L'électricité

1- Electricité, le courant électrique et la sécurité électrique


 

               § L’électricité

L'électricité est une forme d'énergie qui se manifeste lorsqu'il y a: 
     - Mobilité de particules chargées positivement ou négativement,
     - Ou encore lors de phénomène naturel comme la foudre. 

     Etant invisible, elle ne peut être mise en  évidence que par ses effets.  On peut constater qu'elle fait fonctionner des machines et qu'elle peut être transformée en d'autres types d'énergie comme la lumière et la chaleur. Par exemple durant un orage, on ne voit pas l'électricité mais par contre,  l'ionisation de l'air traversé par l'électricité.  

     L'électricité est produite lorsque des particules reçoivent une charge. Certaines particules reçoivent une charge négatives (électrons), tandis que d'autres reçoivent une charge positive (protons). Ces charges opposées s'attirent, mais les particules qui ont une charge identique se repoussent.   

   

     Certains corps, en particulier les métaux, sont de très bons conducteurs (l'argent, le cuivre, l'aluminium...). Ces corps possèdent des électrons qui peuvent facilement se libérer de l'attraction du noyau de l'atome et se déplacer, de proche en proche, vers d'autres atomes.


     A l'état initial, un atome est composé:


          - d'un noyau central: un assemblage de protons et de neutrons,

          -  et un ensemble d'électrons, qui gravitent autour du noyau sur des "orbites" concentriques, correspondant à différents niveaux d'énergie.

 

      Il comprend autant d'électrons que de protons, donc autant de charges positives que de charges négatives. Ces charges s'équilibrent, ce qui rend l'atome électriquement neutre.


     Mais il suffit qu'un électron s'ajoute à ceux de cet atome (par frottement avec un autre atome par exemple) pour que l'équilibre soit rompu et que l'atome devienne négatif. De la même manière, il suffit qu'un électron soit enlevé à cet atome pour que l'atome devienne positif.


L'électricité résulte du déplacement de ces électrons.

 

 

               §  Le courant électrique


      Le courant est le taux de déplacement de l'électricité. Mesuré en ampères, il est produit par des déplacements d’électrons. Contrairement à l'électricité statique, le courant électrique doit se déplacer dans un conducteur (en général, un fil de cuivre).

    Il existe aussi des matériaux conducteurs, comme les métaux, l'eau salée, le corps humain ou le graphite, qui permettent aux charges électriques de se déplacer facilement.

 

    Ces déplacements sont imposés par l'action de la force électromagnétique, dont l'interaction avec la matière est le fondement de l'électricité.


     Il existe deux types de courant:


      - Le courant continu, lorsqu'il circule continuellement dans une seule direction.

     Par convention, dans un circuit électrique en boucle simple et en courant continu, le sens du courant électrique : du pôle + vers le pôle -. En réalité, les électrons circulent de la borne négative vers la borne positive.  


    - Et le courant alternatif, lorsqu'il circule alternativement dans une direction puis dans l'autre à intervalles réguliers appelés cycles.

      Il est produit par la rotation d'un alternateur (par exemple dans les centrales électriques). L'électricité est produite grâce à une turbine et un alternateur.


      Normalement, dans une maison, le courant ne dépasse pas  30 ampères.

 

Voir le tableau des domaines de tension

 

 

               § La sécurité électrique

 

          L’électricité étant un danger permanent, que se soit pour l’être humain (elle peut causer la mort) ou pour les bâtiments (elle peut causer des incendies ou des explosions), elle ne peut s’utiliser que dans des conditions de sécurité bien définies.


        Afin d’éviter  tous risques de contact avec des conducteurs (et donc, d’éviter l’électrisation ou l’électrocution), de protéger les circuits électriques, de protéger les appareils des courts-circuits ou des surcharges, l’intégration de la sécurité électrique s’avère nécessaire.


