Protection des personnes - Cours d'Electricité avec Maxicours

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Protection des personnes

1. Introduction

Tous les gens sont d'accord sur un point : la sécurité c'est important, et ils ont raison.

Les programmes de sécurité implantés dans les usines ont grandement aidé à réduire le nombre d'accidents.

Cependant peu importe l'importance des programmes de sécurité mis en place, si vous ne savez pas reconnaître les dangers ni comment vous protégez, tous ces programmes sont inutiles.

Cette étude vous permettra donc de vous sensibiliser aux dangers de l'électricité, tels l'électrisation et l'électrocution.

Vous verrez également comment vous protéger contre les contacts directs et les contacts indirects.

2. Les dangers de l'électricité
a. Terminologie

• électrisation : désigne tout accident électrique, mortel ou non, qui va de la simple commotion au choc cardiaque mortel ;

• électrocution : désigne un accident mortel d'origine électrique.

L'électrocution est le danger électrique qui doit vous préoccuper le plus, car c'est votre vie qui est en jeu.
Le danger provient surtout du courant électrique qui passe par le corps. Vous pouvez constater, à la figure ci-dessous, qu'une intensité de 10 mA commence à être dangereuse. Pourtant, l'intensité électrique d'une lampe de poche ordinaire peut atteindre 1 A.

Electrisation et intensité :

Elle ne peut cependant entraîner la mort d'un individu, car la résistance de la peau humaine est normalement assez grande pour s'opposer fortement au débit de courant électrique.

Par exemple, la résistance de la peau d'une main sèche peut dépasser 50 000 . Dans ce cas, il faudrait une tension supérieure à 500 V pour que l'intensité soit suffisamment grande pour être dangereuse :

               

Il est important de noter que la résistance de la peau diminue grandement lorsque la peau est humide ou qu'elle présente des coupures. Cette résistance peut passer de 50 000  à 500 . Dans ce cas, une tension aussi peu élevée que 25 V peut être mortelle.

b. Les principales conséquences d'électrisation
 
Les principales conséquences de l'électrisation sont les brûlures et l'arrêt cardiaque. Mais le danger ne vient pas seulement de l'intensité du courant. Les effets provoqués par le passage des électrons au travers de l'organisme dépendent des éléments suivants :

- intensité du courant ;
- nature du courant (alternatif ou continu) ;
- temps de passage ;
- trajet dans l'organisme.

Le décret du 14 novembre 1988, émanant du Ministère du Travail, de l'Emploi et de la Formation Professionnelle précise la tension limite conventionnelle de sécurité. Selon les locaux elle a pour valeur :

25 V pour les masses métalliques situées dans les locaux ou emplacements de travail mouillés ;

50 V pour les autres locaux ou emplacements.

Ce décret fixe également le classement des tensions en "domaines" suivant le tableau de la figure suivante.

Classement des tensions en "domaines" :

3. Protection contre les contacts directs

On appelle contacts directs les contacts avec les parties actives des matériels ou des installations électriques, c'est-à-dire avec des pièces Normalement sous tension.

Dans une installation triphasée avec neutre distribué et à la terre du type 220/380 V, ces contacts peuvent s'effectuer :

  • soit entre deux phases 380 V ;
  • soit entre phase et neutre 220 V ;
  • soit entre phase et terre  220 V ;
  • soit entre phase et masse  220 V ;
  • soit entre terre et masse ;
  • soit entre neutre et terre ;

Pour protéger les personnes et les animaux domestiques contre ces contacts directs, trois types de protection sont utilisées :

- l'isolation ;
- la mise en place d'obstacles ;
- l'éloignement ainsi que l'utilisation de la très basse tension de sécurité qui rend le contact non dangereux.

4. Protection contre les contacts indirects

Ce sont des contacts avec des pièces conductrices "anormalement" sous tension.

Ces contacts peuvent se produire soit entre deux masses, soit entre une masse et la terre. Ce type de contact est d'autant plus dangereux qu'il est inattendu et que, de ce fait, on ne prend aucune précaution particulière.

Par exemple, porte d'un réfrigérateur en défaut alors que l'on est pieds nus sur un carrelage.

