GÉNIE ÉLECTROTECHNIQUE

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1 MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION NATIONALE DIRECTION DE L'ENSEIGNEMENT SCOLAIRE Service des formations Bureau du partenariat avec le monde professionnel et des commissions professionnelles consultatives 142, rue du Bac PARIS CEDEX 07 Téléphone Télécopie ADDITIF AUX GUIDES D'ÉQUIPEMENT DE LA FILIÈRE GÉNIE ÉLECTROTECHNIQUE Lycées technologiques et Lycées professionnels PRÉVENTION DES RISQUES ÉLECTRIQUES ET FORMATION EN VUE DE L'HABILITATION ÉLECTRIQUE ISBN

2 Remarques préliminaires Ce document constitue un additif indissociable des deux guides d'équipement de la filière "génie électrotechnique" précédemment édités :! guide d'équipement ÉLECTROTECHNIQUE : niveau IV "baccalauréat F3" devenu "génie électrotechnique" et niveau III "BTS électrotechnique" de février 1990 ;! guide d'équipement ÉLECTROTECHNIQUE : seconde et première professionnelle, baccalauréat professionnel de novembre Références aux textes réglementaires " Note de service n du (BO n 4 du ) et document complémentaire relatif au référentiel des tâches professionnelles liées à l'habilitation électrique pour la formation des élèves de la filière génie électrotechnique. " Norme NFC " Décret n du 14 novembre " Publication UTE C et sa déclinaison C " Publication INRS ED 723 (protection des travailleurs dans les établissements qui mettent en œuvre des courants électriques). Contenu du document Ce complément définit les points suivants :! activités des élèves au regard des risques électriques ;! distribution des alimentations des différentes zones ;! alimentations des postes de travail ;! matériels complémentaires à acquérir ;! contraintes à imposer pour l'utilisation des systèmes et des sous-systèmes ;! conditions de mise en œuvre des équipements ;! équipements de protection individuelle. Filière génie électrotechnique : prévention des risques électriques 1

3 1. Zones d'activités des élèves : définitions et terminologie associée La prise en compte de la réglementation rappelée ci-dessus ne remet pas en cause l'organisation des enseignements définie dans les guides d'équipement. Les guides font apparaître des activités regroupées dans les différents laboratoires et atelier :! laboratoire d'étude de systèmes ;! laboratoire d'étude des sous-systèmes ;! atelier "prototype" pour les lycées technologiques et "réalisation" pour les lycées professionnels ;! laboratoire de spécification-modélisation ;! laboratoire d'électrotechnique (mesure et essais) pour les lycées professionnels et laboratoire de physique appliquée pour les lycées technologiques (ce laboratoire ne figure pas dans le guide d'équipement concerné mais les contraintes vis à vis de la sécurité sont ici prise en compte). Le schéma de la page suivante illustre l'organisation fonctionnelle des aires d'enseignement ainsi que les activités associées liées aux risques électriques. La terminologie utilisée est issue de la réglementation en vigueur :! balisage : cf publication UTE C , ;! intervention : cf publication UTE C , ;! opérations : cf publication UTE C , 1.2. et 1.3. ;! plates-formes : cf publication UTE C , et arrêté du ;! zone de travail : cf publication UTE C , Ce schéma met en évidence 2 groupes de zones d'activités :! les zones de travail réservées aux élèves autorisés et sous le contrôle du professeur habilité : repères 1, 2 et 3 ;! les autres zones d'activités qui ne nécessitent pas de précautions particulières : 4. Définition des travaux réalisés dans ces différentes zones :! zone 1 : opérations et interventions susceptibles de voisinage de la tension BTA dans une plate-forme spécialisée avec balisage permanent.! zone 2 : opérations qui nécessitent la mise en place d'une plate-forme avec balisage temporaire, en dehors de la zone spécialisée, pour interventions susceptibles de travail au voisinage de la tension BTA.! zone 3 : ensemble des opérations réalisées au moyen de matériels comportant un indice de protection IP 2X.! zone 4 : autres activités non liées aux risques électriques. Filière génie électrotechnique : prévention des risques électriques 2

4 2. Organisation fonctionnelle des aires d'enseignement : mise en évidence de la notion de balisage ZONES DE TRAVAIL RÉSERVÉES AUX ÉLÈVES AUTORISÉS ET SOUS LE CONTRÔLE DU PROFESSEUR HABILITÉ plate-forme d'essais opérations et interventions susceptibles de VOISINAGE (BTA) balisage balisage temporaire permanent laboratoire d'électrotechnique (LP) physique appliquée (LT) 3 essais de soussystèmes essais de systèmes prototype (LT) réalisation (LP) opérations sans VOISINAGE, en présence de matériels IP 2X raccordés à une source (BTA) spécification / modélisation 4 AUTRES ZONES D'ACTIVITÉS Filière génie électrotechnique : prévention des risques électriques 3

