SECURITE ELECTRIQUE

SECURITE ELECTRIQUE
Sources de ce document:
D.VEYRAT, MAFPEN TOULOUSE
Document sur la sécurité électrique LEGRAND
Document sur l’habilitation électrique INRS
Polycopié Lycée VAUBAN BREST (P.ROTOMBE).
[email protected]
Page 1
SOMMAIRE
Page 3
I) Un peu d’histoire
Page 3
II) Les réseaux de distributions
Page 5
III) Les effets physiologiques du courant électrique
Page 7
IV) Protection contre les contacts directs
Page 8
V) Protection contre les contacts indirects
Page 12
VI) Equipement de Protection individuelle (E.P.I.)
Page 15
VII) L’appareillage de protection contre les risques du courant électrique
4 : Education à la sécurité électrique
5 : Les effets physiologiques du courant
8 : Protection contre les contacts directs et indirects
10 : Principes de protection
11 : Les régimes de neutre
13 : Disjoncteur différentiel
15 : Les domaines de tension et la TBT
18 : Les textes officiels
20 : Habilitation aux risques électriques
21 : Règles de sécurités pour les appareils électriques
[email protected]
Page 2
I ) Un peu d’histoire
1786 : Galvani découvrit que les muscles d’une grenouille écorchée se contracte au passage d’un courant
électrique.
1884 : Le 1er transport en courant alternatif.
1887 : Réseau d’éclairage à Paris en courant continu !
1898 : Le 1er réseau triphasé en France de 15kV.
1921 : Le 1er réseau triphasé en France de 90kV et 120 kV.
1958 : Le 1er réseau triphasé en France de 400 kV.
II) Les réseaux de distribution
II.1) Sources d’énergie :
•
•
•
•
•
Centrale hydraulique au fil de l’eau et barrages (17,6%) qui sont peu coûteux avec une
mise en service rapide aux heures de pointe.
Eolienne.
Energie solaire
Centrale thermique classique au fioul et au charbon (7,1%)
Centrale thermique nucléaire (75,3%)
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Page 3
II.2) Aspect économique
En 2002, la consommation française est de
francs.
milliards de kw/h, cela représente
milliards de
II.3) Prévisions
EDF qui détient le monopole en France de la distribution de l’électricité, prévoit 24 heures à l’avance la
puissance qui sera appelé par les consommateurs. Cette prévision se fait par ½ heure en fonction du jour
de la semaine, de la météo, des consommations des journées précédentes. Des déséquilibre entre la
puissance appelée et celle disponible entraîne des fluctuations de tensions et fréquence (possibilité de
délectage).
II.4) Transport
L’énergie électrique ne se stocke pas, il faut donc à chaque instant la produire la transporter et la
distribuer.
Le courant alternatif sinusoïdale de fréquence 5Hz se prête aisément à la transformations des tensions :
élévation au départ de la ligne, abaissement à l’arrivée.
Le transport se fait en triphasé car il faut 2 fois moins de cuivre qu’en monophasé.
On démontre qu’à pertes égales, quand on multiplie la tension par n, on divise la section par n 2, donc le
poids du conducteur.
Il existe aussi une liaison France Angleterre en courant continu dont la puissance Max est de 2000MW
sous 270kV.
Sur les lignes hautes tensions une ligne de garde en haut permet d’évacuer la foudre vers la terre.
II.5) Distribution
20kV
HTA
400kV
HTB
225kV
HTB
90kV
HTB
20kV
HTA
400V
BTA
Centrale
Les générateurs sont
des alternateurs
triphasés dont les
puissances maximales
actuelles se situent
entre 900 et 1300
MVA pour une
Réseau
régional il
permet de
rejoindre les
grandes
villes
Réseau pour les
grandes distances
entre les lieux de
productions et
consommations
Pour les tensions alternatives
Domaine TBT (Très Basse Tension)
Domaine BTA (Basse Tension)
Domaine BTB (Basse Tension)
Domaine HTA (Basse Tension)
Domaine HTB (Basse Tension)
[email protected]
≤ 50V
≤ 500V
≤ 1000V
≤ 50000V
> 50000V
Page 4
Abonnés
Réseau de
distribution
domestique
Réseau de
distribution entre les
postes de
transformations de
quartiers, villages,
entreprises.
III) LES EFFETS PHYSIOLOGIQUES DU COURANT
ELECTRIQUE
III.1) Effet du courant sur le corps
Le courant agit sur le corps de trois façons différentes :
•
•
•
par blocage des muscles, que ce soient ceux des membres ou de la cage
thoracique (tétanisation),
par brûlures : l’électricité produit par ses effets thermiques des lésions tissulaires
plus ou moins graves selon la valeur du courant,
par action sur le coeur : l’électricité provoque une désorganisation complète du
fonctionnement du coeur, d’où fibrillation ventriculaire.
n la sensation de passage du courant est très variable d'une personne à l'autre, 0,5 mA peut être
considéré comme une valeur moyenne.
n les contractions musculaires (tétanisation) empêchent à la personne de lâcher le conducteur , elles se
produisent aux alentours de 10 mA (cette valeur dépend de l'âge, du sexe, de l'état de santé, du
niveau d'attention...)
n les difficultés et l'arrêt respiratoire qui se produit pour des courants de 20 à 30 mA est en fait une
contraction des muscles respiratoires.
n la fibrillation cardiaque se produit à partir de 100mA
n 1 A provoque l'arrêt du cœur.
III.2) Paramètres à prendre en compte pour l’évaluation des risques
Quatre paramètres interdépendants influent sur le niveau des risques :
- Ic : courant qui circule dans le corps humain,
- Uc : tension appliquée au corps,
- R : résistance du corps,
- t : temps de passage du courant dans le corps.
