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06-20-2013 | Sécurité

Protégez-vous contre les arcs électriques

Chaque année, un plus grand nombre d'électriciens canadiens sont tués au travail que d'officiers de police ou de pompiers. En Amérique du Nord, une explosion suite à un arc électrique dans un équipement envoie 5 à 10 victimes par jour au service des grands brûlés... on estime qu'une à deux de ces victimes, par jour, finit à la morgue.

Comment vous protégez-vous contre les arcs électriques ? La première mesure est de comprendre et d'apprécier le danger réel.

Les températures des arcs électriques peuvent aller de 2 800 à 19 000 degrés Celsius. Pour vous donner une idée, la température de la surface du soleil est estimée à 5 500 degrés C. Un arc électrique envoie un rayonnement d'énergie concentrée, des gaz chauds et du métal en fusion vers l'extérieur pouvant entraîner de graves brûlures par radiation, voire la mort. Les vêtements fondent et adhèrent à la peau. Les ondes de choc qui l'accompagnent peuvent aller jusqu'à 2 000 livres par pied carré, entraînant des dommages auditifs et cérébraux, et l'intensité lumineuse de l'éclair peut endommager la vue. Les ondes de choc peuvent également projeter violemment des équipements libres, des outils, des machines ou des débris, occasionnant des blessures à quiconque se trouve dans la zone.

Tout travail à proximité de circuits électriques sous tension comporte sa part de risque, les tâches de mesure électrique n'y font pas exception. Dans les installations commerciales et industrielles au Canada, les électriciens travaillent habituellement avec des circuits à haut niveau d'énergie, allant jusqu'à 600 V. Bien qu'ils soient officiellement classés comme « basse tension », ces circuits puissants peuvent asséner un coup mortel.

Le danger des transitoires de tension

La présence de transitoires de tension est une caractéristique des systèmes d'alimentation électrique qui a d'importantes implications en matière de sécurité. Lorsque des transitoires se produisent alors qu'une personne effectue des mesures électriques, ils peuvent provoquer un souffle d'arc.

Des transitoires sont présents dans presque tous les systèmes d'alimentation électrique. Dans les milieux industriels, ils peuvent être provoqués par l'activation de charges réactives ou par la foudre. Même si ces transitoires peuvent ne durer que quelques microsecondes, ils peuvent transporter une énergie de plusieurs milliers d'ampères.

Pour quiconque prenant des mesures sur un équipement électrique, les conséquences peuvent être dévastatrices. Lorsque ces pics surviennent pendant une prise de mesures, ils peuvent entraîner la formation d'un arc de plasma, dans l'instrument de mesure ou dans l'air extérieur. Le courant de défaut élevé disponible dans les systèmes 480 V et 600 V peut générer un arc électrique extrêmement dangereux.

Les transitoires ne constituent pas la seule source de risque d'arc électrique. Une mauvaise utilisation très commune des multimètres portables peut déclencher une suite d'événements similaires. Si l'utilisateur du multimètre laisse les cordons de mesure sur les bornes d'entrée de courant et connecte les cordons de l'instrument sur une source de tension, cet utilisateur vient de créer un court-circuit via l'instrument.

Normes de protection

L'arc électrique est abordé juridiquement au niveau des provinces et au niveau fédéral. Les Construction and Industrial Regulations (Règlement de la construction et de l'industrie) de l'Ontario exigent que les ouvriers soient protégés contre les chocs électriques et les brûlures pendant qu'ils travaillent sur des équipements ou des conducteurs exposés et sous tension, ou à proximité de ceux-ci. L'Occupational Health and Safety Code (Code de la santé et de la sécurité) d'Alberta exige des ouvriers exposés à l'embrasement d'équipements électriques de porter un vêtement extérieur ignifuge et d'utiliser d'autres équipements de protection individuelle adaptés au danger.

Au niveau fédéral, au 31 mars 2004, la Loi C-45 a établi, en vertu du Criminal Code of Canada pour les employeurs, les managers et les cadres, un devoir d'assurer la santé et la sécurité sur leur lieu de travail. En vertu du code, tel qu'amendé par la Loi C-45, il n'y a pas de limite spécifique aux amendes contre une entreprise jugée coupable, et les représentants individuels peuvent recevoir une sentence maximale de prison à vie s'ils sont accusés de négligence criminelle ayant entraîné la mort.

