Dangers liés à l électricité

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1 CUSSTR : Commission Universitaire de Sécurité et Santé au Travail Romande Version 2009 Dangers liés à l électricité Vers

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. Vers

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. Abrév. Unité Abrév. Pressiondel eausurlacanalisation Tensionélectrique U Volt V Résistancedutuyau= Résistanceélectrique R Ohm Ω Débitd eauparunitédetemps (Intensitédu)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: 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. Vers

4 Si le récepteur situé dans le circuit électrique a une résistance R suffisamment basse (p. ex. en cas de courtcircuit), 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 au niveau de l introduction dans le bâtiment. Ainsi, le conducteur de phase a, par rapport à la terre, une tension U toujours constante, égale à 230 V. On distingue la: Source : cours d électricité UNIGE par Claude Lagrive Vers

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. Vers

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 Humides Pieds nus Béton 30 à 50 ma Crispation musculaire Humides Sandales mouillées Flaque d eau Au-dessus de 50 ma Rasoir Lampe de 7 à 12 W à faible consommation d énergie Danger de mort Ampoule de 20 W Vers

7 Autres dangers Dangers incendie! Voir incendie. Consignes générales Pourprotégerunepersonne,ilfautempêcherqu uncourantdangereuxpuissecirculerà 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 sontdoncnécessaires;toutefois,cesdernièresn offrentpasuneprotectionsuffisantedans touteslessituations. 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 «max 0,4 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! Vers

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! Vers

9 Dispositif de protection à courant Différentiel-Résiduel DDR (FI) Le Dispositif de protection à courant Différentiel- Résiduel DDR 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 DDR 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 32 A, Insérer tableau «electro-suisse p28. Certains modèles de disjoncteurs DDR 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 DDR 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. Transformateur de séparation et très basse tension de sécurité Vers

10 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. Vers

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) Vers

12 Emploi d outils électriques portatifs en plein air (construction, montage, etc.) Raccorder l appareil à un disjoncteur DDR: si la boîte de distribution électrique ou la prise de courant n en dispose pas, utiliser un adaptateur DDR ou un rouleau de câble avec disjoncteur de protection DDR. 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 DDR, 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 DDR 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. Vers

13 Prévention Surveillance/vérification Seul du personnel qualifié muni d une autorisation peut effectuer des travaux d installation (cf. OIBT, art. 12 ss.). En cas de travaux sur une installation électrique il convient de se référer à la règle des 5 doigts. 1.- déclencher et ouvrir les sectionneurs de toutes parts 2.- Assurer contre le réenclenchement 3.- Vérifier l absence de tension 4.- Mettre en court-circuit et à la terre 5.- Protéger des parties voisines restées sous tension 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. Selon l ordonnance sur les installations à basse tension (OIBT), l exploitant de réseau a l obligation de faire effectuer le contrôle selon une périodicité en relation avec l affection du bâtiment. Voir tableau ci-dessous. Insérer tableau des périodicités 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. Contrôle visuel : contrôle de la documentation technique, schémas, inscriptions, indentification, choix du matériel en tenant compte des locaux, protection contre les contacts, accessibilité, protection incendie et réglage des protections. Mesures : Mesures d isolement, fonctionnement des DDR, Contrôle des mises à terre (PE, PA, ZPA). Tension de service et champ tournant. Tension de défaut et chute de tension. Vers

14 Essais Fonctionnels: Groupes de secours, fonctionnement des DDR etc... Equipements de sécurité tels qu arrêt d urgence verrouillage etc Rapport : Mise à disposition des rapports de mesures et de sécurité. 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. Vers

15 Statistiques utiles La statistique des accidents montre que les accidents électriques sont relativement rares en Suisse; toutefois, ils sont souvent mortels: (année 2004) Type d accident Nombre d accidents Morts par an Tous les accidents LAA Env. 0,1% (3,3 millions d assurés, travail et loisirs) Accidents électriques déclarés Total 88 3 Env. 3% Vers

16 Référence : Ce chapitre est basé notamment 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 Electrosuisse Tel Luppmenstrasse 1 CH-8320 Fehraltorf Association des entreprises électriques suisses Vers