•
•
•
La tension Uc appliquée au corps humain peut être due :
à deux contacts avec des parties actives, parties
normalement sous tension, portées à des potentiels
différents,
à un contact avec la terre et une partie active,
à un contact avec la terre et une masse métallique mise
accidentellement sous tension.
[email protected]
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III.2.a) Relation entre le temps de passage du courant de choc dans le corps humain et
l’intensité de ce courant.
Les courbes ci-contre, issues de la norme
CEI 479, illustrent la relation t=f(Ic ) et
déterminent quatre zones.
Zone 1 : Le courant de choc est inférieur au
seuil de perception (Ic < 0,5 mA). Il n’y a
pas de perception du passage du courant
dans le corps : aucun risque.
Zone 2 : Le courant est perçu sans réaction
de la personne : habituellement, aucun effet
physiologique dangereux.
Zone 3 : Le courant provoque une réaction
: la personne ne peut plus lâcher l’appareil en défaut. Le courant doit être coupé par un tiers afin de
mettre la personne hors de danger : habituellement sans dommage organique, mais probabilité de
contractions musculaires et de difficultés respiratoires.
Zone 4 : En plus des effets de la zone 3, la fibrillation ventriculaire augmente de 5% des cas pour la
courbe C2, 50 % des cas pour la courbe C3, et plus de 50% au-delà de cette dernière courbe, d’où des
effets pathophysiologiques importants tels qu’arrêt du coeur, arrêt de la respiration, brûlures graves.
III.2.b) Relation entre le temps de passage du courant de choc dans le corps humain et
la tension de contact
Selon le type de local, la norme NFC 15-100 précise, pour une tension d’alimentation en courant alternatif,
deux valeurs de tensions limites conventionnelles de sécurité UL :
- UL = 25 V pour les locaux mouillés,
- UL = 50 V pour les locaux secs.
Ces tensions, non dangereuses dans des
environnements précis, définissent des courbes où
les risques sont contrôlés en fonction du temps de
passage du courant dans le corps.
Pour des risques plus importants des alimentations
en Très Basse Tension de Sécurité (TBTS) peuvent
être requises : 12 V pour les endroits immergés, 25 ou
50 V pour les locaux humides ou secs.
Les courbes de la figure ci-contre illustrent la
relation t = f(Uc ).
En courant continu lisse, les tensions limites
conventionnelles sont respectivement 60V et 120V
suivant qu’il s’agit de locaux ou emplacements de
travail mouillés ou non.
[email protected]
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Temps de contact (s)
5
1
0,5
UL = 50 V
0,1
0,05
UL = 25 V
0,01
10
25
50
100
500
Tension
de contact (V)
III.2.c) Relation entre la résistance du corps humain et la tension de contact
RkΩ
La résistance du corps humain varie suivant que la peau est sèche
ou humide, mouillée ou immergée.
5
La valeur minimale de la résistance du corps humain est 325 ?
lorsque le corps est immergé, par exemple dans des salles de bains 4
ou des piscines.
3
La figure ci-contre donne les courbes donnant la relation
R = f(Uc) entre la résistance du corps humain et la tension de
2
contact .
C’est à partir des trois relations t = f(Ic ), t = f(Uc ) et R = f(Uc ) que
sont établies les règles de sécurité des personnes imposées par la
norme NFC 15-100.
1
1 Peau sèche
2 Peau humide
3 Peau mouillée
4 Peau immergée
2
1
3
0
4
2550
250
Protéger l’homme des effets dangereux du courant électrique est prioritaire, le risque d’électrisation est
donc le premier à prendre en compte.
L’électrisation du corps humain peut se faire par deux types de contacts : les contacts directs et les
contacts indirects.
IV) PROTECTION CONTRE LES CONTACTS DIRECTS
IV.1) Qu’appelle-t-on un contact direct ?
C’est le contact d’une personne avec une partie d’un équipement ou d’une installation normalement
sous tension.
Il existe deux cas de figure :
Cas n °1:
C’est le cas le moins fréquent et le plus défavorable pour la
personne. La personne étant supposée isolée du sol le
courant va circuler directement par la cage thoracique via le
système respiratoire et cardiaque.
Ic =…… / …………=
au regard de la
courbe t=f(Ic) indiquer la durée maximale de
cette situation pour cette personne :
T= ……………….
[email protected]
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Uc (V)
Cas n°2 :
Les réseaux de distribution ont le neutre raccordé à la terre. Cette mise à la terre est réalisée au niveau du
transformateur de distribution et relayée tous les 200 mètres environ. De ce fait toute personne qui
rentrera en contact avec une phase du réseau se veraa soumise à une tension de 220V.
Si on suppose les contacts pieds/sol de résistance nulle la personne se retrouve comme dans le cas n°1
traversé par un courant de 200mA.
IV.2) Les moyens de protection contre les contacts directs
IV.2.a) Généralités
Les dispositions de protection contre les risques de contacts directs ont pour but d’assurer la mise hors
de portée de pièces nues sous tension accessibles aux travailleurs.
La protection peut être obtenue par l’un des trois moyens suivants :
- éloignement
- obstacles , protections
- isolation.
IV.2.b) Eloignement
L’éloignement doit être suffisant pour prévenir le risque d’accidents par contacts directs ou
rapprochement à l’aide d’objets que les travailleurs manipulent ou transportent.
IV.2.c) obstacles
Les obstacles sont constitués :
- soit de paroi pleine ou percées de trous,
- soit de grillage.
Tous les obstacles, coffrets d’appareillage, armoires de tableaux, cache-bornes de moteurs, portes en
tôle ou en grillage dans les postes H.T., doivent être maintenus en place et en bon état.