Les pratiques phares de travail sûr, conçues pour éviter les incidents d'arc électrique, sont d'origine américaine et sont contenues dans la National Fire Protection Association (NFPA) 70E, Standard for Electrical Safety in the Workplace (2004) (Norme de sécurité électrique au travail). L'Association canadienne de normalisation (CSA) n'a pas actuellement de norme équivalente à la NFPA 70E, bien que l'adoption de la NFPA 70E soit envisagée au Canada. De nombreuses entreprises canadiennes respectent déjà la norme NFPA 70E.

La NFPA 70E exige le calcul d'une limite de protection contre les arcs électriques dans laquelle les ouvriers doivent être protégés par un équipement de protection individuelle ou EPI, comme des protections oculaires et auditives, des outils portables isolés, des gants isolés et des vêtements ignifuges. Cette limite est différente selon les types d'équipements et dépend en partie des tensions impliquées. L'énergie incidente pendant un arc électrique est définie dans la NFPA 70E comme la quantité d'énergie appliquée à une surface, à une certaine distance de la source, générée pendant un événement d'arc électrique. L'énergie incidente est exprimée en calories par centimètre carré (cal/cm²). La limite de protection contre les arcs électriques est le point auquel la valeur de l'énergie est de 1,2 cal/cm², soit le niveau entraînant une brûlure au second degré.

En tant que partie intégrante des EPI, les outils et équipements de mesure doivent également respecter les exigences de sécurité. Ces normes sont établies par des organismes comme l'ANSI, l'Association canadienne de normalisation (CSA) et la Commission électrotechnique internationale (IEC). Ensemble, ils ont créé des normes contraignantes pour les équipements de mesure utilisés dans des environnements jusqu'à 1 000 V (voir l'encadré pour les informations sur la sécurité des outils de mesure).

La maintenance prédictive/préventive est la meilleure protection

Connaître la santé et l'historique des équipements de votre installation est la première mesure de prévention des incidents graves comme les arcs électriques. De mauvais raccordements, une isolation défaillante, la foudre, les harmoniques, les surcharges et les erreurs de câblage peuvent tous déclencher des incendies électriques et autres risques pour la sécurité, voire des incidents d'arcs électriques. L'astuce pour détecter les risques est de savoir à quoi ressemble un relevé anormal. La meilleure solution est de rassembler des relevés de référence pour des composants et équipements particulièrement importants.

Les caméras thermiques comme la Fluke Ti30 peuvent lire l'énergie infrarouge émise par un objet et créer une image visible de la température de surface de l'objet. Des connecteurs chauds ou desserrés ressortent bien sur ces images thermiques, en particulier par rapport à des connexions serrées et plus froides. Cette technique sans contact est parfaite, et plus sûre, pour contrôler des composants sous tension et inspecter des équipements opérationnels.

Sur un système hors tension, l'utilisation d'un micro-ohmmètre produira des résultats bien plus précis, assurant que la connexion ne dissipera pas une chaleur excessive, ou en identifiant des connecteurs qui pourraient être dangereux.

La résistance d'isolement est mesurée entre les conducteurs de phase et entre les conducteurs de phase et les conducteurs de terre. Une bonne isolation doit avoir une résistance très élevée. Un contrôleur d'isolement applique une tension DC élevée sur des composants hors tension et isolés. L'instrument mesure ensuite la résistance entre les deux points. Ce test peut être utilisé pour contrôler de longs segments d'isolation, notamment les longs câbles, les enroulements de transformateurs et les enroulements de moteurs. Des relevés de résistance d'isolement bas peuvent indiquer que le câble est rompu quelque part sur cette longueur, pouvant potentiellement créer un court-circuit.

Les disjoncteurs sont essentiels à la prévention des incendies électriques. Un test adapté des disjoncteurs nécessite un équipement spécial et une expertise spécialisée. Un test est réalisé avec le disjoncteur retiré du circuit et les tests vérifient le courant et le retard de déclenchement.

Des études de la qualité du réseau électrique peuvent révéler des symptômes qui indiquent une surchauffe potentielle. Mesurer périodiquement la distorsion harmonique vous alertera quant à des problèmes potentiels de surchauffe due à un courant harmonique excessif. Les baisses de tension peuvent être considérées comme nuisibles, mais dans des systèmes desservant une charge cohérente, elles peuvent être entraînées par des connexions détériorées. De nombreux problèmes de câblage apparaissent pendant une étude complète de la qualité du réseau électrique.

Vous protéger contre les arcs électriques revient à prendre en compte le danger, suivre les procédures de sécurité et connaître les mesures que vous pouvez prendre pour que votre équipement continue à fonctionner à un niveau sûr et efficace.