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Danger de l’électricité
L’électricité est l’effet du déplacement de particules chargées, à l’intérieur d’un corps conducteur, sous l’effet d’une différence de potentiel aux extrémités de ce conducteur. Elle est largement utilisée dans les sociétés développées pour transporter de grandes quantités d’énergie facilement utilisable. Elle est également employée à de très nombreux usages domestiques ou industriels. Cependant, l’électricité est une énergie dangereuse en effet elle est invisible, inodore, inaudible mais d’une puissance redoutable. Et elle l’est d’autant plus lorsqu’elle est incontrôlée. Un accident d’origine électrique se révèle mortel 28 fois plus souvent qu’un accident ordinaire .
Les dangers de l’électricité sont exposés dans différentes normes mais sont tous basés sur la norme de la CEI ou Commission Electrotechnique Internationale (publication 479-1 de la CEI) qui servaient toujours de référence.
L’électricité peut être dangereuse à la fois pour les personnes et pour les équipements. En effet, l’application de la tension et le passage du courant à une impédance dissipe une puissance selon la loi P = Z.I² . Une partie de cette puissance se transforme en chaleur qui peuvent détériorer les isolant à proximité, produire de l’échauffement, de l’étincelle (qui peut provoquer une explosion selon l’environnement aux alentours), des feux et même de très graves incendies. Bon nombre d’incendies ont pour origine un échauffement important et ponctuel ou un arc électrique provoqué par un défaut d’isolement. Le risque est d’autant plus important que le courant de défaut soit élevé. Il est également fonction du degré du risque incendie ou explosion, des locaux.
Comportement du corps humain soumis à l’électricité
Comme tous les corps, le corps humain constitue une impédance électrique. Cependant, il n’a pas été destiné à être utilisé dans des circuits électriques, le passage du courant dans nos corps produit donc des effets destructifs et peut entrainer facilement la mort.
L’impédance de nos corps est non linéaire et varie en fonction de plusieurs paramètres :
– points d’essai et conditions d’essai : par exemple entre les mains ou entre une main et un pied, dans un état sec ou mouillé,
– la fréquence de la tension appliquée,
– L’âge, le sexe, l’état de santé, …
La résistance du corps humain est la somme : résistance de la peau à l’entrée du courant + résistance interne du corps + résistance de la peau à la sortie du courant. Elle est considérablement augmentée par la présence de vêtements et de chaussures mauvais conducteurs. Selon les valeurs indiquées dans la publication CEI-479.1. Le tableau suivant montre les valeurs de l’impédance totale du corps valables pour les êtres humains vivants et pour un courant allant d’une main à l’autre main ou d’une main à un pied, avec des zones de contact étendues (50 cm2 à 100 cm2) et à l’état sec. Elles sont mesurées aux fréquences de 50/60 Hz.
Danger de l’électricité sur les personnes
Quelques définitions
a. Electrisation
Le terme électrisation signifie charger d’électricité un objet, mais, dans le langage courant, électrisation signifie, passage du courant électrique dans le corps humain
b. Electrocution
Lorsque l’électrisation entraîne le décès, on l’appelle électrocution. En effet, l’électrocution est une action mortelle du courant électrique dans un organisme humain ou animal.
c. Contact direct
Ce terme désigne le contact de personnes ou d’animaux avec des conducteurs actifs (phase ou neutre) ou des pièces conductrices habituellement sous tension.
d. Contact indirect
Ce terme désigne le contact de personnes ou d’animaux avec des masses mises accidentellement sous tension. Cette mise sous tension accidentelle résulte des défauts d’isolement.
Dommages corporels pouvant être causés par l’électrisation / Effets physiologiques du courant électrique
a. Contraction musculaire
Certains sujets sont déjà «collés» au conducteur pour des intensités de moins de 10 mA, alors que d’autres peuvent encore se libérer pour des intensités supérieures (différences sensibles suivant le sexe des individus, leur âge, leur état de santé, leur niveau d’attention…).
b. Traumatisme
Dus à une chute ou à des mouvements involontaires (plaie, fracture, luxation, entorse).