Important :La suppression des obstacles, quelle qu’en soit la classe de tension, ne sera réalisée que
par des électriciens.
[email protected]
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Degrés de protection procurés par les enveloppes ( NF C 20 010 )
Les degrés minima de protection du matériel sont : IP 2X en B.T. et IP 3X en H.T.
Ils assurent la protection contre les contacts directs.
IV.2.d) Isolation
L’isolation doit être adaptée à la tension de l’installation.
exemple : protection des conducteurs et câbles nus .
Les prises de courant, ou prolongateurs et connecteurs doivent être disposés de façon que leurs parties
actives nues ne soient pas accessibles aussi bien lorsque leurs éléments sont séparés, que lorsqu’ils
sont assemblés ou en cours d’assemblage
Exemple : Prise à éclips.
Il ne faut jamais laisser sur un socle de prise de courant un câble d’alimentation dont l’autre extrémité
n’est pas reliée à un appareil électrique. Un câble d’alimentation doit tout d’abord être réunis à l’appareil
et ensuite au socle de la prise de courant .
Locaux et emplacements à risques particuliers de chocs électriques
Le chef d’établissement doit désigner ces locaux ou emplacements de travail et les délimiter clairement.
Leurs accès ne sont autorisés qu’aux personnes averties des risques électriques ou aux personnes
placées sur la surveillance d’une personne désignée à cet effet.
IV.2.e) Autres moyens de protection
-
Une autre protection sera réalisé par un dispositif différentiel monophasé haute sensibilité 10
ou 30 mA.
Ph
N
Exemple :
Fil de phase
dénudé
I1
I2
If
[email protected]
Page 9
Cette protection ne peut-être que complémentaire par rapport à la protection de base. Elle est
obligatoire pour tous les circuits des salles d’eau, sur les chantiers, terrains de camping, et
fortement conseillée dans les autres cas. Ce dispositif différentiel détectera le courant de
défaut qui traverse le corps de la personne et mettra automatiquement le circuit hors tension
dans un temps inférieur à 40ms.
On a donc I1-I2 = If et si If ≥30mA les contacts du disjoncteur différentiel haute sensibilité
s’ouvrent.
-
Une autre possibilité est l’emploi de la très basse tension de sécurité (TBTS). Cette tension
ne devra pas dépasser la valeur limite supérieur qui engendrerait un courant dangereux. Pour
obtenir ces tensions de sécurité, il sera impératif d’utiliser des transformateurs de sécurité.
Type de locaux
UL (Volts Eff) alternatif UL continue
Locaux non mouillés
50
100
Locaux mouillés (extérieur, chnatiers,quais,..)
25
50
Locaux immergés (piscine,…)
12
25
V) PROTECTION CONTRE LES CONTACTS INDIRECTS
V.1) Qu’appelle-t-on un contact indirect ?
C’est le contact d’une personne avec une masse métallique mise accidentellement sous tension par
défaut d’isolement. Ce type de contact est très dangereux car, contrairement au contact direct, il n’est
pas lié à l’imprudence ou à la maladresse de l’utilisateur.
En supposant que la résistance du
défaut est faible, la personne placée
dans cette condition sera soumise à un
potentiel d’environ ……….. et
traversée par un courant d’environ
………../…………. = …………..mA.
Ce courant dépendra aussi du degré
d’isolement pieds/sol. Ce défaut doit
être détecter rapidement et éliminer
avant qu’une personne entre en contact
avec la masse métallique.
V.2 Les différents moyens de protection
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Page 10
V.2.a) Association de la mise à la terre avec des dispositifs de coupure automatique de
l’alimentation
Dans le cas d’installations alimentées directement en BT par EDF (régime TT), on utilise un dispositif à
coupure automatique de l’alimentation en cas de défaut : disjoncteur ou interrupteur à courant
différentiel résiduel (aussi appelés disjoncteur ou interrupteur différentiel). Pour bien se protéger des
contacts directs, trois conditions sont impératives :
-
Utiliser un différentiel moyenne ou haute sensibilité
-
Avoir une prise de terre de valeur correcte
-
Avoir raccordé toutes les masses métalliques de l’installation à cette prise de terre.
Un dispositif différentiel seul c’est-à-dire non associé à une prise de terre est dangereux car il ne
peut fonctionner.
En l’absence de défaut (rupture d’isolant) nous
aurons : I1=I2
En présence d’un défaut d’isolement nous aurons :
I1>i2 avec I1-I2 = If
Le circuit de détection va enregistrer cet écart entre
le courant “sortant” et le courant “entrant” ouvrant
ainsi
les
contacts.
L’équipement
sera
automatiquement mis hors tension.
Structure interne du disjoncteur différentiel magnéto-thermique
Disjoncteur en position ouverture
1
2
3
4
5
6
7
8
9
9
Contacts
Dispositif magneto-thermique
Tore ferromagnetique
Bobine détectant I1
Bobine détectant I2
Bobine sonde
Relais de déclenchement
Bouton d’armement mise en route
Bouton arrêt
Liaison mécanique
8
2
7
3
4
Disjoncteur en position fermeture
Accrochage
[email protected]
Page 11
1
6
5
Pas de défaut I1=I2
Le flux φ1 produit par la bobine 1 est égal au flux φ2
produit par la bobine 2 .Le flux résultant dans le
tore=0 donc U=0 à la bobine sonde .
Défaut d’isolement
Le flux φ1 produit par la bobine 1 est supérieur au
flux φ2 produit par la bobine 2 : apparition d’un flux
variable dans le tore et d’une fem induite « e » aux
bornes de la bobine sonde ( loi de Lenz ) qui va
alimenter un relais , il y aura déclenchement du
disjoncteur si le défaut est dangereux pour les
personnes.
