Qu'est-ce qu'un arc électrique :définition, causes et mesures préventives

Selon l'estimation du Bureau of Labor Statistics, cinq à dix incidents d'explosion d'arc se produisent tous les deux jours aux États-Unis d'Amérique. L'arc électrique pulvérise des gouttelettes de métal en fusion à très grande vitesse sur les personnes se tenant à proximité du lieu de l'accident. Ces gouttes sont assez fortes pour percer le corps. De même, la pression peut projeter les travailleurs à plusieurs mètres à travers la pièce.

Les arcs électriques à faible énergie peuvent être à l'origine de brûlures au troisième degré ou de la mort de travailleurs suite à une blessure. De plus, il peut causer une cécité permanente, une perte d'audition, des problèmes cardiaques et des lésions nerveuses. De plus, des brûlures graves peuvent survenir si vous vous tenez à 10 pieds des systèmes d'alimentation. Alors qu'est-ce que l'arc flash ? Pourquoi provoque-t-il de tels dangers ? Et comment organiser les équipements de protection en conséquence ?

Qu'est-ce qu'un arc électrique ?

Selon la définition de la National Fire Protection Association (NFPA), L'arc électrique est l'onde de particules chargées qui se déplace dans l'air. Pour expliquer, l'isolation entre deux conducteurs métalliques chargés peut devenir insuffisante et ne peut plus supporter la phase de tension entrante. En raison de ce phénomène, l'air commence à s'ioniser et à gagner de l'énergie. Par conséquent, l'équipement électrique commence à produire des éclairs d'arc.

Même si le flash ne reste que quelques secondes dans les airs, les dégâts qu'il produit sont pourtant énormes. Chaque année, des milliers de personnes viennent dans les centres de grands brûlés pour se soigner d'une brûlure mortelle. Notez que les gens ne subissent pas d'électrocution, mais des brûlures lors de ces incidents. Ainsi, vous le voyez, il n'est pas indispensable d'être en contact avec la mauvaise surface. Au lieu de cela, il vous suffit d'être dans certaines limites autour du lieu de l'incident.

Le NFPA70E définit des sphères imaginaires ou des limites autour d'une zone. Dans ces limites, vous pouvez vous brûler au 2e degré s'il y a des risques d'arc électrique. Notamment, les arcs électriques peuvent produire certaines des ondes de pression de température extrême.

Ces ondes pourraient être d'environ 19426°C, soit quatre fois plus que la température de la surface du soleil (4982°C). La norme stipule également que le niveau d'énergie incidente augmentera également. Les recherches montrent également que les personnes qui se sont brûlées lors d'arcs électriques ont été exposées à une température d'environ 225 °C ou plus.

Types d'arcs électriques

Dans la plupart des calculs, les électriciens ne peuvent considérer que deux types d'arcs électriques. Cependant, en réalité, il existe quatre types,

• Arc à ciel ouvert - l'un des arcs familiers que l'électricien prend en compte lors des tests d'arc
• Arc-en-boîte - couramment utilisé en Europe dans les tests d'arc
• Arc éjecté – lorsque le métal en fusion ou le plasma cause la mort des travailleurs
• Arc de suivi – le plasma d'arc qui fait le chemin conducteur à travers la peau. Il se forme généralement sur des tensions plus élevées.

Lors du calcul de l'intensité de l'arc électrique en laboratoire, vous pouvez contrôler le mouvement d'un arc à l'air libre. Mais, s'il est exposé à plus de 480 V, il peut se transformer en arc de poursuite ou éjecté.

Cause des arcs électriques

Beaucoup de choses peuvent provoquer des explosions d'arcs électriques. Il comprend

• Manipuler les outils avec précaution
• Particules de poussière
• Toucher accidentellement la surface
• Condenser l'air
• Rouille et corrosion
• Courant de défaut provenant d'installations médiocres
• Matériel de mauvaise qualité

Ainsi, les risques potentiels d'éclair d'arc se produisent car les facteurs ci-dessus peuvent compromettre la distance limite de l'éclair. De plus, si vous oubliez de mettre correctement hors tension les systèmes électriques, cela peut entraîner un risque d'arc électrique. En raison de ces facteurs, la lumière intense et l'énergie thermique entraîneront une dilatation de l'air et entraîneront une explosion. Ce souffle d'arc peut avoir une pression d'air très élevée.

