du conducteur de protection. Il en résulte un courant (de court-circuit) I (K), très élevé selon les circonstances, qui actionne le fusible ou le disjoncteur de protection des conducteurs: le circuit électrique est alors interrompu en quelques fractions de secondes. Le boîtier de l appareil n est plus sous tension et le risque d une électrisation est évité. Toutefois, une brève électrisation est malgré tout possible avant que le fusible ne fonde! Consignes générales Page 1 sur 4

8 Surisolation Les appareils munis d une surisolation disposent, outre l isolation fonctionnelle, d une isolation supplémentaire. La protection contre les défauts d isolation s en trouve doublée. Ces appareils ont une fiche bipolaire et ne doivent pas être raccordés à un conducteur de protection. Ils sont signalés par un carré double. Si, dans la pratique, p. ex. dans le cas d outils électriques portatifs, la surisolation est recouverte de limailles, de poussière métallique ou de saleté, cela peut s avérer très risqué pour l utilisateur. Surisolation ne signifie pas étanchéité! Consignes générales Page 2 sur 4

9 Disjoncteur de protection à courant de défaut Le disjoncteur de protection à courant de défaut (FI) coupe le circuit électrique en 0,3 seconde maximum, dès que le courant de retour circulant dans le conducteur neutre est inférieur au courant passant dans le conducteur de phase et que la différence entre les deux atteint une valeur déterminée. C est le cas lorsque, au cours d une électrisation, un «courant de défaut» (supplémentaire) IF retourne au réseau via une personne et le sol. Il existe des disjoncteurs FI avec des courants de déclenchement de 10 ou 30 ma (300 ma pour la protection incendie). Leur emploi est obligatoire dans certains domaines, p. ex.: Sur les chantiers, pour toutes les prises de courant 25 A, Dans l industrie, l artisanat et l agriculture, - dans des locaux, zones ou aux postes de travail humides, mouillés, présentant des dangers de corrosion, d incendie ou étroits et bons conducteurs, - lors de l utilisation d appareils électriques en plein air. Certains modèles de disjoncteurs FI peuvent être intégrés dans des boîtes de distribution électrique ou des prises et servir également d adaptateur ou de prise pour raccorder le cordon d alimentation d un appareil ou une rallonge. Tous disposent d un bouton de contrôle permettant de tester régulièrement (p. ex. 2 fois par an) le déclenchement correct du disjoncteur. Depuis que l utilisation des disjoncteurs FI est obligatoire, le nombre d accidents électriques a diminué de façon significative. Malgré tout, il subsiste des situations où les effets de la protection sont défaillants: p. ex., l emploi d un appareil électrique dans une baignoire isolée peut se révéler mortel, si le courant qui circule à travers la personne revient via le conducteur neutre et non via la terre, en tant que courant de défaut. Consignes générales Page 3 sur 4

10 Transformateur de séparation et très basse tension de sécurité Comme expliqué précédemment, dans un réseau électrique, le conducteur neutre est relié à la terre pour des raisons techniques. Par conséquent, si une personne entre en contact avec la tension électrique, le courant cherchera à retourner au réseau à travers elle également. Le transformateur de séparation interrompt la liaison entre le conducteur neutre et la terre. Suite à cette séparation de protection, le conducteur de phase et le conducteur neutre ne présentent plus de différence de potentiel par rapport à la terre; aucun courant ne circule si l on entre en contact avec un conducteur. Une électrisation ne peut survenir que si le conducteur de phase et le conducteur neutre sont touchés en même temps ou, lorsque deux appareils sont raccordés simultanément, si deux personnes touchent le conducteur de phase et le conducteur neutre. C est pourquoi il ne faut raccorder qu un seul appareil électrique par transformateur de séparation. La protection par transformateur de séparation est judicieuse surtout dans les locaux exigus et conducteurs d électricité (réservoirs, etc.). Elle présente un désavantage: le poids relativement élevé du transformateur. Si, avec les transformateurs de séparation, on réduit la tension à 50 V maximum, on parle alors de très basse tension de sécurité. Dans ce cas, le fait de toucher simultanément le conducteur de phase et le conducteur neutre n entraîne aucun courant dangereux pour l homme. Inconvénient d une telle association: on doit utiliser des appareils électriques portatifs spéciaux (50 V), qui sont plus lourds que ceux fonctionnant avec du 230 V. Consignes générales Page 4 sur 4

11 Consignes particulières Règles à respecter face à l électricité Les mesures techniques de protection ne préservant pas de tout danger, il est essentiel d avoir un comportement correct lorsqu on utilise de l électricité. Voici les règles les plus importantes lors de l emploi d appareils électriques: Cordons de raccordement et fiches Ne pas tirer sur le cordon d alimentation pour débrancher. Les rallonges doivent disposer, à une extrémité, d une fiche mâle et, à l autre, d une prise femelle, toutes deux avec le même nombre de pôles (contacts). Dérouler le câble d alimentation des machines à puissance élevée, afin qu il ne chauffe pas trop (accumulation de chaleur) et ne soit pas ainsi endommagé. Ne pas bricoler de pièces intermédiaires pour câble. Ne pas scier les broches de protection des fiches ou les collerettes de protection des prises mobiles. Attention aux passages et aux torsions du cordon d alimentation (portes, fenêtres). En cas de réparation (autorisée uniquement durant les loisirs), respecter la couleur des conducteurs. Contrôle des outils électriques portatifs avant leur utilisation Fiche, bride de retenue, cordon, boîtier en bon état? En cas de détérioration, ne pas utiliser l appareil, le retirer de la circulation et signaler les défaillances (service technique). L appareil est-il sec et les grilles d aération sont-elles propres? Si «non», d abord sécher et (faire) nettoyer l appareil. Contrôle du fonctionnement: en cas de défaillance, débrancher immédiatement l appareil; ne le faire soi-même que si cela est sans danger. Sinon, ne pas utiliser l appareil et signaler les défaillances (service technique) Consignes particulières Page 1 sur 3