 

2- Les dangers du courant électrique

 

         En France, chaque année,  les installations électriques défaillantes et la manipulation de l’électricité par des personnes non habilitées provoquent:

- 4000 accidents domestiques avec une centaine de morts par électrocution,

-  Plus de 1 000 accidents dans le monde du travail dont une vingtaine sont mortels,

Et 80 000 incendies.

 

      Le non respect des règles de sécurité peut avoir  pour conséquences :

 

                                     § Sur l’homme :

- L’électrisation, qui est le passage du courant électrique dans le corps humain,

- Des brûlures, de contacts et internes,

- Des brûlures thermiques, par arc électrique ou projection de métal en fusion,

- Ou l’électrocution, qui est une électrisation mortelle.


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 Enfin, les deux points qu’il faudrait toujours garder à l’esprit sont que :

-  L’eau favorise le risque d’électrocution, 

-  Et que le courant électrique est dangereux à partir de 10 mA, car la fréquence utilisée (50Hz) provoque des excitations musculaires violentes pouvant entraîner la tétanisation.


 

                                       § Sur le matériel :

- La détérioration,

- Des incendies,

- Ou des explosions.

 

     Les chocs électriques sur l’homme, sont conditionnés par la quantité d’électricité (Q= I × t). Ils dépendent ainsi de l’intensité du courant, sa nature (alternatif ou continu) et de la durée de passage du contact.

 

     En effet, c’est selon l’accumulation de cette quantité dans le corps humain que la gravité des conséquences s’accentue, de l’électrisation à l’électrocution.

 

     Mais d’autres facteurs peuvent encore entrer en jeu, comme :

- La surface de la zone de contact,

- La résistance du corps humain (la fatigue, la santé et l’âge de la personne)

- La trajectoire du courant. Le courant suit le chemin le plus court entre le point d'entrée et le point de sortie et peut donc endommager tous les organes qui se trouvent sur son passage. 

- L’état de la peau (sèche, humide, mouillée),

- Et la nature du sol.

 

    

 

3- Les effets sur le corps humain

 


                                     § Sur le cœur


      Le cœur est une pompe possédant ses propres systèmes de commande. Il bât selon un rythme bien définit afin d’irriguer les organes et d’assurer la circulation de l’oxygène dans le corps.

 

     Le passage du courant électrique par le cœur perturberait ce rythme et entrainerait ce que l’on appelle : une fibrillation ventriculaire. C’est-à-dire que le cœur ne pompe plus et qu’il n’y a plus de circulation sanguine.

 

     Ces troubles peuvent survenir au moment du choc ou dans les heures (24 heures) qui suivent l'accident.


 

                                   § Sur les muscles


        Lorsque des muscles sont traversés par un courant électrique, le cerveau ou le cervelet ne peut plus les contrôlés. L’effet du choc électrique dépend de la nature des muscles parcourus par le courant.

 

       En effet, un courant de plus de 10 mA à un effet de tétanisation sur les muscles fléchisseur. La victime est incapable de lâcher la source de courant : le seuil de non lâcher est atteint.

 

      Si les muscles extenseurs sont tétanisés, la victime sera projetée jusqu’à 10 mètres environ.

 

      La tétanisation des muscles de la cage thoracique entraine une asphyxie d'origine respiratoire.



                               § Sur le système nerveux

 

     Les nerfs, filaments blanchâtres qui transmettent des informations sensitives et motrices, sont les tissus qui offrent le moins de résistance au passage du courant.

 

    Les effets immédiats du passage du courant au niveau des nerfs sont :

- Des douleurs, des picotements, de l’engourdissement de la faiblesse de la difficulté à bouger le membre touché, l’amnésie, des convulsions ou un arrêt respiratoire

 

    Les dommages ultérieurs du passage du courant au niveau des nerfs sont :

- Des lésions causées par la chaleur sur le trajet du courant (pouvant se manifester durant 3 ans),

- Et des troubles psychiatriques.


 

                           § Les brûlures électriques

 

     Les brûlures électriques, qui sont dues à la libération de chaleur provoquée par l'électricité dans le corps, sont visibles à deux endroits : au point d’entrée du courant et au pont de sortie du courant.  Les faits les plus inquiétants sont les lésions internes dues au passage du courant au niveau du système nerveux, des organes (ex : le cœur) et des cellules du corps.