Impact des arcs électriques

Selon Sécurité et santé au travail s tandards, voici quelques risques typiques d'arc flash

• Brûlure de la peau ou des vêtements sur la peau
• Propagation rapide du feu dans les bâtiments.
• Objets volants, généralement une boule de plasma en fusion
• Pression de souffle, plus de 2000lbs. par pied carré
• Explosion d'énergie sonore de plus de 140 dB
• Énergie thermique rayonnante, supérieure à 19 426 °C

Mesures préventives pour éviter les arcs électriques

Heureusement, avec l'aide de mesures de sécurité et d'équipements de protection appropriés, vous pouvez minimiser les risques d'arcs électriques. Voici les quelques étapes célèbres que vous pouvez également adopter pour la sécurité des travailleurs.

Désactiver les équipements électriques

Pour éviter un maximum de dommages dus au courant de défaut dans un circuit électrique, mettez le système hors tension avec précaution. En effet, s'il y a une énergie nulle dans les stratégies de support des particules chargées, elle ne peut pas supporter une surtension d'arcs électriques.
Si vous avez besoin de remettre le système sous tension ou d'actionner un disjoncteur, vous devez le faire à distance. Ainsi, lorsque les choses tournent mal, vous êtes hors de la limite de risque et maintenez une distance suffisante pour être à l'abri des blessures par explosion.

Assurez-vous de la sécurité si vous travaillez "à chaud"

Dans de nombreux cas, la mise hors tension du système électrique ne sera pas un acte approprié. Ensuite, en tant qu'employeur, vous devez développer des pratiques liées à la sécurité et les faire appliquer dans votre entreprise. N'oubliez pas que vous devez élaborer les mesures après l'évaluation du niveau de danger afin qu'elles soient efficaces. De plus, il doit y avoir une cohérence de nature dans ces pratiques de travail liées à la sécurité.
Les normes de sécurité électrique peuvent inclure

• Isolation des outils
• Rédiger des mesures de sécurité
• Informer le travail aux futurs employés
• Équipement de protection personnalisé
• Permis de travail pour travailler avec des équipements sous tension

Optez pour un équipement de protection Flash

Alors que la sensibilisation aux dangers des arcs électriques augmente, les entreprises proposent désormais de nouvelles idées pour l'équipement de protection individuelle (EPI). Il comprend des combinaisons, des casques, des bottes, des gants et des combinaisons fabriqués avec un matériau isolant de bonne qualité pour les électriciens.

Pour mesurer l'efficacité du matériau, les fabricants utilisent l'indice d'arc. La cote arc est la valeur de la résistance énergétique maximale que le matériau présente avant que l'arc ne le perce. Les unités de ces évaluations sont les calories/cm2.

Vous pouvez sélectionner l'EPI approprié de deux manières.

• Consultez le tableau des catégories de danger -NFPA 70E. Tableau 130.7(C)(15)(a)- qui décrit le niveau de danger de chaque tâche et le type d'EPI que vous devez opter.
• Calculez l'énergie incidente du danger dans des circonstances particulières et choisissez l'EPI qui peut supporter cette énergie.

Bien que l'EPI puisse fournir une protection maximale, il est toujours préférable de réduire la gravité des incidents grâce à une évaluation complète des risques.

Effectuer une analyse Arc Flash

Pour analyser les dangers des éclairs d'arc, vous pouvez embaucher un ingénieur professionnel pour l'évaluation des risques d'arc électrique. Pour ce procédé, l'expert détermine l'énergie thermique incidente en chaque point de l'installation électrique. Ensuite, ils fourniront l'analyse et recommanderont le type d'EPI à porter sur certaines distances.

Dans le cadre de l'analyse des risques, l'expert doit également proposer des mesures pour réduire la catégorie de danger d'arc électrique. Gardez à l'esprit que l'ingénieur professionnel que vous choisissez pour le test doit avoir une solide connaissance des courts-circuits, de la qualité de l'alimentation, des normes NFPA 70E et IEEE 1584.

Dans NFPA 70E, les catégories de risques de danger sont décrites comme suit.

