Protection des installations - Cours d'Electricité avec Maxicours

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Protection des installations

1. Introduction

Une installation électrique est constituée de trois éléments qui sont :

- une source d'énergie ;

- de l'appareillage de contrôle, de commande et des dispositifs de raccordement ;

- des récepteurs qui utilisent l'énergie.

Tous ces matériels sont sujet à défauts et sensibles aux perturbations internes à l'installation (courts-circuits, surcharges…) et externes (foudre).

Il faut donc les protéger, s'en protéger et éviter la propagation d'un défaut.

2. Incendies d'origine électrique

Ces incendies représentent en France à peu près un quart du total des incendies.

La connaissance des modes d'apparition de ce type d'incendies est importante en vue de leur prévention. Ce sont, soit des échauffements anormaux, soit des étincelles.

Mis à part les pompiers ou les équipes spécialisées dans la lutte contre le feu, les travailleurs n'ont à leur disposition que du sable quand il y en a, et des extincteurs de plus ou moins grandes dimensions. Ces extincteurs ont une durée de fonctionnement qui varie entre 20 secondes pour les plus petits à 2 minutes pour les plus gros.

Il est donc indispensable d'intervenir le plus vite possible dès le début de l'incendie si l'on veut qu'un extincteur ait une utilité quelconque.

a. Interventions sur début d'incendie électrique

Si vous n'êtes pas pompier, si vous ne faites pas partie des équipes d'incendie, vous ne devez intervenir que sur un début d'incendie.

Il faut prendre toutes les précautions pour que l'intervenant ne devienne pas une victime.

Ne pas oublier l'adage suivant concernant le moment d'intervention et les moyens à mettre en œuvre :

- à la 1er minute :  il suffit d'un verre d'eau ;
- à la 2e minute  :  il faudra un seau d'eau ;
- à la 3e minute :  il faudra une citerne d'eau ;
- à la 4e minute : … "A la grâce de Dieu."

Ne pas oublier non plus que plus de 90 % des victimes d'incendie sont intoxiquées par les gaz et non brûlées.

On procédera dans l'ordre, aux opérations suivantes :

1. Couper l'arrivée du courant si possible.

2. Alerter ou faire alerter correctement les secours.

3. Mettre un masque à cartouche filtrante s'il y en a.

4. Fermer toutes les ouvertures telles que fenêtres et portes.

5. Ouvrir les exutoires de fumée, s'il y en a.

6. Enfiler des gants isolants, s'il y en a.

7. Choisir l'extincteur et attaquer le feu en respectant les distances d'approche ( zone2 de la figure) suivantes si les pièces électriques sont encore sous tension :

- si U  1000 V d  0,50 m ;

- si 1000 < U   20 kV d  1 m ;

- si 20 kV < U   50 kV d  2 m ;

- si 50 kV < U ne pas s'en occuper, les extincteurs à votre disposition seraient sans effet.

b. Extincteurs efficaces sur feux d'origine électrique

Les renseignements les plus importants contenus dans le cartouche imprimé sur l'extincteur sont de quatre sortes et portés de haut en bas.

1-nom du produit et type de feu susceptible d'être combattu.

2- mode d'emploi.

Sur des feux d'origine électrique, on peut utiliser quatre types d'extincteurs, ce sont :

• Extincteurs à eau pulvérisée : que ces appareils contiennent ou non des additifs mouillants, il ne faudra les diriger sur le matériel électrique qu'après avoir vérifié que ce jet est bien pulvérisé. Ne pas utiliser sur des installations ou équipements de tension supérieure à la basse tension. D'autre part l'eau ruisselle, et fait des flaques. A déconseiller, mais si on n'a que cela !

• Extincteurs à gaz carbonique liquéfié : Attention ! Ne pas en projeter sur un être vivant, la détente du gaz et la sublimation provoquant un abaissement local de la température à - 78°C. Ne pas placer sa main nue sur le pavillon de détente pour la même raison (brûlures cryogéniques).

