Arc électrique : un guide pour la prévention et la sécurité électrique

Un éclair d’arc électrique, également appelé flashover, est une explosion ou une décharge électrique soudaine qui se produit lorsque le courant électrique se déplace dans l’air d’un conducteur à un autre. Selon Electrical Safety U.K., un arc électrique peut atteindre 20 000 °C, soit quatre fois la chaleur du soleil. Le son qui en résulte est semblable à celui d’un pétard qui éclate ou d’un coup de feu. La foudre et l’utilisation d’une machine à souder à l’arc électrique sont des exemples de flashs d’arc.

Ce phénomène peut se produire à petite échelle, par exemple lors de l’installation ou du retrait d’un équipement, ou lors de la déconnexion d’un interrupteur. Il peut être endommagé en une fraction de seconde, provoquer des incendies ou blesser gravement les travailleurs qui entrent en contact avec lui. Lorsqu’un éclair d’arc électrique se produit, les résultats peuvent être extrêmement violents, et si une personne se trouve à proximité de l’éclair, elle peut être blessée, voire tuée.

Causes

Un arc électrique peut être provoqué par un défaut électrique dans un système de distribution d’énergie. Un câblage défectueux, des connexions lâches, une défaillance du système électrique d’un bâtiment ou d’une structure, ou même un équipement défectueux peuvent également provoquer un arc électrique. Elle peut se produire dans de petits espaces, comme un vide sanitaire sous une maison. Elle peut également se produire dans de grands espaces, comme un sous-sol, ou dans une salle des machines.

Le Workplace Safety Awareness Council a donné des exemples de ses causes dans ses documents sur les éclairs d’arc. Ce sont les suivantes :

• Poussière
• Chute d’outils
• Contact accidentel (de deux conducteurs)
• Condensation
• Défaillance du matériel
• Corrosion
• Installation défectueuse

Danger

• En ce qui concerne la gravité d’une blessure due à un éclair d’arc électrique, trois facteurs entrent en jeu :
• Proximité du travailleur par rapport à l’événement
• Taille de l’explosion
• Temps d’exposition au danger

Les blessures et les résultats typiques d’un éclair d’arc électrique sont les suivants :

• Brûlures externes et internes
• Intoxication par inhalation de gaz chauds ou de métal vaporisé
• Lésions oculaires et cécité causées par la lumière ultraviolette de l’arc électrique.
• Un incendie qui pourrait se propager rapidement dans un bâtiment
• Métal fondu volant
• Extrêmement haute pression
• Trouble de l’audition causée par une explosion sonore
• Chaleur (jusqu’à 20 000°C)

Il est également possible qu’une force explosive (appelée explosion d’arc) se forme, en fonction de la gravité de l’éclair d’arc.

Gestion des risques liés à l’éclair d’arc électrique

Bien que la possibilité de formation d’un arc électrique soit faible, la gravité des dommages qui en résultent peut être importante. Des mesures de contrôle peuvent être mises en œuvre pour minimiser le risque qu’un arc électrique se produise sur le lieu de travail. La National Fire Protection Association (NFPA) explique comment se conformer à la réglementation de l’Occupational Safety and Health Administration (OSHA) par le biais de la norme NFPA 70E.

La norme NFPA 70E : Standard for Electrical Safety in the Workplace® (édition 2015) traite de la sécurité électrique et contient les exigences pour effectuer la gestion des risques de chocs et d’éclairs d’arc.

NFPA 70E est une norme de sécurité consensuelle nationale qui identifie les pratiques de travail sûres pour assurer la sécurité des travailleurs face aux risques électriques. Selon la norme NFPA 70E, seuls les employés formés et qualifiés sont autorisés à travailler sur ou à proximité de pièces électriques exposées et sous tension, et ils doivent superviser le personnel non qualifié qui se trouve à proximité du danger. La norme NFPA 70E stipule : « Cette norme traite de la sécurité des travailleurs dont les responsabilités professionnelles impliquent une interaction avec l’équipement et les systèmes électriques avec une exposition potentielle à l’équipement et aux parties de circuits électriques sous tension. »

Limites d’approche de la NFPA

La norme NFPA 70E a élaboré des limites d’approche spécifiques destinées à protéger les employés lorsqu’ils travaillent sur ou à proximité d’équipements sous tension. Dans l’annexe informative C de la norme NFPA 70E (édition 2015), une illustration a été donnée sur les limites d’approche, qui sont des frontières pour la protection au travail. Vous trouverez ci-dessous une infographie montrant les limites de l’approche :