Catégorie de risque de danger	Vêtements	Énergie incidente -calories/cm 2
0	Matière ininflammable et non fondante (comme la laine, le coton non traité, la rayonne ou un mélange de ces matières) avec un poids de tissu d'au moins 4,5 oz/yd 2	N/A
1	Chemises et pantalons ignifuges avec combinaison ignifuge	4
2	Sous-vêtement en coton, manches courtes classiques et slip, avec chemise et pantalon ignifuges	8
3	Sous-vêtement en coton avec une chemise et un pantalon ignifuges avec une combinaison ignifuge, OU Sous-vêtement en coton avec deux combinaisons ignifuges	25
4	Sous-vêtement en coton avec chemise et pantalon résistants au feu, plus combinaison flash multicouche	40
Danger extrême	Aucun EPI disponible	>40

Tenez-vous à une distance plus sûre

La NFPA a développé la distribution des zones dangereuses dans les limites des arcs électriques pour protéger les employés à proximité des systèmes sous tension. Les limites sont :

• Flash Protection Boundary - la limite la plus éloignée de la source d'énergie. Si l'incident se produit, les employés de cette zone pourraient être exposés à une brûlure au second degré, facilement guérissable (1,2 calories/cm2). Ici, la principale raison des brûlures serait uniquement la chaleur générée par l'explosion.
• Approche limitée – la limite, limitée à une certaine distance, où vous êtes sujet aux risques d'électrocution.
• Approche restreinte :la limite à une distance où il existe un risque accru de choc.
• Approche interdite :la distance la plus proche de la source sous tension, où les risques sont les mêmes qu'en cas de contact avec la surface.

Vous devez créer les limites de distance exactes autour de chaque source sous tension. Cependant, la distance entre chaque bordure peut ne pas être la même avec l'équipement changeant. Vous devez donc tester chaque catégorie individuellement, puis conclure les résultats pour une limite de flash.

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Former les travailleurs

En effet, chaque organisation doit former ses travailleurs à la sécurité électrique. Par conséquent, à cette fin, vous pouvez concevoir les programmes en fonction des exigences des normes de sécurité électrique.
Dans la formation à la protection contre les arcs, les stagiaires apprendront à reconnaître les niveaux de danger. De plus, ils apprendront également à éviter les accidents, à lire les étiquettes d'arc électrique et à utiliser les EPI avec précaution.

Interpréter l'étiquette des éclairs d'arc

Le National Electrical Code NEC exige que l'équipement ait des étiquettes d'avertissement pour avertir de tout danger potentiel. A cet effet, chaque panneau doit avoir son titre d'avertissement pour comprendre les limites du flash. De même, ils apprendront à sélectionner les EPI pour chaque zone.
Comme indiqué ci-dessus, chaque type d'équipement doit subir une évaluation pour déterminer les limites. Une fois terminé, vous devez placer les étiquettes d'avertissement de danger sur l'équipement. Vous pouvez également les remettre à vos employés pour qu'ils les consultent chaque fois qu'ils commencent à travailler sur un nouveau projet.

Effectuer des tests d'arc électrique

Vous pouvez effectuer des tests d'arc électrique pour déterminer la réponse du matériau de protection à l'énergie thermique. Dans certaines situations, les tests d'arc évaluent également la façon dont le matériau réagit à des surtensions d'énergie spécifiques et s'il s'enflamme ou non.

Pour les entreprises fabriquant des EPI, il est indispensable de calculer les indices d'arc avec les méthodes conformes aux normes. L'OSHA exige que toutes les entreprises subissent des tests d'arc électrique pour anticiper le niveau de danger et planifier en conséquence. De plus, les normes interdisent strictement l'utilisation de matériaux fusibles. Même si les entreprises les utilisent dans des mélanges, elles doivent les tester via des tests d'arc électrique pour vérifier qu'ils répondent aux normes minimales.

En plus des exigences ci-dessus, un test d'arc électrique est nécessaire pour chaque électricien susceptible de s'exposer à une énergie incidente supérieure à 2 calories/cm2. Ainsi, vous devrez opter pour des choix d'EPI plus sûrs et adaptés à chaque situation.

Conclusion

L'arc électrique est un phénomène dangereux qui implique des explosions de chaleur soudaines, des projections de gouttelettes métalliques et des chocs. De plus, le niveau d'exposition dépend de la distance que vous maintenez de la source. Pour éviter les répercussions, vous pouvez mettre le système hors tension, effectuer une analyse des risques et sélectionner l'EPI approprié à porter.

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