Risque électricité : Cours sur la sécurité électrique

Risque électricité
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La formation qu'on verra aujourd'hui doit vous permettre de repérer et de faire corriger des
situations présentant des risques appareils. On va attendre que tout le monde soit installé pour
pouvoir suivre. On commence tout de suite avec quelques rapports sur ce qu'est l'électricité et le
courant électrique notamment.
Le courant électrique correspond à un déplacement ordonné d'électrons et à ce titre, il peut être
considéré comme un fluide. Si on prend l'exemple d'une cascade ou d'une chute d'eau, si vous
préférez. Cette cascade, vous allez avoir plusieurs paramètres, c'est-à-dire la différence de
hauteur qu'on va retrouver entre le sol et le haut de la cascade.
Cette différence de hauteur en électricité, on peut la comparer à une différence de potentiel. Je
vais vous le noter au tableau. Cette différence de hauteur, cette différence de potentiel, on va
s'améliorer par la tension.
La tension c'est quoi ? C'est la différence de potentiel qui existe entre deux bornes d'un circuit,
portée à des potentiels différents. Que l'on peut représenter par un courant d'eau soumis à une
dénivellation. Cette tension est symbolisée par la lettre U et elle s'exprime en volts.
L'intensité, cette fois-ci, ou le courant, c'est défini par la quantité d'électrons circulant dans un
conducteur équivalent au débit d'un liquide. Cette intensité est symbolisée par la lettre I
s'exprimant en verre. Je vais faire un petit dessin au tableau pour justement réexpliquer un petit
peu tout cela plus facilement.
Si je dessine une prise de courant comme ceci, on peut utiliser à alimenter une lampe dans un
circuit. La tension, ce sera la différence de potentiel que je vais mesurer ici entre l'entrée de ma
lampe et la sortie de ma lampe. Cette tension, comme je vous l'ai dit, est symbolisée par la lettre
U et elle s'exprime en volts.
L'intensité, ce sera quoi ? Eh bien, ce sera simplement la quantité d'électrons qui vont circuler ici
en ligne dans mon circuit pour aller traverser le filament de ma lampe et revenir vers ma prise de
courant. Cette intensité, en courant, c'est la même chose, s'exprimant en verre et c'est la lettre
grand I, pas la lettre grand A. C'est un petit peu plus parlant avec le schéma, on comprend mieux
ce qu'est la courant, ce que c'est. Ce qu'est une tension.
Il existe également une troisième chose qui s'appelle la résistance électrique. La résistance
électrique d'un circuit, c'est la capacité à s'opposer au passage du courant, à l'image d'un lithyl où
il y a une diminution de section dans une canalisation. Si j'ai une canalisation qui se réduit, je vais
opposer le passage du fluide à l'intérieur de cette canalisation.
Je vais proposer une résistance. Cette résistance est symbolisée par la lettre grand R et elle se

mesure en Ohm, le symbole oméga. Elle est définie également par la relation U égale R fois I, je
pense que ça vous parle, c'est ce qu'on appelle la loi d'Ohm.
Cette loi d'Ohm, nous l'utiliserons à la fin du cours pour mesurer ce qui nous intéresse, c'est-à-
dire I et on le verra tout à l'heure. Vous avez quelques exemples ici au tableau et également sur
les diapos de tension en volts. Une pile va vous délivrer une tension d'1,5 V. Un appareil
électroménager 230 V, un moteur 400 V, un transformateur 20 000 V et un pilon de tension peut
aller jusqu'à 400 000 V. Il existe également deux types de courants, courant continu et courant
alternatif.
Donc vous connaissez la différence entre les deux. Si je vous demande de me citer un appareil
qui va fournir une tension continue par exemple. Alors une prise de courant, c'est-à-dire comme
vous avez là un murale par exemple.
Alors une prise de courant va vous fournir quoi, une tension continue ou alternative ? Non,
alternative. Quand on parle de tension continue, il faut avoir à l'esprit qu'il y aura toujours en fait
un sens au courant. Vous avez toujours un plus et un moins.
Dans une tension continue, vous avez toujours un plus et une borne moins. D'ailleurs le symbole
du continu, vous avez ici un trait. Il y a un petit trait juste en dessous.
C'est le symbole de la tension continue. Exemple, une batterie, une pile, vous avez un plus et un
moins. Est-ce que dans une prise de courant, on a un plus et un moins ? Comme celle qui est sur
le mur là-bas.
Non, on n'a pas de plus et un moins dans une prise de courant. Quand vous branchez votre
chargeur de téléphone par exemple, dans un sens ou dans l'autre sens, ça n'a pas d'incident. On
n'a pas de plus, on n'a pas de moins, on n'a pas de polarité à respecter.
Donc en tension alternative, on considère qu'il n'y a pas de sens. Il n'y a pas de sens au courant.
C'est-à-dire que le courant va circuler comme on le voit sur la diapo.
Si on représente en fait la symbolisation du courant alternatif, si on le visualise avec un appareil
qu'on appelle un oscilloscope dans une prise de courant, on va s'apercevoir que le courant va
osciller dans l'alternance positive, alternance négative, alternance positive et ainsi de suite. Le
courant oscille en permanence entre le plus et le moins. Si je représente en fait la tension en
fonction du temps qu'il faut produire, eh bien ici je vais avoir une sinusoïde qui va évoluer
alternance positive, alternance négative, positive et ainsi de suite.
D'accord ? Ici c'est alternance positive, alternance négative, alternance positive, alternance
négative et ainsi de suite. C'est pour ça qu'il n'y a pas de sens au courant en alternatif.
Maintenant on peut créer un sens au courant.

