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Les cours basiques sur l’électricité portent en général sur : . -
le courant électrique -
les montages de base -
l’intensité et la tension en
continu et en alternatif sinusoïdal. -
L’énergie et la puissance -
Les lois fondamentales - Les
matériels électriques |
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Pré requis: |
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Pour ce qui est de la « Sécurité » : 1-
s’informer auprès du centre de ressources prévention des risques
professionnels . à l’ adresse
électronique suivante : CENTRE-RESSOURCES.PRP.AMIENS@wanadoo.fr 2-
s’informer auprès des Caisses régionales
d’assurance maladie. adresse : C.R.A.M. NORD -PICARDIE |
ENVIRONNEMENT
du dossier:
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AVANT :
Sécurité
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APRES : |
Complément d’Info :
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TITRE : La sécurité en ELECTRICITE.
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INFO : |
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I ) |
Le risque électrique ; ce
qu’est l’intensité , la tension |
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II ) |
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III ) |
LES DISPOSITIFS DE
SECURITE. |
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A ) |
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B ) |
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C) |
et les disjoncteurs. |
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V ) |
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Le risque électrique est partout et présente deux dangers
différents :
-
l’ électrocution
-
L’incendie
Le danger d’électrocution est proportionnel à l’intensité du courant et à
sa durée de passage à travers le corps : la prévention consiste donc à
éviter ou à limiter dans des valeurs non dangereuses , l’intensité du courant
électrique susceptible de traverser le corps humain. Cette intensité est
définie en application de la loi d’ Ohms par le rapport entre la tension de
contact et la résistance du corps humain.
« l’ intensité et la
tension »
a)
la circulation d’un courant est
caractérisé par son intensité. Si nous comparons un
courant électrique avec un courant d’eau , nous dirons que l’intensité c’est le
débit ; l’unité d’intensité est l’
ampère ( A) .
b)
la tension
d’un courant électrique sera comparable à la pression d’un courant d’eau ;
l’unité de tension est le « volt ».
c)
en électricité, plus la tension (
pression ; en volt) est grande plus il est possible de réduire l’intensité
( le débit) pour la même consommation d’un appareil. La consommation d’un
appareil est égale à sa puissance en watt consommée en une heure. Cette
puissance en watt est égale au produit de l’intensité du courant ( en ampère)
par sa tension en volt.
Remarque : lorsque l’on achète un appareil de chauffage, on connaît
sa puissance ( 750 w,1000 w ;
1500 w ;…….) et la tension fournie par l’EDF
( 250 v) on peut donc connaître par calcul , l’intensité du courant qui
traverse l’appareil. (et la mesurer)
II ) Les contacts directs et indirects.
a)
les contacts directs
Les mesures qui préservent les
personnes contre les risques de contacts
avec les parties actives normalement sous tension :
-
par éloignement
-
au moyen d’obstacle
-
par isolation
Ces risques sont nombreux : très souvent le contact se produit avec
un fil dénudé , une douille de lampe sous tension , ou un appareil amovible en
mauvais état : baladeuse , perceuse etc.
…..
La prévention consistera à la mise hors de portée des conducteurs ou
des pièces conductrices sous tension :
-
par éloignement :
Il ne faut jamais travailler ou stationner à moins de deux mètres d’une
ligne sous tension .
-
au moyen d’obstacle :
la permanence de cet éloignement est assurée au moyen d’obstacles
constitués par des cloisons ou grillages.
Chaque fois qu’il est possible ,
la protection est assurée par l’isolation des conducteurs et des pièces sous
tension. La possibilité d’un contact fortuit avec les parties actives d’un
culot et de la douille correspondante doit être éliminée à partir du moment où
le culot est en place. La douille à vis doit être enfermée dans les appareils
d’ éclairage . Les prises de courant prolongateurs doivent être disposées de
façon que les pièces mises sous tension ne soient pas accessibles au
toucher : aussi bien lorsque leurs éléments sont assemblés que lorsqu’ils
sont séparés. L’article 19§ 1 et 2 du décret du 14 novembre 1962 impose aux
conducteurs souples d’alimentation des conditions d’ isolation et de résistance
à la détérioration.