5 3. Conditions à remplir vis à vis des risques électriques dans les différentes zones zone, laboratoires et ateliers associés conditions d'alimentation en énergie conditions de signalisation de la zone conditions de protection individuelle, collective spécifications particulières ensemble des laboratoires et ateliers zone 1 prototype ou réalisation, laboratoire d'électrotechnique ou de physique appliquée armoire générale de distribution et départs vers les laboratoires et ateliers alimentation ou coffret de sécurité règlement général d'accès et consignes aux apprenants balisage permanent de la zone pour travail au voisinage de la tension voir zones E.P.I. E.I.S. E.C.S. (voir définition 7) armoire d'essais de câblage ou d'équipements, armoire pour travaux d'habilitation zone 2 sous-systèmes, systèmes, laboratoire d'électrotechnique ou de physique appliquée bandeaux ou coffrets d'alimentation de sécurité type atelier d'électrotechnique balisage temporaire de zone pour travail au voisinage de la tension E.P.I. E.I.S. E.C.S. zone 3 laboratoire d'électrotechnique ou de physique appliquée bandeaux ou coffrets d'alimentation de sécurité type physique appliquée ou laboratoire d'électrotechnique équipements IP 2X zone 3 sous-systèmes, systèmes, prototype ou réalisation bandeaux ou coffrets d'alimentation de sécurité type atelier d'électrotechnique équipements IP 2X modélisa- zone 4 spécification, tion alimentations secourues de type informatique Les autres sources électriques nécessaires (24 V, 48 V, 110 V, 240 V,..., continu, alternatif, redressé, variable,... y compris TBTS) doivent être disponibles à partir d'éléments mobiles indépendants répondant aux critères de sécurité, raccordés au moyen de prises industrielles et utilisés en fonction des besoins. Remarque particulière sur l'activité de réalisation de câblage et d'équipement : Les opérations mécaniques de montage, d'agencement de matériel, d'assemblage, de câblage sont réalisées hors tension avec, éventuellement, l'utilisation de matériels comportant un indice de protection IP 2X. Elles sont réalisées essentiellement dans l'atelier prototype ou réalisation (zone 3). Les opérations d'essais de câblage ou d'équipements qui sont susceptibles de nécessiter un travail au voisinage de la tension BTA sont réalisées dans la zone 1 de l'atelier prototype ou réalisation. Un déplacement des postes ou des équipements d'une zone dans l'autre est donc nécessaire. Filière génie électrotechnique : prévention des risques électriques 4

6 4. Spécifications pour l'alimentation d'un poste de travail de type "atelier d'électrotechnique" en lycée technologique RÉFÉRENCES AUX PRESCRIPTIONS RÉGLEMENTAIRES! norme NFC 1500 ;! normes EN , EN et EN ;! décret relatif à la protection des travailleurs ;! arrêté du 13 décembre 1988 fixant les dispositions particulières applicables aux platesformes d'essais et aux ateliers pilotes. CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES DU BANDEAU OU DU COFFRET D'ALIMENTATION DE SÉCURITÉ Énergies disponibles :! 1 alimentation 230 V, 1P + N + PE : 5 prises 16 A, monophasées de type domestique à obturateur pour le branchement d'appareils pour les mesures, de matériel informatique... ;! 1 alimentation 230 V, 1P + N + PE : 1 prise 16 A, monophasée de type industriel pour le branchement des systèmes, sous-systèmes, montages, alimentations spécifiques... ;! 1 alimentation 230/400 V, 3P + N + PE : 1 prise 16 A, triphasée de type industriel pour le branchement des systèmes, sous-systèmes, montages... NOTA : pour les prises de type industriel, il peut être proposé une prise monophasée ou triphasée ou les deux. Protection :! 1 disjoncteur général avec bloc différentiel 30 ma de classe A ;! 1 disjoncteur sur l'alimentation des prises de courant industrielles ;! 1 disjoncteur sur l'alimentation des prises de courant domestiques. Commande et signalisation :! commande générale du poste par boutons poussoirs : marche, arrêt.! coupure d'urgence par bouton poussoir d'arrêt d'urgence verrouillable à clef condamnant l'ensemble des alimentations du poste ;! commande directe des disjoncteurs accessible par ouverture verrouillable du coffret ou du bandeau d'alimentation ;! double signalisation (présence et absence de tension) sur chacune des alimentations ;! signalisation générale de présence de tension sur les alimentations, visible à distance ;! indication de la valeur et de la nature de la tension sur chaque départ ;! bouton d'essai des lampes. La présentation générale doit répondre aux critères habituels d'un produit fini (monté, câblé, avec attestation de conformité) prêt à poser et à brancher. Filière génie électrotechnique : prévention des risques électriques 5