c. Brulure
Les brûlures qui peuvent être causées par un contact pendant quelques minutes avec un courant alternatif de très faible intensité (quelques dizaines de milliampères)
– Brûlures sur la peau : le courant a longé la peau et provoqué des brûlures superficielles
– Brulures internes : on voit alors sur la peau une brûlure au point d’entrée et une brûlure au point de sortie du courant
d. Asphyxie
L’asphyxie est un terme médical signifiant l’arrêt plus ou moins long de la circulation d’oxygène dans le corps. L’asphyxie de l’humain est une urgence médicale. L’asphyxie mène rapidement à l’inconscience puis à la mort sauf s’il y a d’intervention extérieure. Une asphyxie prolongée peut également entraîner des séquelles au cerveau (Inhibition du tissu nerveux.).Une intensité d’un courant 25 à 30 milliampère suffit causer une asphyxie : blocage de la respiration par paralysie du diaphragme et des muscles respiratoires.
e. Syncope
Si le cœur reçoit une décharge électrique au-delà de 50 mA, même très brève, ses cellules musculaires vont être excitées de façon désordonnées et ne pourront plus se contracter efficacement pour pomper le sang dans les artères. C’est la fibrillation ventriculaire (FV) La gravité d’une électrisation dépend de plusieurs facteurs paramètres
● L’intensité du courant (danger à partir de 5 mA).
● La durée du passage du courant,
● La surface de la zone de contact,
● La trajectoire du courant,
● L’état de la peau (sèche, humide (conduit 4 fois mieux), mouillée),
● La nature du sol.
● Le parcours du courant dans l’organisme : peut passer par des organes vitaux.
Courbes de sécurité
Le normalisateur, utilisant les travaux réalisés dans le domaine médical sur les courants dangereux pour le corps humain, a défini des courbes de sécurité qui tiennent compte:
➤ Des tensions limite à ne pas dépasser;
➤ Des temps maximaux supportables par le corps humain;
➤ Des conditions d’environnement relatives à l’humidité;
➤ De la nature du courant, continu ou alternatif.
Plus la tension est élevée, plus le temps de passage possible du courant doit être court. La tension limite de sécurité UL est la tension de contact la plus élevée qui puisse être maintenue sans danger pour les personnes.
Ces tensions dites non dangereuses sont définies en fonction des différents locaux sont :
UL = 50 V Locaux sec ou humides.
UL = 25 V Locaux mouillés.
UL = 12 V Immergés.
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Table des matières
INTRODUCTION
Chapitre I : Danger de l’électricité
I.1. Comportement du corps humain soumis à l’électricité
I.2. Danger de l’électricité sur les personnes
I.2.1. Quelques définitions
I.2.2. Dommages corporels pouvant être causés par l’électrisation / Effets physiologiques du courant électrique
I.2.3. Courbes de sécurité
Chapitre II : Régime du neutre en triphasé
II.1. Quelques définitions
II.2. Régime du neutre
II.2.1. Neutre isolé ou flottant
II.2.2. Mise à la terre par résistance ou impédance de compensation
II.2.3. Mise à la terre par réactance faible
II.2.4. Mise à la terre par réactance de compensation (neutre compensé)
II.2.5. Mise à la terre directe
II.2.6. Choix du régime du neutre
II.2.7. Synthèse des caractéristiques des régimes de neutre
II.3. Schémas des Liaisons à la Terre
II.3.1 Régime TT
II.3.2. Régime TN
II.3.3. Régime IT
II.3.4. Comment choisir le SLT ?
Chapitre III : Moyens de protection
III.1. Protection principale
III.1.1. Isolation des parties actives
III.1.2. Éloignement
III.2. Protection en cas de défaut
III.2.1. Une séparation électrique par utilisation d’un transformateur d’isolement
III.2.2. L’utilisation d’une très basse tension TBT
III.2.3. Une coupure automatique de l’alimentation
III.3. Règle à respecter face à l’électricité
III.3.1. Règles à suivre aux travaux sur une installation électrique
III.3.2. Règle sur l’utilisation des cordons de raccordement et fiches
III.3.3. Règle sur l’utilisation des outils électriques portatifs
III.3.4. Ce qu’il faut faire si le disjoncteur DDR, le disjoncteur de protection des conducteurs ou le fusible se déclenche
III.3.5. Mesures de sauvetage en cas d’accident électrique
Chapitre 4 : Simulation
IV.1. Présentation du Matlab
IV.2. Simulation du régime TT
IV.3. Simulation du régime TN
IV.3. Simulation du régime IT
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
WEBOGRAPHIE
ANNEXE