Exemples :
1) Dans une habitation avec locaux mouillés et une résistance de la prise de terre de 37Ω.
Quelle devra être la sensibilité du disjoncteur différentiel à utiliser ?
Ul=……..
∆I=……../…………=……………..
On prendra le disjoncteur avec une sensibilité de …….
2)
Dans une habitation avec locaux mouillés , on place un disjoncteur différentiel ayant une sensibilité
de 500mA.
Quelle devra être la résistance de la prise de terre ?
Ru=……….../………..=…………………..
Peut-on augmenter cette résistance de terre?
…………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
Autres moyens de protection contre les risques de contact indirect dans les installations alimentées par
du courant alternatif
Ils peuvent être réalisée soit :
- par double isolation, par isolation renforcée,
- par la séparation des circuits,
- par l’utilisation de la Très Basse Tension de Sécurité (T.B.T.S.)
Les modalités pratiques de réalisation des différents types de mesures de protection sont définies par
arrêtés.
VI) Equipement de Protection individuelle (E.P.I.)
Un électricien intervenant sur une installation électrique peut par un geste malencontreux provoquer un
court circuit. Cet incident entraînera des brûlures dues à l’arc électrique et aux projections de matière en
fusion.
Pour prévenir ce type d’accident et ses conséquences, il y a lieu :
- d’utiliser des outils isolants ou isolés .
- de protéger contre les surintensités les circuits de mesure notamment par des dispositifs à haut
pouvoir de coupure e .
[email protected]
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- de porter des équipements de protections individuelles (E.P.I)
Risques au niveau de la tête
Risques au niveau des yeux
Chutes d’un niveau supérieur
Ultra-violets (court-circuit)
Chutes d’objets
Projections de particules
Heurts d’obstacles
Chocs électriques au niveau de la
tête
Risques au niveau des mains
Protection contre les contacts
directs
Dans tous les cas, il sera préférable de travailler hors tension sur une installation ou un équipement
consignés.
VII) LES REGIMES DE NEUTRE
Egalement appelés "schémas de liaisons à la terre" (SLT)
Ils sont définis par la norme CEI 364
Le régime de neutre est représenté par deux lettres:
n la première lettre indique la situation du point neutre du transformateur par rapport à la terre :
-T pour une liaison directe à la terre
- I pour une absence de liaison à la terre ou une liaison par impédance
n la deuxième lettre indique la situation des masses du récepteur
- T masse reliée à la terre
- N masse reliée au neutre.
Régimes
TT
TN
IT
neutre du transformateur
terre
terre
isolé ou impédant
masses des récepteurs
terre
neutre
terre
N.B. le régime TN comporte trois sous-schémas : TNC, TNS, TNCS
VII.1) Schéma TT
En présence d’un défaut d’isolement, le courant de défaut est essentiellement limité par les résistances
de terre (si la prise de terre des masses et la prise de terre du neutre ne sont pas confondues).
Le déclenchement des dispositifs de protection est obligatoire au premier défaut d’isolement et
l’installation doit être entretenue par un personnel compétent.
En cas de défaut, les courants sont très importants et les risques d’incendie accrus. Les mesures de
déclenchement représentent la seule garantie de bon fonctionnement de l’installation..
Le courant de défaut au-delà duquel il y a risque est très largement inférieur aux réglages des dispositifs
de protection maximum de courant, il est nécessaire de mettre en oeuvre en tête d’installation au moins
un Dispositif Différentiel Résiduel (DDR).
[email protected]
Page 13
VII.1.a) Schéma TT sans différentiel = DANGER !!!
400V
N
Id4
Id
Uc
RA
RB
Rh +Rth (voisin de 1000Ω) étant important devant RA on en déduit Uc ≈ Ra x Id
Pour être en sécurité il faut Uc≤ Ul c’est à dire Ul ≥ Ra X Id.
Calcul de Id= Uo/ ( Ra+ Rb) d’ou Uc= Uo Ra / ( Ra + Rb)
Exemple si Rb =3 Ω et Ra = 7 Ω on a alors Uc =……………..
La condition ……………….. respectée et la tension de contact est ………………
Conclusion : La présence d’une prise de terre des masses diminue la tension de contact mais ne suffit
généralement pas.
Il faut donc réduire Ra mais c’est difficilement réalisable ou mettre hors tension le matériel en défaut
lorsque Id provoque une tension de contact supérieur à la la tension limite Ul.
VII.1.b) Le schéma TT avec différentiel
400V
Dispositif de protection
différentiel résiduel
N
Id4
Id
RB
RA
Uc
Rh+ Rth >> Ra on en déduit que Uc = Ra x Id, c’est à dire :
Ul ≥ Ra x Id avec
Ra : Résistance de la prise de terre des masses
Id : Sensibilité du disposotif de protection différentiel résiduel.
Exemple : Pour Ra= 100 Ω et Ul imposé à 50 V on a Id ≤ ……………………
[email protected]
Page 14
VII.2) Schéma IT
En fonctionnement normal (sans défaut d’isolement), le réseau
est mis à la terre par l’impédance de fuite du réseau.
N
La signalisation du premier défaut d’isolement est obligatoire
mais le déclenchement n’est pas exigé. Cependant, il faut savoir
Masses
Masses
qu’il y a défaut, le rechercher rapidement (à l’aide de
Récepteur
Récepteur
localisateurs de défaut) et l’éliminer avant qu’un deuxième
CPI
défaut intervienne.