• Extincteurs à poudre polyvalente ABC : cette poudre chauffée au contact des pièces en combustion fond en créant un film étanche à l'air, séparant ainsi le carburant du comburant. Ne pas en projeter au visage d'un être vivant.

• Extincteurs à produits halogénés : produits dérivés d'hydrocarbure. Il sont gazeux et lourds, ils remplissent une salle par le bas. La salle doit rapidement être évacuée. Ce sont des produits très onéreux, surtout utilisés pour la protection des matériels informatiques, ou autres, très onéreux eux aussi.

3. Protection du matériel

Les risques, les protections :

• Surtension : l'onde de choc extérieure : la foudre peut porter une ligne à un potentiel très élevé (plusieurs milliers de volts). La mise en et hors service de transformateurs ou de grosses installations par EDF peut également générer des surtensions dangereuses.

On protège les installations contre ces risques à l'aide de paratonnerres ou de parafoudre en général installés dans les tableaux de distribution.

• Les courts-circuits : les courants de court-circuit sont très importants (plusieurs dizaine de fois l'intensité normale) et peuvent générer des accidents suite à :

- des échauffements excessifs (risques d'incendie) ;
- des efforts mécaniques trop élevés ;

La protection contre les courts-circuits se fait à l'aide de :

coupe-circuits à fusibles ;
- disjoncteurs et dispositifs magnétiques ;

• Les surcharges : sur une machine outil, le blocage de l'outil par une pièce entraîne une surcharge mécanique du moteur et par la même, une surcharge électrique par augmentation du courant.

La surcharge électrique est le défaut le plus fréquent et le plus difficile à déceler si elle est temporaire, mais elle peut entraîner un échauffement exagéré de l'ensemble de l'appareillage conduisant à un vieillissement prématuré.

La protection est assurée par :

- les relais et autres dispositifs thermiques ;
- les capteurs de température (ipsotherme).

Remarque : les disjoncteurs magnétothermiques sont constitués à la fois d'un élément de protection magnétique (protection contre les courts-circuits) et d'un élément de protection thermique (contre les surcharges).

Disjonteur magnéto-thermique :

Les masses métalliques doivent être reliées à la terre par un conducteur de protection électrique appelé PE de couleur vert/jaune.

La prise de terre doit posséder les qualités suivantes :

- avoir une résistance la plus faible possible.

Cette valeur dépend de la réalisation de la prise de terre, de la nature du sol, etc…

- pouvoir transmettre les courants de défaut sans détérioration ;

- ne pas créer de situations dangereuses pour le voisinage.

Mode de réalisation :

Il existe plusieurs modes de réalisation :

- boucle à fond de fouille (figure ci-après) ;
- conducteur en tranchée ;
- piquet de terre.

Prise de terre en boucle à fond de fouille :

Et des prises de terre de fait :

canalisations métalliques d'eau sous réserve de l'accord du distributeur ;
les gaines de plomb de câbles en contact avec le sol sous réserve de l'accord de l'utilisateur du câble.

Il est interdit d'utiliser comme prise de terre les canalisations de gaz, de chauffage central, de fumée ou d'ordures ménagères.

4. Résumé sur la protection des installations

A la suite de cette étude, vous devriez maîtriser plus particulièrement les points suivants :

• Il est indispensable d'intervenir le plus vite possible sur un début d'incendie ;

• On peut utiliser sur feux d'origine électrique :

- extincteurs à eau pulvérisée (déconseillés),

- extincteurs à gaz carbonique liquéfié,

- extincteurs à poudre polyvalente ABC (préférable),

- extincteurs à produits halogènes ;

• Les parafoudres protègent contre les risques de surtension ;

• Les fusibles ou les disjoncteurs protègent contre les courts-circuits ;

• Les relais de protection thermique protègent contre les surcharges ;

• Une prise de terre doit avoir une résistance très faible, transmettre les courants de défaut sans détérioration et ne pas créer de situation dangereuse.

Cette étude vous a permis de connaître les interventions sur un début d'incendie et avec quels extincteurs, ainsi que les dispositifs pour protéger une installation contre les surtensions, les courts-circuits ou les surcharges.

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