théorie 4 : Les effets du courant électrique sur le corps humain.

Le courant électrique peut traverser la totalité ou une partie du corps humain. Cette éventualité se réalise à l'occasion d'un contact direct avec une pièce active sous tension ou d'un contact indirect par contact avec une masse mise accidentellement sous tension à l'occasion d'un défaut d'isolement :

exemples de contacts directs :

2main.gifmainter.gifmainter2.giftetetr.gif

contacts entre 2 conducteurs actifs ou entre conducteurs actifs et la terre...

contact.gif

Le contact peut être aussi réalisé
par l'intermédiaire d'objets conducteurs

exemples de contact indirect :

 

amorçage :

lorsqu'on est trop près de pièces sous tension du domaine HT...

exemple d'accident

-Comité technique national :  A - Métallurgie
-Code risque entreprise :  311AB - Fabrication.
-Matériel en cause :  050501 - Armoire électrique
-Résumé de l'accident : 
La victime, 52 ans, électricien, effectuait un réglage à l'intérieur d'une armoire électrique sous tension. C'est en se relevant que sa tête est entrée en contact avec des pièces actives nues sous tension. Victime d'une électrocution elle a chuté sur le tournevis qu'elle tenait à la main, ce qui lui occasionna également une blessure au menton. Malgré une intervention rapide des secours, la victime est décédée sur place.

 

Lorsque le courant électrique traverse le corps la gravité de l'accident dépend des facteurs suivants :

l'intensité de ce courant
le temps de contact
la tension de contact et les conditions d'hydratation de la peau
le trajet du courant
la fréquence du courant

lors d'une électrisation, on distingue 2 types d'effets immédiats:
eff_imd.gif

les effets moteurs proviennent de courant de faible valeur (de l'ordre de la dizaine de miliampères) qui vont agir sur les muscles.

les effets thermiques sont provoqués par des courants mettant en jeu des énergies importantes.

INTENSITE TRAVERSANT LE CORPS
EFFETS
 

CONSEQUENCES PROBABLES

1mA seuil de perception  
picotements
5mA sensation douloureuse, secousse électrique chute.gif gestes intempestifs, chute, blessures ou mort

10mA seuil de tétanisation musculaire crispe.gif crispation des mains sur les parties sous tension et prolongement de l'électrisation.

25mA tétanisation des muscles respiratoires asphix.gif asphyxie entraînant la mort ou des troubles cérébraux

40mA t=5s seuil de fibrillation cardiaque   arrêt cardiaque et mort
50mA t=1s seuil de fibrillation cardiaque   arrêt cardiaque et mort
2000mA inhibition des centres nerveux   inconscience, suspension des fonctions vitales, troubles cérébraux
5000mA brûlures   brûlures aux points de contact,brûlures internes (invisibles), éclatement de vaisseaux sanguins pouvant provoquer des hémorragies internes et la mort même plusieurs jours après l'accident

effets du temps de contact

Tensions de contact
(en volt)

pour des masses situées dans des locaux ou sur des emplacements mouillés
Tensions de contact
(en volt)

pour des masses situées dans des locaux ou sur des emplacements autre que mouillés
TEMPS DE COUPURE MAXIMAL

(en seconde)
inférieur à 25
inférieur à 50
non limité
25
50
5
40
75
1
50
90
0.5
65
110
0.2
96
150
0.1
145
220
0.05
195
280
0.03
250
350
0.02
370
500
0.01
 

effets de la variation de l'impédance du corps humain :

En toute rigueur, l'impédance du corps humain se compose d'une résistance, d'une capacité et d'une inductance. L'impédance est la résultante de ces trois facteurs.

Cependant, pour la simplification du propos, l'impédance sera assimilée à la résistance (R) du corps humain.

R augmente avec l'épaisseur de la couche cornée (partie superficielle de la peau).

R diminue avec la surface de contact, la pression, l'hydratation, la durée de circulation du courant et la tension.
500ohm.gif

Résistance main-main

environ 500 Ohms

750ohm.gif

Résistance main-pied

environ 750 Ohms
100ohm.gif

Résistance tempe-tempe

environ 100 Ohms

effets de la tension en fonction des conditions d'influence sur la rtésistance du corps humain :

La tension et les conditions d'influence influent sur le résistance du corps humain : R peut atteindre presque 0 Ohm en immersion
Tension de contact

(Volts)
Peau sèche

(BB1)

Résistance (Ohms)

Peau mouillée

(BB2)

Résistance (Ohms)

Peau immergée

(BB3)
25
1725
925
500
50
1625
825
440
110
1535
730
400
220
1375
660
350
350
1365
565
325
500
1360
560
325

BB1 : La peau est sèche, le sol présente une résistance importante y compris Ia présence de chaussures, et les personnes se trouvent dans des locaux (ou emplacements) secs ou humides (conditions d'influences externes ADl, AD2 et AD3),

BB2 : La peau est mouillée. le sol présente une résistance faible, et les personnes se trouvent dans des locaux (ou emplacements) mouillés (conditions d'influences externes AD4, AD5 et AD6).

Dans les conditions BB1 et BB2, le passage du courant est supposé s'effectuer entre les deux mains et entre les deux pieds.