On peut faire en fait du courant continu à partir d'une tension alternative. On peut le faire.
L'exemple le plus fréquent, eh bien ce sont vos téléphones portables.
Vos téléphones lorsque vous les rechargez, vous passez bien sûr par votre chargeur de
téléphone. Le chargeur on va le brancher dans une prise de courant. Or la prise de courant c'est
quoi on a dit tout à l'heure ? C'est de l'alternatif.
Seulement dans votre téléphone vous avez une batterie. Donc une batterie plus et moins. Donc il
faut bien transformer l'énergie alternative de la prise de courant en énergie continue pour aller
alimenter votre batterie.
Pour ce faire on utilisera des composants électroniques qui s'appellent des diodes. Je ne sais
pas si ça vous parle des diodes de redressement. Alors la diode en fait c'est un composant dont
le symbole est le suivant.
Le rôle de la diode c'est de laisser passer le courant dans un sens et pas dans l'autre. Alors
quand je vais utiliser une diode de redressement, et bien je vais avoir ce qu'on appelle un
redressement simple alternance. C'est à dire qu'en fait sur mon oscilloscope j'ai supprimé tout ce
qui était dans le moins pour conserver uniquement quelque chose qui évolue dans le plus.
Quand j'utilise une diode j'ai un redressement simple alternance. Dans votre téléphone on utilise
quatre diodes qu'on va monter de la façon suivante. Ici je vais entrer une tension alternative.
Le symbole alternative c'est celui-ci. Et ici je vais ressortir avec un plus et ici un moins. Autrement
dit dans votre chargeur de téléphone, vous avez tous ce système là.
Ce système s'appelle le pont de diode ou le pont de Grax. Je vais vous mettre le tableau. Grax
c'est la personne qui a inventé ce système.
Le pont de diode ou le pont de Grax. On peut transformer une tension alternative en tension
continue. Est-ce qu'on peut faire l'inverse ? A savoir transformer une tension continue en
alternative d'après vous.
Oui ou non ? Eh bien oui on peut le faire en utilisant ce qu'on appelle des onduleurs ou micro-
onduleurs. Si vous avez des installations photovoltaïques, vous savez les panneaux solaires
photovoltaïques, ces panneaux solaires vous délivrent une tension continue automatiquement. À
la sortie d'un panneau vous avez une tension de 12 volts en courant continu.
Il faut bien transformer si vous revendez cette énergie à EDF, il faut bien la transformer en
courant alternatif. Le plus et le moins de votre panneau, il faut le transformer en énergie
alternative. Et c'est pour ça qu'on va utiliser un appareil qu'on appelle un onduleur qui va
transformer la tension courant continue en tension alternative pour aller la mettre sur le réseau.
Comme ça vous pouvez revendre votre courant. Donc ça existe aussi. Maintenant on va parler