Les conducteurs rigides se
présentent dans les petites sections jusqu’à 4 mm² , sous forme d’un conducteur
homogène, entouré d’un isolant.
Les conducteurs souples sont
constitués par un écheveau de fils
très fins. Dans les sections plus
importantes , ces écheveaux peuvent être eux - mêmes posés les uns à côtés des
autres et torsadés , exactement comme un cordage.
Quel que soit le type de
conducteur utilisé , les épissures sont interdites . Les dérivations ou prolongements
de conducteurs doivent s’ effectuer par
l’intermédiaire du dispositif de
connexion à serrage mécanique. ( bornes , barrettes , raccords , brides , …etc.)
Il est interdit de faire pénétrer
de la soudure par capillarité dans les brins d’un conducteur souple pour
effectuer sont raccordement dans une borne. Ce raccordement doit toujours
s’effectuer dans le dispositif de raccordement approprié ou par l’intermédiaire d’une collerette soudée ou sertie.
Remarque : sur l’importance du
point de contact
Le
point de contact est un paramètre majeur qui montre que lorsque la
pression, la surface de contact et la durée du passage du courant sont
importants , les risques d’électrisation
sont plus élevés.
Toute partie du corps sert de
contact. Une personne en contact avec la terre directement par ses chaussures ,
ou par l’intermédiaire d’un corps conducteur ( charpente métallique , conduite
d’eau ) risque l’ électrisation si elle entre en contact avec un conducteur nu
sous tension supérieur à « 25 v » en courant alternatif. Elle ne le
touchera peut être pas avec la main car
elle connaît le danger, mais elle pourra le toucher avec une autre partie du
corps. Elle pourra le toucher avec un objet qu’elle tient à la main. Elle
pourra entrer en contact avec un conducteur revêtu d’une gaine isolante en
mauvaise état.
Nota : Le
courant alternatif est plus dangereux que le courant continu .
Pour obtenir des effets identiques, il faut une
intensité quatre à cinq fois plus élevée en courant continu qu’en courant alternatif à 50 / 60 Hz.
Un des effets physiopathologiques du courant est la
« tétanisation » :
Le courant alternatif en Europe est de 50 périodes
par seconde (50 hz) . Il tétanise les muscles , car 40 excitations / seconde
suffisent pour établir un tétanos parfait.
La
tétanisation est un phénomène réversible lorsque le courant ne passe plus et
incontrôlable par la volonté.
Dans le cas d’un trajet mains - pieds , il s’agit
souvent de tétanisation des muscles respiratoires ( intercostaux , pectoraux,
diaphragme ) . Cela provoque une asphyxie ventilatoire avec cyanose . Si l’on
coupe rapidement le courant , la respiration normale reprend.
b)
Les contacts indirects :
Le terme « masse » dans
le présent document s’applique aux pièces métalliques accessibles ( ferrures ,
charpentes , enveloppes d’appareils , de machines , d’équipements )
La prévention consiste à tenter de
se prémunir contre les dangers de contacts avec les masses qui ,normalement
peuvent être mises accidentellement sous tension en cas de défaut d’isolement.
L’ article 30 du décret du 14
novembre 1962 dispose que les
masses doivent être reliées
électriquement à une prise de terre ou à un ensemble de prises de terre
interconnectées à résistance appropriée.
Cette mise à la terre n’est
cependant pas une protection
efficace si elle est associée à
un dispositif de coupure automatique.
Ces deux mesures doivent
satisfaire aux deux conditions suivantes :
-
une protection efficace consiste à
disposer dur l’installation un dispositif différentiel ( relais , interrupteur
, disjoncteur ) qui coupe l’alimentation dès l’apparition d’un courant de
défaut . ( dispositif de protection à courant différentiel résiduel appelé
dispositif : » DR »).
