Sécurité électrique:

Étude d’énergie incidente

L’énergie incidente est la quantité d’énergie thermique projetée sur une surface à une certaine distance de la source, produite durant un événement d’arc électrique. La cote anti-arc est la valeur attribuée à un matériau pour décrire sa tenue à l’exposition aux décharges d’arcs électriques. Cette valeur est exprimée en cal/cm² et les vêtements doivent être conformes à la norme ASTM F1506.

Qu’est-ce qu’une étude d’énergie incidente?

INTRODUCTION DES ÉTAPES

Une étude d’énergie incidente permet de spécifier la catégorie d’équipement de protection individuelle (EPI) nécessaire pour effectuer un travail sous tension ou de délimiter un périmètre de sécurité lors de travaux sous tension. Une étude d’énergie incidente prend en compte tous les équipements à partir de l’alimentation de l’entreprise jusqu’aux transformateurs à 125 kVA. Elle s’effectue en plusieurs étapes, soient :

• les relevés d’équipements doivent être faits en compagnie d’un électricien expérimenté
• la lettre du distributeur d’électricité précisant le niveau de courant de court-circuit à l’entrée de l’usine
• le schéma électrique unifilaire avec les niveaux d’énergie incidente
• les calculs de coordination
• le ratio d’utilisation des équipements
• la liste de défectuosités des composants de protection
• l’étiquetage des équipements avec les informations sur l’énergie incidente exigée dans la norme CSA Z462-2018
• le rapport final.

LES RELEVÉS D’ÉQUIPEMENTS DOIVENT ÊTRE FAITS EN COMPAGNIE D’UN ÉLECTRICIEN EXPÉRIMENTÉ

Tout d’abord, une première visite est organisée pour le relevé des équipements. Pour ce faire, il faut ouvrir les panneaux électriques et prendre des photos des équipements de protection (figure 1) et des fiches signalétiques des forces motrices, soient :

• les disjoncteurs
• les sectionneurs à fusibles
• les interrupteurs
• les transformateurs
• les générateurs
• les moteurs
• etc.

Également, la distance entre les panneaux électriques est prise pour estimer la longueur des câbles. Il est essentiel lors de la visite, que le releveur soit accompagné par un électricien ayant une bonne expérience dans l’entreprise pour être certain que tous les équipements soient bien montrés et pour réduire les risques d’erreur dû à la configuration de l’usine.

Figure 1. Prise de relevé

LA LETTRE DU DISTRIBUTEUR D’ÉLECTRICITÉ PRÉCISANT LE NIVEAU DE COURANT DE COURT-CIRCUIT À L’ENTRÉE DE L’USINE

Le gestionnaire de l’installation doit demander une lettre au distributeur d’électricité sur les données relatives à l’étude de l’arc électrique pour l’usine. Cette lettre fournit le niveau de courant de court-circuit disponible au point de raccordement électrique. Celui-ci peut varier d’une usine à l’autre, il donc nécessaire d’avoir cette information pour effectuer l’étude d’énergie incidente.

LE SCHÉMA ÉLECTRIQUE UNIFILAIRE AVEC LES NIVEAUX D’ÉNERGIE INCIDENTE

Une fois les relevés en entreprise complétés et la lettre du distributeur d’électricité reçue, il est possible de commencer l’étude de l’énergie incidente. Pour ce faire, un schéma unifilaire est réalisé par un logiciel utilisant la norme IEEE 1584 pour les calculs. Chaque équipement de protection est ajouté en fonction de la tension nominale, du courant nominal, du pouvoir de coupure, des temps de déclenchement, etc. Le logiciel prend également en compte la contribution des forces motrices, soit : les transformateurs, les générateurs, les moteurs, etc. Cette contribution augmente le niveau d’énergie incidente et le niveau de court-circuit sur les équipements de protection. Cette simulation représente donc l’estimé de l’énergie incidente en entreprise le plus rellement possible.

LES CALCULS DE COORDINATION

L’étude d’énergie incidente tient compte de la coordination des protections où les paramètres suivants sont produits sous forme de courbe : Le temps de déclenchement, le courant nominal des protections (courbe de déclenchement thermique et magnétique), le pouvoir de coupure (l’intensité du courant de court-circuit). La coordination permet de vérifier que toutes les protections réagissent de sorte à isoler le plus rapidement possible un court-circuit tout en ayant le moins d’impact sur le reste de l’installation. Si la coordination des protections n’est pas adéquate, en cas de court-circuit sur un équipement, l’équipement qui est supposé le protéger pourrait ne pas être déclenché et c’est l’équipement de protection en amont de celui-ci qui serait déclenché. C’est-à-dire, une grande partie de l’usine pourrait être en panne quand seulement un équipement pourrait être isolé.

LE RATIO D’UTILISATION DES ÉQUIPEMENTS

Le ratio d’utilisation des équipements permet de vérifier que le pouvoir de coupure des équipements de protection est suffisamment élevé pour résister à la contribution des forces motrices lors d’un court-circuit. Ce rapport permet donc de vérifier que le pouvoir de coupure des sectionneurs à fusibles et des disjoncteurs est suffisamment élevé. Si ce n’est pas le cas, le risque d’incendie et de bris augmente.

LA LISTE DE DÉFECTUOSITÉS DES COMPOSANTS DE PROTECTION

La liste de défectuosités est générée pour l’entreprise avec tous les points qui ont été relevés sur la sécurité électrique. Il peut y avoir des défectuosités liées à l’entretien de l’installation ou à l’utilisation inadéquate des équipements de protection.

L’ÉTIQUETAGE DES ÉQUIPEMENTS AVEC LES INFORMATIONS SUR L’ÉNERGIE INCIDENTE EXIGÉES DANS LA NORME CSA Z462-2018

Une fois le niveau d’énergie simulé, il est maintenant possible de faire les étiquettes d’avertissement. Celles-ci doivent contenir au minimum les informations exigées dans la norme CSA Z462-2018, soit les informations suivantes :

• Avertissement
• Risque d’éclairs d’arc et de chocs électriques EPI obligatoires
• Niveau d’énergie incidente et périmètre de sécurité
• Tension nominale
• La date de l’étude et de mise-à-jour
• Les coordonnées de l’entreprise qui a fait l’étude
• Le numéro de projet

À tous les 5 ans, une étude d’énergie incidente est nécessaire pour la mise à jour de l’installation. Une fois les étiquettes d’avertissement imprimées, une deuxième visite a lieu avec un électricien expérimenté pour en faire l’installation sur l’ensemble de l’usine.

Figure 2. Étiquette d’avertissement

LE RAPPORT FINAL

Une fois les étiquettes d’avertissement installées sur les équipements, un rapport d’énergie incidente est remis à l’entreprise comprenant toutes les sections présentées précédemment.

Une étude d’énergie incidente permet d’entretenir les équipements électriques et d’informer les électriciens de la catégorie d’EPI à utiliser lors de travaux sous tension pour ainsi réduire les risques d’accidents mortels et de blessures graves causés par des arcs électriques. L’entreprise Intervention Prévention.inc œuvre dans le domaine de l’énergie incidente et elle se fera un plaisir de faire l’étude pour votre usine.

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Références

• IEEE 1584-2002 – IEEE Guide for Performing Arc Flash Hazard Calculations
• CSA Z462-2018 – Sécurité en matière d’électricité au travail
• CSA Z463-13 Guide d’entretien des installations électriques
• NFPA 70E-15 Standard for electrical safety in the workplace
• ANSI Z535 – Safety Alerting Standards