Assurer la sécurité des utilisateurs

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Pensez-vous que vos équipement de protection vous protègent contre les arcs électriques ? Vérifions ensemble…

Répartition des accidents du travail d’origine électrique :

  • Contacts directs : 45%
  • Contacts indirects : 20%
  • Courts-circuits (brûlures et flash électriques) : 30%

Aux Etats-Unis, plus de 2000 salariés sont soignés chaque année pour de graves brûlures causées par des arcs électriques. Il faut savoir que le coût moyen du traitement de ces blessures est de 1,5M$ (source: Cap-Schell, Inc., INRS (2004) & Industry Surveys, the NFPA).

Comment expliquer ces brûlures?

Nos équipements de protection électrique (disjoncteurs ou fusibles) devraient nous prémunir de ce type de risques. Néanmoins, dans certaines conditions un arc électrique externe blessant l’utilisateur peut tout de même se produire. Sur cette question de sécurité, fusibles et disjoncteurs ne sont pas égaux.

1. Le cas du fusible

Un arc électrique externe ne peut pas être généré par un fusible. Pourquoi ?
Parce que l’arc électrique se doit d’être totalement confiné à l’intérieur du corps du fusible (contrainte imposée par la norme fusible). En effet, aucune manifestation extérieure ne doit être visible (ni flash, ni dégazage) et ce, quel que soit le type d’incident en cause : surcharge ou court-circuit.

Fusible
Un fusible est totalement sûr : aucun gaz n’est expulsé, aucun flash n’est visible. Tout reste confiné dans le corps du fusible.

2. Le cas du disjoncteur

Un disjoncteur n’est pas sans danger, même en parfait état de fonctionnement.

Par conception et en accord avec les normes en vigueur, le disjoncteur peut « dégazer », c’est-à-dire qu’il peut expulser des matériaux en fusion.

Disjoncteur

Pour le prouver, la vidéo ci-dessous présente la réaction d’un disjoncteur en cas de défaut. Ce film a été réalisé en laboratoire grâce à une camera rapide (slow motion) :

 

Conséquences de l’absence de limitation d’un courant de court-circuit


Pour rappel, 30% des accidents d’origine électrique sont dus à des courts-circuits. En cas de court-circuit, les risques ne se situent pas uniquement au niveau des appareils de protection mais sont présents dans l’ensemble de l’installation (influence des forces électromagnétiques). Ci-après un jeu de barre de forte section littéralement plié par les forces électro-magnétiques lors d’un court-circuit mal limité.

Un disjoncteur standard ne limite pas les courants de courts-circuits : la crête de courant est atteinte plusieurs fois et le défaut est éliminé uniquement après plusieurs cycles.

Lors d’un court-circuit, le fusible fusionne très rapidement, bien avant que la crête de courant ne soit atteinte. Cette caractéristique importante du fusible est appelée « pouvoir de limitation ». De cette manière, le courant n’atteint pas sa valeur maximale et les forces électromagnétiques sont considérablement diminuées.

Le fusible est généralement « la » meilleure solution de limitation des courts-circuits.

Application spécifique : protection des variateurs de vitesse et onduleurs (ou tout autre équipement comportant de l’électronique de puissance)

Certains disjoncteurs permettent néanmoins de limiter les courants de courts-circuit. Mais sont-ils aussi performants que les fusibles ? Prenons un cas concret : comparons les performances d’un disjoncteur limiteur du marché (250 A) et de fusibles type uR de même calibre (250 A) soumis à un courant de court-circuit de 35 kA :

Crête de courant (kA) Energie (I²t)
Disjoncteur 6 45000
Fusible uR 1 84
  • La limitation de la crête de courant par le fusible est 6 fois plus importante que dans le cas du disjoncteur.
  • L’énergie que le disjoncteur a laissé passer est 500 fois plus importante que celle autorisée par le fusible.

Pour ce type d’applications, aucun disjoncteur ne peut concurrencer les performances du fusible uR (ultra Rapide).

Cette très forte limitation offerte par la solution fusible permet une réelle protection des équipements. C’est la garantie, entre autres, d’une armoire peu, voire pas endommagée en cas de court-circuit.

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