7 5. Spécifications pour l'alimentation d'un poste de travail de type "laboratoire d'électrotechnique" en lycée professionnel RÉFÉRENCES AUX PRESCRIPTIONS RÉGLEMENTAIRES! norme NFC 1500 ;! normes EN , EN et EN ;! décret relatif à la protection des travailleurs ;! arrêté du 13 décembre 1988 fixant les dispositions particulières applicables aux platesformes d'essais et aux ateliers pilotes. CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES DU BANDEAU OU DU COFFRET D'ALIMENTATION DE SÉCURITÉ Énergies disponibles :! 1 alimentation 230 V, 1P + N + PE : 5 prises 16 A, monophasées de type domestique à obturateur pour le branchement d'appareils pour les mesures, de matériel informatique... ;! 1 alimentation 230 V, 1P + N + PE : 1 prise 16 A, monophasée de type industriel pour le branchement des systèmes, sous-systèmes, montages, alimentations spécifiques... ;! 2 alimentations 230/400 V, 3P + N + PE : 2 prises 16 A, triphasée de type industriel pour le branchement des systèmes, sous-systèmes, montages, alimentations spécifiques...! 1 alimentation 230/400 V, 3P + N + PE : 5 prises unipolaires de 4 mm pouvant recevoir des cordons de sécurité non rétractables. NOTA : pour cette dernière alimentation, il est impératif que les connexions du conducteur de protection et des conducteurs actifs ne soient pas interchangeables. Protection :! 1 disjoncteur général avec bloc différentiel 30 ma de classe A ;! 1 disjoncteur sur l'alimentation des prises de courant domestiques ;! 1 disjoncteur sur chaque alimentation des prises de courant industrielles ;! 1 disjoncteur sur l'alimentation des prises unipolaires. Commande et signalisation :! commande générale du poste par boutons poussoirs : marche, arrêt ;! coupure d'urgence par bouton poussoir d'arrêt d'urgence verrouillable à clef condamnant l'ensemble des alimentations du poste ;! commande de l'alimentation des prises unipolaires par bouton poussoir marche à clef et bouton poussoir arrêt ;! commande directe des disjoncteurs accessible par ouverture verrouillable du coffret ou du bandeau d'alimentation ;! double signalisation (présence et absence de tension) sur chacune des alimentations ;! signalisation générale de présence de tension sur les alimentations, visible à distance ;! indication de la valeur et de la nature de la tension sur chaque départ ;! bouton d'essai des lampes. La présentation générale doit répondre aux critères habituels d'un produit fini (monté, câblé, avec attestation de conformité) prêt à poser et à brancher. Filière génie électrotechnique : prévention des risques électriques 6

8 6. Spécifications pour l'alimentation d'un poste de travail de type "physique appliquée" en lycée technologique RÉFÉRENCES AUX PRESCRIPTIONS RÉGLEMENTAIRES! norme NFC 1500 ;! normes EN , EN et EN ;! décret relatif à la protection des travailleurs ;! arrêté du 13 décembre 1988 fixant les dispositions particulières applicables aux platesformes d'essais et aux ateliers pilotes. CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES DU BANDEAU OU DU COFFRET D'ALIMENTATION DE SÉCURITÉ Énergies disponibles :! 1 alimentation 230 V, 1P + N + PE : 8 prises 16 A, monophasées de type domestique à obturateur pour le branchement d'appareils pour les mesures ;! 1 alimentation 230 V, 1P + N + PE : 4 prises 16 A, monophasée de type domestique à obturateur pour le branchement du matériel informatique ;! 2 alimentations 230/400 V, 3P + N + PE : 2 prises 16 A, triphasée de type industriel pour le branchement des alimentations spécifiques ; Protection :! 1 disjoncteur général avec bloc différentiel 30 ma de classe A ;! 1 disjoncteur sur l'alimentation des prises de courant domestiques à usage général;! 1 disjoncteur sur l'alimentation des prises de courant domestiques à usage informatique.! 1 disjoncteur sur chaque alimentation des prises de courant industrielles ; Commande et signalisation :! commande générale du poste par boutons poussoirs : marche, arrêt ;! commande directe des disjoncteurs accessible par ouverture verrouillable du coffret ou du bandeau d'alimentation ;! coupure d'urgence par bouton poussoir d'arrêt d'urgence verrouillable à clef condamnant l'ensemble des alimentations du poste ;! double signalisation (présence et absence de tension) sur chacune des alimentations ;! signalisation générale de présence de tension sur les alimentations, visible à distance ;! indication de la valeur et de la nature de la tension sur chaque départ ;! bouton d'essai des lampes. La présentation générale doit répondre aux critères habituels d'un produit fini (monté, câblé, avec attestation de conformité) prêt à poser et à brancher. Filière génie électrotechnique : prévention des risques électriques 7