• Limite de protection contre l’éclair d’arc (limite extérieure)– il s’agit de la limite la plus éloignée de l’équipement sous tension. En cas d’éclair d’arc électrique, cette limite est l’endroit où un travailleur peut recevoir une brûlure curable du premier degré. Les travailleurs ne doivent pas franchir cette limite s’ils ne portent pas un équipement de protection individuelle (EPI) approprié.
• Approche limitée –il s’agit de la distance à laquelle les barrières doivent être placées pour protéger le personnel. Une limite d’approche est fixée à une distance d’une partie sous tension exposée en présence d’un risque de choc.
• Approche restreinte –il s’agit de la distance à laquelle il y a un risque accru de choc. Seul le personnel qualifié est autorisé et avec l’EPI approprié en fonction de la protection requise.
• Approche interdite (limite intérieure)– il s’agit d’une distance par rapport à un composant exposé qui est la même que la distance entre le composant exposé et la partie sous tension. Toutefois, la limite de l' » approche interdite  » a été supprimée dans l’édition 2015 de la norme NFPA 70E.

La limite d’approche varie selon les équipements. Certains équipements auront une barrière de protection contre les éclairs plus grande tandis que d’autres auront une barrière de protection contre les éclairs plus courte.

Modèle des 4 P

Une autre façon efficace d’aider à prévenir les arcs électriques est d’utiliser le modèle 4P pour la gestion des risques d’éclairs d’arc: Prévoir, Prévenir, Protéger, Publier.

• Prévoir – cela consiste à identifier et à calculer les risques potentiels en réalisant une étude de l’éclair d’arc électrique. Il est conseillé d’utiliser le Guide for Performing Arc Flash Hazard Calculations 2002 de l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 1584 pour prévoir la gravité de l’effet d’un arc électrique.
• Prévenir – il s’agit d’atténuer l’utilisation des principes de prévention ou de la hiérarchie des contrôles dans la conception, la planification ou l’élimination du risque.
• Protéger : il s’agit de réduire le risque de blessure par une protection adéquate ou un EPI si le danger ne peut être éliminé.
• Publier – consiste à recueillir des informations pour l’évaluation des risques et leur utilisation dans le cadre de la formation, ainsi qu’à fournir des étiquettes d’avertissement de sécurité lorsque le risque ne peut être éliminé.

Étiquettes de mise en garde contre l’éclair d’arc électrique

Conformément à la norme NFPA 70E, les équipements sous tension doivent être installés avec des étiquettes d’avertissement, telles que des autocollants d’éclair d’arc (également connus sous le nom d’étiquettes de danger électrique). Ces étiquettes d’avertissement informent les travailleurs des risques d’explosion électrique ou de haute tension.

L’édition 2017 de la norme NFPA 70® : Code national de l’électricité stipule à l’article 110.16 : « Les systèmes électriques, tels que les tableaux de distribution, l’appareillage de commutation, les panneaux, les panneaux de commande industriels, les boîtiers d’embases de compteurs et les centres de commande de moteurs, qui se trouvent dans un endroit autre qu’une habitation et qui sont susceptibles de nécessiter un examen, un réglage, un entretien ou une maintenance lorsqu’ils sont sous tension, doivent être marqués sur place ou en usine pour avertir les personnes qualifiées des risques potentiels d’éclair d’arc électrique.

Elle stipule également que les étiquettes doivent contenir les éléments suivants :

1. Tension nominale du système
2. Courant de défaut au niveau du dispositif de surintensité de service
3. Le temps d’effacement des dispositifs de protection contre les surintensités de service en fonction du courant de défaut disponible au niveau de l’équipement de service.
4. La date d’installation de l’étiquette

Des modifications sont apportées à l’étiquetage dans la norme NFPA 70E. Afin de protéger correctement les travailleurs contre les éclairs d’arc, vous devrez fournir les informations suivantes :