de réseau électrique.
Et dans un réseau électrique domestique par exemple, on va retrouver ici un réseau monophasé.
C'est à dire que dans une prise de courant, comme celle qui est sur le mur là-bas, eh bien si je la
démonte, à l'intérieur je vais retrouver trois conducteurs. Un conducteur de phase symbolisé ici
en rouge.
Un conducteur de neutre symbolisé en bleu. Et un conducteur vert jaune qui est le conducteur de
terre. On a toujours trois conducteurs dans un réseau monophasé.
Alors ce n'est pas plus et moins dans une prise de courant. C'est phase neutre et terre. On est
bien ici en système alternatif.
Et dans l'industrie, on va retrouver aussi des réseaux triphasés. Je vais vous laisser noter peut-
être déjà le réseau monophasé. Donc monophasé, toujours trois conducteurs.
Dans une prise de courant type monophasé domestique, on va retrouver 239. C'est la tension du
réseau monophasé. C'est en fait la différence de potentiel qu'on va mesurer entre la phase et le
neutre.
Dans un réseau triphasé, cette fois-ci, on va retrouver non pas trois conducteurs mais cinq
conducteurs. On retrouvera trois phases. Phase 1, phase 2, phase 3. Le neutre et la terre.
Ces conducteurs-là, ce système-là de réseau triphasé, on le retrouve surtout en industrie. Dès
lors où vous avez des machines qui nécessitent beaucoup de puissance, forcément on va utiliser
une énergie triphasée. Dans cette énergie triphasée, on peut mesurer la différence de potentiel
entre les phases ou entre l'une des phases et le neutre.
C'est ce qu'on appellera justement si on mesure entre phases la tension composée qui est de
400 V pour un réseau 400 V. Et dans un réseau 400 V, on peut aussi mesurer la tension entre
phase et neutre. Ce sera la tension simple qui elle sera de 230 V. Ça va ? Tension simple,
tension composée. Pourquoi 230 V ? Parce que si on divise 400 V par la racine de 3, le facteur
de la racine de 3 qui est à l'intérieur, on va obtenir 230 V. On s'aperçoit également que les
conducteurs sont normalisés, la couleur des conducteurs est normalisée.
On va retrouver par exemple ici la couleur noire, rouge et marron pour la phase. Le conducteur
de neutre, ça sera toujours la couleur bleue. Et le conducteur de terre, deux couleurs, couleur
vert jaune.
On va voir tout de suite après à quoi ils correspondent. Je fais une petite parenthèse ici aussi
pour vous dire que le cours, vous le retrouverez sur Moodle, la plateforme Moodle, je l'ai mis en
ligne. Je ne sais pas s'il y avait accès, oui normalement.
Tout le cours est en ligne sur Moodle. Alors le conducteur de protection mis à la terre, à quoi il

sert ? Et bien pour chaque type de réseau, que ce soit monophasé ou trifasé, on trouve un
conducteur de couleur vert jaune que l'on appelle conducteur de terre ou conducteur de
protection. D'ailleurs il possède deux couleurs.
Est-ce que vous savez pourquoi on a deux couleurs sur un conducteur ? Et bien c'est simplement
pour les gens qui ne distinguent pas les couleurs. Parfois on a des électriciens qui sont
daltoniens, quand ils font du câblage, ça pue à quel moment brancher ce conducteur. Et bien le
fait d'avoir deux couleurs, au moins ça les distingue des autres conducteurs.
Et ce conducteur permet de relier l'ensemble des masses métalliques d'une installation à la terre
via un piquet de terre. Cette liaison à la terre permet de protéger les personnes contre les
contacts indirects dus à des défauts d'isolement. L'ensemble des masses métalliques doivent
être interconnectées et reliées à une même prise de terre.
C'est à dire qu'en fait vous avez quelque part dans le bâtiment ici, ou même chez vous, un piquet
qui est enfoncé dans la terre, environ à deux mètres de profondeur, sur lequel on a relié un gros
conducteur de section normalisée, c'est du 16 mm², qui arrive jusqu'au tableau électrique
principal. Et ensuite toutes les masses métalliques, que ce soit chez vous ou même ici à
l'université, doivent être obligatoirement reliées sur ce conducteur de terre. C'est obligatoire, que
ce soit chez vous ou ici à l'université.
Si vous prenez, je ne sais pas, le poteau qui est là, c'est de la ferraille, il doit être relié à la terre.
C'est obligatoire. Et vous avez ensuite des organismes de contrôle qui viennent, que ce soit
VERITAS ou la contrôle, qui viennent vérifier que votre appareil est bien relié, que votre masse
métallique est bien reliée sur le piquet de terre.
Alors pourquoi on fait ça, on verra juste après. On arrive maintenant aux statistiques. Pour les
statistiques, d'une façon générale, pour 1000 accidents du travail, 100 sont graves et immortels
lorsqu'il s'agit d'accidents d'origine électrique.
Pour 100 accidents, 10 sont graves et immortels. En fait, vous avez un risque mortel qui est
multiplié par 10 par rapport aux autres accidents du travail. 80% des accidents surviennent en
basse tension et 90% par contact direct.
Alors justement, on va voir juste après ce qu'on appelle les domaines de tension, les basses
tensions, etc. Et également les définitions contact direct, contact internet. On commence tout de
suite par la classification des tensions.
Cette classification de tension, c'est une norme qu'on appelle la NFC 1850, qui classifie les
tensions en fonction de leur valeur. Exemple, vous allez trouver trois termes. TBT pour très
basse tension.
BT pour basse tension. HT pour très haute tension. Pour la très basse tension, en courant