9 7. Spécifications fonctionnelles relatives au dispositif (armoire d'habilitation) destiné à la formation des élèves aux risques électriques pour leur certification en vue de leur habilitation Ce dispositif doit répondre aux critères fixés par les recommandations pédagogiques dans le cadre de l'étude des systèmes techniques industriels :! la fonction d'usage est effectivement réalisée et répond à un cahier des charges réel ;! les énergies mises en jeu pour la partie puissance peuvent être réduites dans un rapport d'homothétie significatif de l'application réelle ;! les divers constituants utilisés doivent être des constituants industriels standards, actuels et référencés en catalogue ; ceci facilite la maintenance et garantit les performances associées ;! l'armoire de commande doit être de conception réellement industrielle. Ce dispositif doit être constitué de deux parties distinctes : une armoire de commande et une partie opérative qui peut être située à distance ou qui peut être séparée par un écran. Ainsi, lors d'une intervention sur la partie opérative, l'armoire n'est pas visible et l'opérateur ne peut pas établir directement de relation de cause à effet. CARACTÉRISTIQUES FONCTIONNELLES L'armoire, munie d'une attestation de conformité est normalement livrée avec un indice de protection IP 2X. Possibilité de travail au voisinage de la tension : La distribution générale doit être réalisée au moyen d'un jeu de barres isolées d'une manière réglementaire. La possibilité de retirer cette protection pour valider une tâche donnée amène l'élève, soit à mettre en œuvre lui-même une protection (nappe isolante) pour réaliser, dans l'armoire, un travail sans voisinage, soit à exécuter ce travail directement au voisinage de la tension. Nécessité de prendre en compte l'échauffement d'un constituant lors de l'isolation : Un dispositif qui produit des pertes par échauffement doit exister (gradateur, modulateur d'énergie, démarreur...). Dans le cas de la suppression du voisinage par une nappe isolante, l'intervenant doit obligatoirement tenir compte du refroidissement de ce dispositif lors de l'isolement des appareils. Il peut donc s'avérer nécessaire de travailler au voisinage. Justification de continuité de service : L'application retenue doit correspondre à un cahier des charges imposant un mode de marche dégradée pour des raisons de continuité d'exploitation ou de sécurité... et nécessitant de ce fait une intervention au voisinage. Possibilités diverses de consignation : Il doit être possible de mettre en œuvre diverses consignations : consignation générale par sectionneur principal, consignation par sectionneur secondaire sur chaque départ de puissance, consignation de proximité sur le système lui-même, consignation de câble... Les différentes tâches de consignation peuvent être réalisées, avec une éventuelle prise en compte de leur hiérarchisation. L'éloignement possible entre l'armoire et la partie opérative permet de réaliser des interventions avec l'armoire non visible. Filière génie électrotechnique : prévention des risques électriques 8

10 8. Matériel de protection individuel et collectif et équipement de sécurité Ils sont définis par la publication UTE :! matériel de sécurité : et annexe V ;! balisage de la zone de travail, écran, protecteur : , , Équipement de protection individuel (EPI) :! gants isolants ;! casque de protection pour l'industrie ;! lunettes de protection ;! vêtement de protection. Équipement individuel de sécurité (EIS) :! tapis isolant ;! vérificateur d'absence de tension ;! dispositif de mise à la terre et en court-circuit ;! macarons de consignation ;! cadenas ;! outils isolants (tournevis, pinces, clés) Équipement collectif de sécurité (ECS) :! banderole de balisage de zone ;! écran de protection ;! pancarte d'avertissement de travaux. Filière génie électrotechnique : prévention des risques électriques 9