12 Emploi d outils électriques portatifs en plein air (construction, montage, etc.) Raccorder l appareil à un disjoncteur FI: si la boîte de distribution électrique ou la prise de courant n en dispose pas, utiliser un adaptateur FI ou un rouleau de câble avec disjoncteur de protection FI. Porter des chaussures isolantes (semelles en caoutchouc). Jamais pieds nus. Si possible, ne pas employer d appareils électriques et de rallonges avec les mains mouillées, dans un environnement humide ou sous la pluie. Si le dispositif de couplage n est pas étanche, le poser sur un support sec. Ne pas exposer les appareils «normaux» à la poussière et à l humidité. Que faire si le disjoncteur FI, le disjoncteur de protection des conducteurs ou le fusible se déclenche? 1. Eteindre l appareil. 2. Remplacer le fusible défectueux par un autre du même type (ne pas «rafistoler» provisoirement), puis réactiver le disjoncteur FI ou de protection des conducteurs. 3. Ré-enclencher l appareil. 4. Si le fusible ou le disjoncteur se déclenche à nouveau: éteindre l appareil, le mettre hors service et le faire contrôler/réparer. Si, malgré tout, un accident survient: mesures de sauvetage Après un accident électrique à basse tension, il faut procéder comme suit: 1. Libérer l accidenté du circuit électrique sans se mettre en danger, p. ex.: couper le courant avec l interrupteur, débrancher l appareil, tirer l accidenté avec des vêtements secs, etc. depuis un endroit isolé. 2. Premiers secours: placer l accidenté en position latérale, respiration bouche à nez, massage cardiaque. 3. Appeler un médecin. Consignes particulières Page 2 sur 3

13 Prévention Surveillance/vérification Seul du personnel qualifié muni d une autorisation peut effectuer des travaux d installation (cf. OIBT, art. 12 ss.). Les anciennes installations électriques qui ne garantissent plus la sécurité des personnes et des choses doivent être contrôlées d après les normes techniques les plus récentes. En cas de doute, faire appel à un spécialiste. Organiser un contrôle régulier des machines/appareils/câbles électriques Etat actuel: définir clairement qui contrôle quoi, quand, à quel intervalle, comment? Selon le type d entreprise/la taille/l organisation et les appareils: nommer un contrôleur, fixer la périodicité des contrôles, leur contenu et les moyens utilisés. Contrôleurs éventuels: électricien d exploitation, magasinier qualifié, spécialiste externe (p. ex. un installateur électricien avec diplôme fédéral). Périodicité éventuelle: selon l utilisation, quotidienne, hebdomadaire, mensuelle. Contenu du contrôle (exemple):.contrôle visuel: cordon d alimentation, fiche, interrupteur, boîtier, propreté (p. ex. grilles d aération, ailettes de refroidissement obstruées?), humidité;.contrôle électrique par un spécialiste ou une personne qualifiée: p. ex. résistance du conducteur de protection et de l isolation avec un appareil de contrôle spécial. Formation des collaborateurs Règles à respecter Pas d installations électriques bricolées («provisoires»)! Les rallonges ne doivent pas se transformer en obstacles dangereux. Protéger fiches, appareils et installations électriques de la pluie, de l humidité et de la poussière. Achat d appareils et de matériel électrique S assurer que la déclaration de conformité est fournie. Si elle n est pas disponible, choisir un autre produit ou effectuer un contrôle. Consignes particulières Page 3 sur 3

14 Statistiques utiles La statistique des accidents montre que les accidents électriques sont relativement rares en Suisse; toutefois, ils sont souvent mortels: (état 2000) Type d accident Blessés par an (= 100%) Tous les accidents LAA (3,3 millions d assurés, travail et loisirs) Morts par an Env. 0,5% Accidents électriques déclarés (nombreux cas non recensés pour les blessés) Total Env. 10% Basse tension (< 1000 V) Env. 5% Haute tension (> 1000 V) Env. 50% Statistiques utiles Page 1 sur 1

15 Références : Ce chapitre est basé sur le cours CFST/SUVA 2000 Publications complémentaires SUVA CSST 65.f Installations électriques sur les chantiers CSST 103.f Le couplage de protection à courant de défaut CSST 116.f Mesures de protection lors de l emploi d outils électriques portatifs CSST 121.f Mesures de protection pour les monteurs-électriciens 1863.f Règles relatives à la mise en œuvre de grues et de machines de chantier à proximité de lignes électriques aériennes Service de prévention des accidents dans l agriculture Tél. 021/ f Installations électriques sûres dans l agriculture Les Electriciens Romands Tél. 021/ Disjoncteur de protection à courant de défaut (FI) dépliant Références Page 1 sur 1