T
A l’apparition du deuxième défaut et si le premier défaut n’a pas
été éliminé, trois cas sont à examiner :
- le défaut concerne le même conducteur actif : rien ne se passe et l’exploitation peut continuer,
- le défaut concerne deux conducteurs actifs différents : si toutes les masses sont
interconnectées, le défaut double est un court-circuit,
- le défaut concerne deux conducteurs actifs différents mais toutes les masses ne sont pas
interconnectées : pour des masses mises à la terre individuellement ou par groupe, chaque
circuit ou groupe de circuits doit être protégé par un DDR.
Le choix du régime de neutre et les protections
Régime
Technique
d'exploitation
Technique de protection
Caractéristiques
TT
Coupure au premier
défaut
Solution simple d'exploitation
TN
Coupure au premier
défaut
Mise à la terre des masses
Emploi de dispositifs
différentiels
Mise au neutre des masses
Emploi de dispositifs
différentiels
IT
Répartition des prises de terre
Nécessité de personnel
d'entretien
Risque d'incendie
Signalisation du
Mise à la terre des masses
Solution assurant la continuité
premier
Surveillance du premier défaut et d'exploitation
défaut
recherche de ce défaut sous
Nécessité d'un personnel
Coupure au deuxième tension.
d'entretien
défaut
Coupure par la protection des
Recherche du premier surintensités lors du second
défaut
défaut
Protection contre les
surtensions
N.B. Pour les locaux d'habitation : régime TT (arrêté du 13/2/1970)
Pour les établissement d'enseignement secondaire et technique avec des locaux de travaux pratiques
: régime TT (note technique "prévention incendie" n° 5bis du 20/12/1973 du ministère de l'intérieur et
cahier des prescriptions techniques du ministère de l'éducation nationale.
[email protected]
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1
2
3
VII) L’appareillage de protection contre les risques du courant
électrique
Le sectionneur
Rôle :
Isoler du réseau le circuit de puissance.
Transmettre l’énergie électrique
Permettre la consignation
Particularité :
Il ne possède aucun pouvoir de coupure. Il se manœuvre à vide (courant nul).
Il porte parfois des fusibles.
Il peut-être condamné par trois cadenas.
Symbolisation :
Photo :
Q1
5
6
3
4
1
2
1
3
14
Différents types de sectionneur
Sectionneur porte fusible
Sectionneur disjoncteur
Interrupteur sectionneur
Les fusibles
Rôle : Protéger contre les surintensités (surcharges et court-circuits).
Transmettre l’énergie électrique
Particularité :
Obligation de le remplacer après fusion
Pouvoir de coupure de In.
Deux types :
gI
⇒ surcharge et court-circuit.
AM
⇒ court-circuit.
Symbolisation :
1
Photo :
F1
2
Le disjoncteur
[email protected]
Page 16
Le disjoncteur est un appareil coûteux, dont le volume est plus important que celui d’un coupe-circuit, son
système mécanique est déclenché très durement lors des déclenchements sur court-circuit et si ces derniers sont
fréquents, les pôles finissent par se détériorer.
Le disjoncteur est un appareil électromécanique capable de supporter et d’interrompre des courants dans des
conditions normales mais surtout dans des conditions anormales comme les courts-circuits et les surcharges.
Sous certaines conditions, il peut aussi assurer la protection des personnes contre les dangers du courant
électrique et il peut aussi assurer le sectionnement.
Il comporte :
- un circuit principal, qui comprend l’ensemble des parties conductrices insérées dans le circuit à
protéger,
- un circuit de commande, qui regroupe les parties conductrices insérées dans un circuit utilisé pour
commander les manoeuvres d’ouverture et de fermeture,
- un circuit auxiliaire éventuel, destiné à assurer des fonctions annexes telles que la signalisation ou le
verrouillage.
La position de repos du disjoncteur est fermée par intervention manuelle à l’aide d’un levier ou d’une manette.
La position de travail du disjoncteur est l’ouverture automatique.
Ainsi lors d’un déclenchement, un simple regard sur le panneau permet de repérer immédiatement le disjoncteur
dont le levier est en position inverse des autres. Une fois le défaut éliminé, il suffit de remettre le levier en place
pour réenclencher le disjoncteur.
Le contacteur
Rôle : Etablir ou interrompre l’énergie électrique (W) par télécommande.
Particularité :
Son calibre (In) dépend de la catégorie d’emploi.
Pouvoir de coupure limité (10 x In)
Symbolisation :
Photo :
5 A1
13
3
A2
4
14
26
KM
Le relais thermique
Rôle : Protéger contre les surcharges en détectant un état thermique de l’actionneur (image thermique par
courant absorbé)
Transmettre l’énergie électrqiue.
Particularité :
Il ne possède pas de pouvoir de coupure
Seuil de déclenchement réglable.
Symbolisation :
[email protected]
Photo :
Page 17
35
1
4
F2
26
Le disjoncteur différentiel résiduel
Rôle : Protéger contre les courants de court-circuit,
Protéger contre les courants de surcharges.
Protéger contre les défauts à la terre.
Particularité :
Pouvoir de coupure à définir.
Symbolisation :
[email protected]
Photo :
Page 18
Définition relatives aux opérations
Il existe trois types d’opérations possibles
Manœuvres :
Ce sont des opérations ayant pour but de changer la
configuration électrique d’un réseau, d’une installation
ou d’un équipement.
Manœuvres d’exploitation :
Modification de l’état électrique
dans le cadre de fonctionnement
normal.
Intervention de dépannage :
Recherche et localisation des
défauts avec présence de
tension si nécessaire.
Elimination du défaut suivant les
modalités des travaux hors
tension..
Réglage et vérification du
fonctionnement de l’équipement
ou de l’appareil après réparation
habituellement sous tension.