BB3 : La peau est immergée dans l'eau (cas du corps immergé); il existe une infinité de points de contact et la résistance totale du corps humain se réduit à Ia résistance interne.

c'est pourquoi on a défini des tensions limites de sécurité :

En milieu sec, un contact prolongé avec un potentiel UL < 50 Volts n'entraine aucun risque.

En milieu humide, un contact prolongé avec un potentiel UL< 25 Volts n'entraine aucun risque.

effets du trajet du courant :

La gravité des lésions dépend du trajet du courant dans le corps humain vis à vis des organes vitaux.

Il faut que les lignes de force du courant passent par le coeur pour provoquer la fibrillation ventriculaire. De même le passage par les centres nerveux provoque les phénomènes d'inhibition nerveuse.
Pourcentage du courant intéressant le coeur en fonction du trajet dans le corps :

Trajet 1 : 10% environ

Trajet 2 : 8% environ

Trajet 3 : 3% environ

Trajet 4 : 1% environ

Trajet 5 : 0% environ

(D'après les travaux de Kouwenhoven)

trajets.gif

Gravité relative des trajets

effets de la fréquence de la courant :

A la fréquence habituelle de 50 Hz du courant, valeur choisie pour des impératifs purement techniques, les excitations neuro-musculaires (effet moteur) sont parmi les plus violentes.

Si la fréquence augmente, on échange le risque électrique de fibrillation contre celui de brûlure profondes.

Au delà de 10kHz, les risques de fibrillation disparaissent.
Fréquence (Hz)
5
10
50
100
500
1000
5000
9000
Homme : Courant de non lâcher (mA)
30
20
15
17
20
25
50
75
Femme : Courant de non lacher (mA)
20
13
10
11
13
16
33
50

Seuil moyen de non lâcher en fonction de la fréquence

(Il peut varier du simple au double suivant les individus).

Effets Secondaires :

Les lésions occasionnées sont fonction de la nature du courant (alternatif ou continu), de la tension et de paramètres physiologiques (transpiration…).

Le plus souvent multiples, ces lésions touchent principalement la main, les membres supérieurs et les yeux. Ce sont des brûlures, des commotions, des contusions ou des plaies.


Ces troubles apparaissent après un temps plus ou moins long (Jours, mois ou années)

  • Complication cardio-vasculaires (tachycardie, hémorragie cérébrale ultérieure)
  • Complications neurologiques (émotivité, agitation, insomnies, entraînant un état dépressif, perte de la parole, paralysies partielles, temporaires...)
  • Complications rénales : (diminution de la sécrétion urinaire ou anurie)
  • Complication osseuses (fracture par brûlure interne)
  • Séquelles sensorielles (troubles oculaires, trouble auditifs...)
  • Séquelles cutanées, tendineuses ou muqueuses

Par la suite de brûlures électriques, les lésions, situées le plus souvent aux niveau des mains ou des avant bras, laissent persister des :

  • Cicatrices "vicieuses" avec troubles vaso-moteurs
  • rétractation des tendons entraînant parfois une gêne importante
  • séquelles esthétiques (muqueuses faciales)

résumé
les conséquences des effets de l'action du courant électrique sur l'être humain sont :

L'EFFET MOTEUR :

Quel que soit le point d'impact, il peut aller jusqu'à la mort.

L'EFFET THERMIQUE :

Quel que soit le point d'impact, il engendre des brûlures internes non visibles de l'extérieur mais graves pouvant entraîner des séquelles sur les organes traversés.

 

 

 

 

suite
formation théorique
durée
cadre réglementaire
20 minutes
l'Habilitation (définition, conditions, symboles, prérogatives)
30 minutes
les accidents d'origine électrique : les chiffres. (travail interactif avec les élèves) :
les accidents sont rares mais ils sont souvent mortels !
20 minutes
effets du courant sur le corps humain
20 minutes
Le risque électrique (études d'exemples / analyse du risque) notion de voisinage (définition)
30 minutes
domaines de tension, mesures de protection, indices et degrés de protection, classe du matériel
1 heure
travaux au voisinage (définitions, procédure, mission du surveillant de sécurité électrique) prescriptions pour la HT
1 heure
travaux hors tension en BT / consignation et déconsignation, rôle des intervenants
20 minutes
percement de tranchées (+ TP dans la cour du lycée)
10 minutes
opération de mesurage pour le B1/ utilisation de l'outillage électroportatif (analyse des risques pour utilisation de la pince amperemetrique et pour le voltmètre)
10 minutes
EPI et protections collectives
10 minutes
conduite à tenir en cas d'incident, d'accident ou d'incendie d'origine électrique
10 minutes
sous total
5 heures

test théorique

formation et tests pratiques
temps approx.
B0V : analyse des risque et gestes pour les "Opérations d'ordre non électrique au voisinage de pièces nues sous tension".
10 minutes/elève
B1V : analyse des risque et gestes pour les "Opérations d'ordre électrique au voisinage de pièces nues sous tension".
10 minutes/élève
B1V : analyse des risques et gestes pour mesurer des grandeurs électriques
2 x 5 minutes/élève
B1V : veiller à la sécurité électrique des personnes opérant sur un ouvrage électrique avec risque de voisinage avec des pièces nues sous tension.
5 minutes/élève
utilisation des echelles et escabeaux
5 minutes/élève
sous total
40 minutes/élève

documentation - normes

Titre 12 du décret du 8 janvier 1965 (travaux au voisinage de lignes, canalisations et installations électriques)