Pour lutter contre de tels dangers, une protection rationnelle consiste à :

- mettre les masses à la terre : les masses métalliques des appareils électriques doivent être reliées à la terre par un conducteur de protection électrique appelé PE. La prise de terre sera étudiée plus loin ;

- relier les masses par des liaisons équipotentielles deux masses voisines reliées à deux prises de terre différentes seront au même potentiel, celui de la terre, tant qu'aucune des deux ne sera en défaut.

En cas de défaut portant l'une d'entre elles à un potentiel Uc, un danger apparaît pour une personne qui entrerait simultanément en contact avec ces deux masses. Pour éviter un tel danger, toutes les masses simultanément accessibles devront être reliées entre elles par des liaisons dites "équipotentielles".

Dans une installation industrielle ou domestique, on disposera donc d'une prise de terre reliée à une borne de terre par un "conducteur de terre". Les masses de l'installation seront reliées à un "conducteur de protection" (obligatoirement bicolore vert/jaune) lui-même relié à la borne de terre.

- installer les protections différentielles : détection du courant de défaut.

On complétera la mise à la terre des masses par un dispositif de coupure automatique qui détecte la différence qui peut exister entre les divers courants dans les fils de ligne, donc le courant susceptible de s'écouler vers la terre ou les masses métalliques.

Un tel dispositif s'appelle une protection différentielle. (Ex : disjoncteur différentiel, figure suivante).

Disjoncteur différentiel bipolaire DDR :

Ce dispositif porte le nom de régime de neutre TT car le neutre est mis à la terre (1er T) par le distributeur EDF (Rtd) et les masses sont mises à la terre (2e T) par l'utilisateur (Rtu).

Régime TT : neutre relié à la terre, masses reliées à la terre :

5. Les différents régimes de réseaux électriques

Il existe plusieurs modes de distribution de l’énergie électrique à partir du réseau national d’électricité.

Ils se distinguent par le mode de branchement du neutre et de la terre.

 Ces différents branchements des réseaux de l’entreprise au  transformateur sont appelés des régimes et parfois des schémas. Les significations des lettres sont les suivantes

La première lettre donne la situation des masses par rapport à la terre

  • T : liaison directe du neutre à la terre
  • I : absence de liaison directe du neutre à la terre

La deuxième lettre donne la situation des masses de l’installation

  • T : liaison des masses à une prise de terre distincte
  • N : liaison des masses au neutre

Les  trois régimes de neutre :

Le réseau de transport et de distribution en France est entièrement réalisé en régime TT.

Les installations industrielles séparées du réseau par un transformateur peuvent être réalisées suivant un des trois types ci-après.

Le régime TT :

Le neutre du secondaire du transformateur HT/BT est relié à la terre (T). Les masses de l'installation sont reliées à la terre (T) par une prise de terre différente de celle du transformateur.

La coupure s'effectue au premier défaut d'isolement par un dispositif différentiel.

Le régime TN :

Le neutre du secondaire du transformateur HT/BT est relié à la terre (T) . Les masses de l'installation sont reliées au neutre par le conducteur de protection (N -C ou N- S)

La coupure s'effectue au premier défaut par les protections contre les surintensités.

Le régime IT :

Le neutre du secondaire du transfo est isolé ou relié à la terre par une grande impédance (I) . Les masses de l'installation sont reliées et mises à la terre (T) par une prise de terre différente de celle du transformateur.

La surveillance du premier défaut est assuré par le contrôleur permanent d'isolement.

La recherche et l'élimination du premier défaut assure la continuité du service.

La coupure se fait au seconddéfaut d'isolement par les dispositifs de protection contre les courts-circuits.

Premier défaut : fuite entre une phase et la masse d’un appareil

6. Résumé sur la protection des personnes

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

- l'électrisation désigne tout accident d'origine électrique mortel ou non, l'électrocution désigne un accident mortel,

le courant électrique présente un danger à partir d'une intensité de 10 mA, mais la nature, le temps de passage et le trajet du courant dans l'organisme ont une influence sur la gravité d'un accident électrique,

la tension de sécurité est de 25 V dans les locaux mouillés, 50 V dans les autres,

- on appelle contact direct le contact avec une pièce normalement sous tension ; on s'en protège par l'isolation, l'interposition d'obstacles ou l'éloignement,

- on appelle contact indirect le contact avec une pièce accidentellement sous tension ; on s'en protège par la mise à la terre et la liaison des masses métalliques entre elles et par l'installation de protections différentielles.

Cette étude vous a permis de connaître la protection des personnes face aux dangers de l'électricité.

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