Manœuvres de consignation :
Manœuvres faisant l’objet d’une
procédure rigoureuse dans le
but de consigner ( ou de
déconsigner) un réseau, un
équipement ou une installation
Intervention de connexion :
Interventions
à des conducteurs
Ce sontLimitée
des opérations
non prévues
de circuits de faible
puissance (TBT BTA)
conducteurs de circuits de
faible puissance.
Manœuvres d’urgence :
Manœuvre imposée par
les circonstances pour la
sauvegarde des
personnes et des biens.
Les manœuvres des
appareils de coupure
d’urgence peuvent être
effectuées par toute
Interventions de
remplacement :
Remplacement
d’appareillage pouvant
être effectué avec
présence de tension
sans risques
particuliers.
Travaux d’ordre électrique qui
Travaux d’ordre non électrique qui
Travaux
nécessitent l’emploi de
personnel :
nécessitent l’emploi de personnel qualifié
(réaliser,
modifier,
qualifié électricien Opérations prévues et planifiéesnon
électricien
entretenir, réparer un ouvrage électirque)
[email protected]
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TRAVAUX HORS TENSION EN BTA :Manœuvre de consignation électrique d’un ouvrage
Un ouvrage sur lequel on doit effectuer des travaux hors tension doit être consigné par le chargé de consignation
habilité BC. Si malgré tout il subsiste des tensions au voisinage, il conviendra d’appliquer les règles concernant
les travaux au voisinage.
La consignation d’une installation
1. SEPARATION
La séparation doit porter sur tous les
conducteurs actifs (y compris le neutre)
Elle doit être effectuée de façon certaine :
- sectionneur
- vue directe ou pleinement apparente
- enlèvement de pièces de contact
- interposition d’écran
2. CONDAMNATION
Elle comprend :
Signalisation
Neutralisation de toutes commandes locale ou à
distance
Immobilisation
Blocage mécanique
3. IDENTIFICATION
But : être certain que la zone de travail est bien située
sur l’ouvrage mis hors tension
- Connaissance géographique des lieux
- Consultation des plans et schémas
- Connaissance des ouvrages et de leurs caractéristiques
- Exploitation et lecture des pancartes et des repères
- Identification visuelle quand on peut suivre la canalisation depuis le lieu de la
séparation certaine ou de la MALT et du C/Ct
4. VAT –MALT et C/Ct
La Vérification d’Absence de Tension (VAT)
en BT doit être effectuée
sur le lieu de travail et sur tous les conducteurs
actifs (y compris le neutre).
Il faut vérifier le testeur VAT avant chaque
utilisation.
Il est interdit d’utiliser un multimètre pour la
VAT.
Mise A La Terre (MALT)
Mise en Court-CircuiT (C/Ct)
Elle est non obligatoire en BTA.
Pour se prémunir des retours de courant
possibles tels que :
- risque de tension induite
- présence de condensateurs
- présence de câbles de grande longueur
- risque de réalimentation
La MALT et C/Ct doit être réalisée de PART ET
D’AUTRE de la zone de travail.
[email protected]
Page 20
TRAVAIL AU VOISINAGE
Tout contact intentionnel avec des P.N.S.T est à exclure (sinon il s’agit d’un travail sous tension).
Tout matériel possédant un IP 2X minimum n’est pas considéré comme autant de PNST.
Trois procédure de travail au voisinage :
Travaux au voisinage avec élimination du risque de voisinage.
Par consignation de l’ouvrage créant le risque.
Par la mise hors de portée des PNST au voisinage par pose d’écrans isolants.
Travaux au voisinage sans élimination du risque de voisinage.
Dans ce cas il faut prendre des dispositions permettant d’éliminer les conséquences du risques ( EPI, outils
isolants ou isolés)
Le chargé de travaux B2V doit accomplir un certain nombre de tâches.
L’exécutant électricien, doit être habilité B1V, être désigné, travailler sur ordre, averti par consigne des
précautions à prendre.
La zone de travail doit être délimitée
Les différentes habilitations
Distances minimales d’approche et de voisinage
[email protected]
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SYMBOLES D’HABILITATION (UTE C 18-510)
B 1 V
Exemple : L’habilitation
La seconde lettre majuscule
caractérise :
C : procéder à des consignations
N : travaux de nettoyage sous
tension
R : en BT > mesurage,
dépannage, essais, …
T : travail sous tension
V : travail au voisinage
La première lettre
majuscule caractérise :
B : installation BT ou TBT
H : installation HT
Indice numérique :
0 : travaux d’ordre non électrique
1 : travaux d’ordre électrique
2 : chargé de travaux
Exercice :
Qu’est qu’une habilitation au niveau B1V ?
OPÉRATIONS DU DOMAINE BT OPÉRATIONS
Hors Tension
Travaux au voisinage
B0
B0V
B1
B1V
B2
B2V
BC(consignation)
Intervention Mesurage Essais
BR
HABILITATION DES NON ÉLECTRICIENS : B0, B0V
Le non électricien doit suivre les instructions du chef de chantier
Le non électricien n'entreprend un travail que s'il en a reçu l'ordre
Le non électricien peut accéder aux locaux réservés aux électriciens et doit respecter les limites de la zone de
travail
Le non électricien peut être désigné « surveillant de sécurité»
ZONE 1
Activité du B0 :
Effectuer ou diriger des travaux d'ordre non électrique
• Habilité
• Désigné
• Avoir l'installation électrique consignée
ZONE 4
Activité du B0V :
• Effectuer ou diriger des travaux d'ordre non électrique
• Habilité au voisinage
• Désigné
Le personnel effectuant des travaux non électriques au voisinage peut ne pas habilité mais dans ce cas, il doit :
Le non électricien doit être désigné.