-
La sensibilité « Ion » de ce dispositif doit être
adaptée à la valeur « R » de la résistance de la prise de terre afin
que le produit « Rx »Ion ne puisse pas dépasser :
-
- 24 volts dans les locaux ou sur
des emplacements de travail conducteurs .
-
- 50 volts dans les autres cas.
III ) LES DISPOSITFS DE
SECURITE :
Les électrons perdent beaucoup
d’énergie par les frottements qui ont lieu entre eux et les ions fixes du
conducteur. Cette énergie se manifeste par une élévation de température du
conducteur ( Effet joule) :IL CHAUFFE.
Pour obtenir un meilleur
rendement à l’extrémité du conducteur
(ex. faire tourner un moteur) , il faut une section de conducteur suffisante car en augmentant la
section , on diminue les résistances de frottement.
Ainsi en diminuant les
frottements :
·
L’énergie utilisable est plus
importante.
·
Les isolants ne sont pas
surchauffés et gardent leur qualité d’isolation.
Ces dispositifs sont : les coupe- circuit à fusibles , le disjoncteur , le dispositif
différentiel et la prise de terre.
A ) La prise de terre .
C’est une liaison nécessaire entre
les masses des matériels électriques et la terre pour y faire circuler
« le courant de fuite ».
Pour une prise de terre :
Q : quelles sont les
causes de retour à la terre du courant
électrique ?
Le courant électrique qui provient
de la centrale électrique y retourne en partie par la terre en cas de défaut
d’isolement . Si un des fils qui alimente un appareil est en contact avec sa
masse ( fils dénudés , résistance mal isolée , contacts humides ) , le courant
se transmet à cette masse.
Une personne dont les pieds
sont en contact avec le sol ca constituer un conducteur lorsque sa main va
toucher la masse de l’appareil, le courant passera et provoquera chez
l’utilisateur , une décharge électrique. Certes , les pieds peuvent se trouver
sur un sol isolé ( parquet , ou tapis en caoutchouc) et le phénomène peut alors
ne pas se produire. Comme on ne peut tenir compte de cette éventualité, il faut
que la masse de l’appareil soit isolée par un câble directement relié à la
terre. Là , le courant trouvera dans ce
câble un meilleur conducteur et l’ usager ne sentira rien ou presque
rien . C’est le principe de la protection électrique par mise à la terre .
Une mauvaise mise à la terre est plus dangereuse que
l’absence de prise de terre :
-
parce que l’on s’y fie ;
-
parce qu’une prise de terre
branchée sur un tuyau , qui en réalité ne va pas à la terre, risque de
provoquer chez celui qui toucherait ce
tuyau , une décharge électrique ( en tournant le robinet par exemple.
Une prise
de terre efficace :
On la réalise avec des conducteurs nus posés
en fond de fouille avant coulage des fondations en béton ; avec des grillages ou des piquets enterrés.
Par exemple : elle
peut être constituée par un piquet de fer ou de cuivre enfoncé à 1,50 m environ
dans le sol ou par une plaque de métal (
ou un grillage nu) enterré à 1 m dans le
sol , ou encore un fil enfoui horizontalement sur plusieurs mètres.
Dans tous les cas une prise de terre
se détermine en fonction de la nature du terrain.
Sur les uns ou les autres , sera soudé un câble
qui constituera la prise de terre sur
laquelle seront reliées toutes les mises à la terre des prises de courant ou
des masses.
Ces éléments devront être enterrés
à des emplacements réputés humides (proximité de puits, déversoir d’eaux
pluviales, etc.).
La mesure de la résistance de la
prise de terre sera réalisée par un professionnel avec un « ohmmètre de
terre » ou
« tellurohmmètre ».Sa valeur sera fonction du disjoncteur
différentiel :
·
650 m A ……………….. 77 ohms.