 

     Les marques électriques sont  indolores (car les nerfs sont détruits) et ressemblent à de  petits cratères calcinés ou durs.

 

     Les brûlures électriques ont pour conséquences:

-  A plus de 100 mA, des marques électriques et des cicatrices,

- Et à  plus de 10 000 mA, des brûlures graves, des amputations et aussi des décès.

 


                         § Ailleurs dans le corps


     L'électrisation peut aussi avoir des conséquences sur :

- Les yeux, provoquant des cataractes à plus ou moins long terme,

- Et les organes ayant été touchés au passage du courant.

 

 

 

4- Les mesures de prévention des accidents


     Afin de se protéger contre les accidents d’origine électrique, il existe un bon nombre de mesures de sécurité qui sont :

 

- Les mesures de sécurité contre les contacts directs ou  indirects, (Voir les mesures de sécurité)

- Les mesures de sécurité pour le matériel électrique, (Voir les mesures de sécurité du matériel)

- Les Equipements de Protection Individuelle, (Voir les EPI)

- Les Equipements Individuels et Collectifs de Sécurité, (Voir les EIS et ECS)

- Et le respect des zones de voisinage (Voir les zones).


 

5- L'habilitation électrique (Voir un exemple de titre d'habilitation)

 

 

     L’habilitation électrique, titre délivré par le chef d’établissement (ou son employeur), est la reconnaissance de la capacité d’une personne à intervenir en toute sécurité sur les installations électriques.

 

     Afin d'assurer la sécurité électrique des installations et des personnes, toutes habilitations doivent être précédées d'une formation aux risques électriques. Celle-ci lui permettrait d’apprendre à se protéger contre les dangers du courant électrique et de savoir la conduite à tenir en cas d’accident.

 

     Codifié par une première lettre (B ou H), un chiffre (0,1 ou) et une deuxième lettre (V, N, T, C ou R), le titre d’habilitation se subdivise en plusieurs niveaux en fonction de :

 

- La nature des opérations (dépannage, raccordement, essais, vérifications, consignations, nettoyages),

- La nature des opérations (d'ordre électrique ou non),

- La tension des installations (basse tension, haute tension),

- Et les conditions dans lesquelles sont réalisées ces opérations (hors tension, au voisinage ou sous tension).

 

 

 

Système de classification des habilitations électriques

 

 

1ère lettre : domaine de tension

 

  Un chiffre: qualification du personnel

 

2ème lettre : nature des opérations

 

 

 

 

B : basse tension
H : haute tension

 

 

0 : non électricien
1 : électricien
2 : chargé de travaux

 

Néant : travaux hors tension
T : travaux sous tension
V : travaux au voisinage
C : consignation
R : intervention
N : nettoyage sous tension

 

 


 

Exemples:

B0V : exécutant non électricien avec travail au voisinage en Basse Tension
B1V : exécutant électricien avec travail au voisinage en Basse Tension

H2V : chargé de travaux avec travail au voisinage en Haute Tension



Les habilitations doivent être revues annuellement.

Voir la durée de validité d'une habilitation 

 

 

Pour délivrer une habilitation, l'employeur doit s'être assuré que :

 

 

Le salarié a suivi une formation adaptée aux travaux à effectuer,
Le salarié a bien assimilé cette formation attestée par un contrôle des connaissances,
Le salarié a éventuellement suivi une formation de recyclage,
L'aptitude médicale délivrée par le médecin du travail tient compte des risques particuliers auxquels le salarié sera exposé,
Le salarié possède un recueil des  consignes de sécurité, éventuellement complété par des instructions de sécurité particulière.

 

 

Le  médecin du travail doit cependant être vigilant sur les points suivants :


- Les problèmes dorsolombaires (TMS),

- Les problèmes cardiovasculaires,

- Et les problèmes visuels, en particulier la vision des couleurs.

 

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