Parties des étiquettes

1. En-tête de danger ou d’avertissement
2. Distance de travail : distance entre le travailleur et la source de l’arc.
3. L’énergie incidente – la quantité d’énergie thermique
4. Limite de l’éclair d’arc électrique – distance à laquelle une personne se tenant dans la limite peut subir une brûlure au deuxième degré si elle ne porte pas de vêtements de protection.
5. « Risque d’électrocution lorsque le couvercle est enlevé » – le niveau de tension de l’équipement.
6. Limite d’approche limitée
7. Limite d’approche restreinte
8. Gants – les gants isolants en caoutchouc
9. Exigences relatives à la catégorie d’EPI pour l’éclair d’arc

Sécurité personnelle et équipement de protection

Dans la version révisée de la norme NFPA 70E publiée en 2018, l’un des principaux changements a été d’inclure la hiérarchie des contrôles dans sa réglementation standard. Plus précisément, la norme stipule désormais que l’élimination du danger doit être la première et la plus importante des priorités. La dernière mise à jour de la norme NFPA 70E insiste également sur le fait que les travaux sous tension doivent être effectués avec des EPI comme dernière ligne de défense.

Catégories d’EPI pour l’éclair d’arc selon la norme NFPA 70E (2015)

La norme NFPA 70E (2015) a classé les équipements de protection individuelle en quatre catégories, chaque catégorie contenant la valeur minimale d’indice de résistance aux arcs pour l’EPI qui est requise.

	Catégorie 1 : valeur minimale de l’arc électrique de 4 cal/cm2	Catégorie 2 : valeur minimale de l’arc électrique de 8 cal/cm2	Catégorie 3 : valeur minimale de l’arc électrique de 25 cal/cm2	Catégorie 4 : Valeur minimale de l’arc électrique de 40 cal/cm2
Vêtements requis résistant aux arcs électriques	Chemise et pantalon à manches longues AR ou combinaison AR	Chemise et pantalon à manches longues AR ou combinaison AR	Veste et pantalon de la combinaison flash AR ou combinaison AR	Veste et pantalon de la combinaison flash AR ou combinaison AR
Protection du visage et de la tête exigée par les AR	Ecran facial ou capuche de la combinaison Arc Flash	Capuche de la combinaison AR Flash ou écran facial AR et cagoule avec un indice d’arc minimum de 8 cal/cm2	Capuche de combinaison AR Flash	Capuche de combinaison AR Flash
Protection des mains requise AR	N/A	N/A	Gants isolants en caoutchouc et protections en cuir ou gants AR	Gants isolants en caoutchouc et protections en cuir ou gants AR
Selon les besoins	Veste AR, vêtements de pluie, parka, doublure pour casque de sécurité	Veste AR, vêtements de pluie, parka, doublure pour casque de sécurité	Veste AR, vêtements de pluie, parka, doublure pour casque de sécurité	Veste AR, vêtements de pluie, parka, doublure pour casque de sécurité

SafetyCulture (iAuditor) pour la sécurité électrique

Les éclairs d’arc et les chocs électriques peuvent entraîner des blessures mortelles. Il est essentiel, pour la sécurité de vos travailleurs et le bon fonctionnement de votre entreprise, de vous assurer que vous avez mis en place les contrôles appropriés pour minimiser la possibilité d’un éclair d’arc électrique. Pour éviter ces dangers, une gestion minutieuse, une attention aux détails et une expertise technique sont nécessaires – tout cela peut être simplifié en utilisant SafetyCulture (iAuditor).

• Gérez la sécurité électrique en utilisant SafetyCulture (iAuditor), l’une des meilleures plateformes pour effectuer des évaluations et des inspections des risques afin d’identifier les dangers électriques potentiels sur votre lieu de travail. Vous pouvez également utiliser la plateforme pour :
• Effectuer des inspections numérisées en utilisant des listes de contrôle d’‘inspection électrique numériques.
• Effectuer des audits précis pour vérifier si les EPI sont à la disposition des travailleurs et si les équipements sont correctement étiquetés.
• Surveiller vos opérations grâce à des rapports plus efficaces en utilisant la liste de contrôle formulaire de déclaration d’accident et d’autres listes de contrôle utiles telles que la liste de contrôle des risques électriques avant de commencer des tâches électriques.
• Évaluer la conformité des mesures de sécurité électrique sur votre lieu de travail, telles que les interrupteurs, les lignes électriques, les appareils, les installations, le câblage, les câbles et les cordons, en utilisant la liste de contrôle du rapport d’inspection de la sécurité électrique.