·
500 m A …………………….100 ohms
B ) les
fusibles.
Le terme « fusible » ,
s’applique à une portion de conducteur susceptible de fondre sous l’ effet d’une
surconsommation ou d’un court - circuit. Cette fusion est due à l’échauffement.
Celui - ci peut également dilater une
lame qui , sous cet effet, peut déclencher un ressort de rupture ; c’est
le principe du disjoncteur.
C ) Le disjoncteur différentiel .
Le disjoncteur sert de coupe - circuit.
La mise en place d’un seul
disjoncteur n’est suffisante qu’en théorie. En fait , elle empêche d’isoler
certains secteurs, pour permettre une réparation ou une
transformation ;elle prive de courant la totalité d’une habitation au
moindre court - circuit et à la moindre décharge.
En outre, un disjoncteur général
de par sa puissance, peut fort bien ne pas
« sauter », alors qu’un câble ( ou une connexion) mal calibré
est en train de chauffer.
Exemple : En 220 v , un disjoncteur de 20 A ne
bougera pas , alors qu’une prise de courant de 5 A est en train de chauffer
sous une consommation de 10 A.
Nota :l’exemple pris
explicite ce qui précède. Dans le cas d’une installation correctement faite ,
cette hypothèse est impossible.
Il faut des coupe - circuits
divisionnaires :
Ce peut - être des petits
disjoncteurs. On utilise plutôt des boîtes à fusibles dont le prix est
légèrement inférieur. En premier lieu , il faut placer prés du compteur un
coupe - circuit pour chacune des canalisations qui viennent s’y brancher.
Si un de ces fusibles distribue
l’éclairage et les appareils de faible puissance de plusieurs pièces , chacune
de ces dernières peut être en outre sécurisée par un fusible sous -
divisionnaires . L’un et l’autre serviront en cas de décharge ou de court -
circuit, les sous - divisionnaires peuvent - être utilisés pour couper le
courant le temps d’effectuer la réparation.
V) Surveillance et vérification des installations.
Une personne compétente doit être
chargée de la surveillance et de la vérification des installations électriques.
Cette personne doit chercher ou faire
rechercher les causes des défectuosités et y remédier.
Les principales vérifications
porteront notamment sur :
-
le contrôle de l’isolement par
rapport à la terre.
-
Les mesures de protection contre
les contacts avec les conducteurs actifs ou pièces conductrices habituellement
sous - tension.
-
Les dispositifs de liaison (
connexions) des conducteurs.
-
Les appareils automatiques de
protection contre les surintensités ( courant dépassant la valeur admissible dans les canalisations , provenant de
surcharge des appareils , défauts ou court -circuits)
Entretien des installations.
Les travaux sous tension ne doivent être entrepris qu’ à titre
exceptionnel. Des dispositions spéciales doivent également être prises pour les
travaux exécutés au voisinage des pièces sous tensions.
C’est la raison pour laquelle , en
principe , tous les travaux d’entretien doivent être effectués hors tension ,
le responsable des travaux s’ assurant lui - même de l’interruption du courant
et prenant toutes les mesures utiles ( en cadenassant l’interrupteur , par exemple) afin d’éviter
qu’une personne non avertie ne croie bien faire en rétablissant la tension.
La surveillance et l’entretien des
installations électriques nécessitent d’ailleurs un certain nombre d’
accessoires d’isolement et de protection individuelle.
Parmi ceux -ci , nous
citerons :
-
les gants en caoutchouc et les
instruments isolants :perche et tabourets en bois vernis , munis de pieds isolants.
-
Les détecteurs de tension
permettent au responsable des travaux d’entretien la vérification de
l’absence de tension sur les appareils à
réviser ou à réparer.
-
Les griffes de protection
permettent la mise à la terre d’office en cas de retour accidentel du courant
pendant les travaux.
Ajoutons que le personnel, chargé de l’entretien des installations
électriques devraient connaître une méthode de respiration artificiel.