Le non électricien doit travailler sur ordre uniquement.
Le non électricien doit être averti par consigne sur les précautions à prendre.
Le non électricien doit être surveillé en permanence
[email protected]
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HABILITATION DES ELECTRICIENS B1, B1V
L'exécutant doit veiller à sa propre sécurité.
L'exécutant doit vérifier matériels et outils avant utilisation.
L'exécutant doit suivre les instructions du chargé de travaux
L'exécutant ne doit entreprendre un travail que s'il en a reçu l'ordre uniquement
L'exécutant doit respecter les limites de la zone de travail
L'exécutant doit porter les EPI et utiliser des outils adaptés
L'exécutant peut assurer la fonction de surveillant de sécurité
ZONE 1
Activité du B1 :
• Electricien exécutant désigné
• Avoir son installation consignée
• Doit veiller à sa sécurité
• Posséder un outillage isolé
ZONE 4
Activité du B1V :
• Electricien exécutant désigné (essais, mesurage, etc.)
• Habilité au voisinage
• Doit veiller à sa sécurité
• Posséder un outillage isolé et EPI tel que gants
homologués
HABILITATION DES ELECTRICIENS B2, B2V
Le chargé de travaux est responsable de la sécurité sur le chantier
• avant le début des travaux et d'entreprendre le travail
• pendant les travaux
• à la fin des travaux
Le chargé de travaux peut avoir des exécutants sous ses ordres
ZONE 1
Activité du B2 :
• Habilité
• Avoir l'installation consignée
• Reçoit le titre de consignation
• Organise le travail
• Exécute ou fait exécuter la 2e étape de consignation
ZONE 4
Activité du B2V :
• Habilité au voisinage
• Zone de voisinage ≤ 0,30 m
• Reçoit le titre de consignation
• Organise le travail
• Exécute ou fait exécuter la 2e étape de consignation
R0LE DU CHARGE DE CONSIGNATION
Pour une consignation complète, il doit :
1. SEPARER
2. CONDAMNER
3. IDENTIFIER L’OUVRAGE
4. EFFECTUER LA VAT + MALT ET CCT
5. DELIVRE une attestation de consignation pour travaux
6. SIGNE l’attestation et la FAIT SIGNER par le chargé de travaux.
Pour une consignation en deux étapes, il doit :
1.SEPARER
2.CONDAMNER
3. DELIVRE une attestation de 1ère étape de consignation
4. SIGNE l’attestation et la FAIT SIGNER par le chargé de travaux.
Pour une déconsignation, il doit :
[email protected]
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1. RETIRE le dispositif de MALT et en CCT.
2. RETIRE les écrans, protecteurs et matériels de balisage.
3. DECONDAMNE
4. RESTITUE l’ouvrage au chargé d’exploitation
SURVEILLANT DE SECURITE ELECTRIQUE
Personne possédant une connaissance approfondie en matière de sécurité
électrique, et désignée par son employeur ou par le chargé de travaux pour
veiller à la sécurité des personnes effectuant des opérations sur un ouvrage
électrique ou à son voisinage.
ROLE DU CHEF D’ETABLISSEMENT
Prendre les mesures de sécurité
Déterminer le rôle de chacun
Former et habiliter
Fournir le matériel
Organiser les opérations
RÔLE DU CHARGÉ D’INTERVENTION (BR)
En tant que chargé d’intervention habilité BR, je dois …
1.
Avoir l’accord du chef d’établissement ou de l’utilisateur et avoir reçu
l’ordre d’exécution.
2.
Je peux procéder moi-même aux opérations de consignation au cours
de mes interventions.
3.
Avoir acquis la connaissance du fonctionnement de l’installation ou
de l’équipement.
4.
Disposer d’appareils de mesurage ou de vérification et d’outils
adaptés aux opérations à effectuer.
5.
Prendre les mesures pour assurer la sécurité des tiers, des exécutants,
et tous les risques discernables.
6.
Porter un équipement individuel adapté.
7.
Délimiter l’emplacement de travail.
8.
Disposer d’un emplacement dégagé.
9.
M’isoler des éléments conducteurs.
[email protected]
Page 24
.
LES DOMAINES DE TENSION
Aucun travail sur un ouvrage électrique ou au voisinage d’un ouvrage normalement sous tension ne peut être
entrepris sans considérer les consignes de sécurité dépendantes des différents domaines de tension :
Domaines de tension
Très Basse Tension
( Domaine T.B.T )
Basse Tension
( Domaine B.T )
Haute Tension
( Domaine H.T. )
Valeur de la tension nominale
Un exprimée en volts
en courant alternatif ( A.C. )
en courant continu ( D.C. )
Un ≤ 50
Un < 120
Domaine B.T.A
Domaine B.T.B
Domaine H.T.A.
Domaine H.T.B.
50 < Un ≤ 500
500 < Un ≤ 1 000
1 000 < Un ≤ 50 000
Un > 50 000
120 < Un ≤ 750
750 < Un ≤ 1 500
1 500 < Un ≤ 75 000
Un > 75 000
Dans le cas particulier de la Très Basse Tension, il y a lieu de distinguer les opérations :
En Très Basse Tension de Sécurité ( T.B.T.S. )
Les sources de sécurité peuvent être soit :
- un transformateur de sécurité conforme à la norme NF EN 60 742 ou NF C 52 742 .
- un groupe moteur-générateur .
- des accumulateurs ( piles ) indépendantes .
L’utilisation de ces sources dépendra des locaux et des emplacements où sera utilisé le matériel, les tensions
maximum à mettre en oeuvre seront :
- dans les locaux secs :
- dans les locaux mouillés :
U alternatif = 50 V ; U continu = 120 V
U alternatif = 25 V ; U continu = 60 V
Au secondaire du transformateur ( coté utilisation ), les conducteurs ne doivent en aucun cas être reliés à la
terre .
Les masses des matériels électriques devront :
- ne pas être reliés à la terre, ni à un conducteur de protection .
- être isolés de toutes les autres masses .
En Très Basse Tension de Protection ( T.B.T.P. )
La conception des installations dites T.B.T.P. est identique à celle de T.B.T.S. mais il y a liaison entre les parties
actives et la terre coté utilisation.Les tensions maximum ne sont plus les mêmes qu’en T.B.T.S. suivant les
emplacements:
- dans les locaux secs :
- dans les locaux mouillés :
U alternatif = 25 V ; U continu = 60 V
U alternatif = 12 V ; U continu = 30 V
En Très Basse Tension Fonctionnelle ( T.B.T.F ) : Tous les autres cas de TBT
Aucune précaution n’est à prendre en T.B.T.S et en T.B.T.P pour les risques d’électrisation ( attention aux
courts-circuits et aux brûlures )
En T.B.T.F, toutes les règles de la B.T doivent être appliquées comme en cas d’incertitude sur sa nature .
[email protected]
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CLASSE DES APPAREILS
Le matériel est classé en fonction de sa conception et de la tension d’alimentation . Un symbole doit permettre de
le reconnaître :
CLASSE
SYMBOLE
UTILISATION
0
Pas de symbole
Interdite dans l’industrie
I
Matériel devant être relié
obligatoirement à la terre
II
Matériel à double isolation, jamais relié
à la terre
III
[email protected]
III
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Lampe baladeuse alimentée en T.B.T.S.
non reliée à la terre
LES TEXTES OFFICIELS
1.1 Le contexte réglementaire
Le code du travail permet au Ministre du travail de prendre des décrets portant règlement d’administration
publique en vue d’assurer l’hygiène et la sécurité des travailleurs.
Il existe une véritable hiérarchie des différents textes :
- La Loi : votée par l’assemblée nationale elle définit des objectifs à atteindre.
- Le Décret : Il découle d’une loi, il est signé par le ministre du gouvernement concerné, il précise les buts à
atteindre.
- L’arrêté : Il est signé par le ministre du gouvernement concerné, il précise les moyens.
- La Circulaire : Emise pour les service techniques ou administratifs des ministères, et destinée aux
fonctionnaires, elle analyse les textes et détermine une ligne d’action.
- La Note Technique : Emise par les services techniques des ministères, et destinée aux fonctionnaires, elle
donne une interprétation technique d’un point particulier.
En matière d’électricité
C’est le décret 88 1056 du 14 Novembre 1988 qui traite de la protection des travailleurs dans les établissements
assujettis au code du travail livre 2 titre 3 qui mettent en oeuvre des courants électriques. Il s’applique également
aux entreprises étrangères à l’établissement et auxquelles celui-ci confie soit des travaux sur ses propres
installations électriques, soit des travaux de quelque nature que ce soit au voisinage d’installations électriques.
Ce décret se trouve dans le document publié par l'INRS ref. ED723 (document bleu format A4)
Structure du décret du 14 Novembre 1988
Il comprend 62 articles répartis en 7 sections.
Les sections III, IV et V qui sont les parties maîtresse du décret traitent de la prévention des risques
d’électrocution et des risques de brûlures, incendie et explosions d’origine électrique.
Cependant, la section II et la section VI, par les obligations qu’elles comportent pour l’exécution, la surveillance,
l’entretien et la vérification des installations, contribuent à éviter l’apparition du risque.
Quant aux sections I et VII, elles contiennent des mesures plus générales ou administratives.
1.2 La Normalisation
Il existe plusieurs niveaux de normalisation représentés pour l’électricité par les organismes suivants :
- I.S.O (International Standard Organisation ) : Normes mondiales tous domaines
- la C.E.I. (Comité Electrotechnique international) : Normalisation européenne domaine électrique
-
le CENELEC (Comité Européen de Normalisation Electrique) : Normalisation européenne tous
domaines.
-
A.F.NOR (Association Française de Normalisation) : Normalisation française tous domaines
- l’U.T.E (Union Technique de l’Electricité) : Normalisation française domaine électrique.
[email protected]
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Ces organismes élaborent plusieurs types de documents :
- publications ou recommandations de la C.E.I. ;
- documents d’harmonisation ( HD ) ou normes européennes ( EN ) du CENELEC;
- normes homologuées, normes enregistrées de l’U.T.E, laquelle édite également des guides ou
publications U.T.E ( qui ne sont pas des normes ).
La normalisation en France est réglementée par la loi du 24 mai 1941 qui a créé l’Association Française de
Normalisation (AFNOR) et définit la procédure d’homologation des normes. Cette loi est complétée par le décret
n° 84-74 du 26 mai 1974 modifié par les décrets n° 90-653 et 91-283.
Les normes homologuées doivent être appliquées aux marchés passés par l’état, les établissements et services
publics.
Par ailleurs une norme homologuée peut être rendue d’application obligatoire par arrêté, mais cette procédure n’a
été jusqu’à présent que peu utilisée en électricité.
Enfin, il faut noter qu’il existe deux grandes familles de normes qui visent d’une part la construction du matériel
électrique et d’autre part la réalisation des installations électriques.
Les principales normes de réalisation sont :
- la NF C 15 100 - installations électriques à basse tension;
- la NFC 42020 (aussi appelée CEI 1010 ou EN61010) - appareils de mesure.
Une marque de conformité est alors gravée sur les appareils, un appareil conforme à une norme est un gage de
sécurité.
[email protected]
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