LE RISQUE ELECTRIQUE

éléments d'approfondissement des connaissances

top.gifElectrisation (effet exito moteur)

Le phénomène d'électrisation est lié à la propriété de contractilité des muscles. Le muscle est excitable soit directement, soit par son nerf

Une contraction peut-être obtenue par le passage d'un courant électrique. Le muscle ne se contracte que lorsqu’il est sollicité par une variation d intensité qui doit être brusque, suffisamment importante et d’une durée de passage suffisante. Toutefois, un stimulus électrique faible, insuffisant lorsqu’Il s'exerce isolément, peut finalement déclencher une secousse par sommation des effets excitants, lorsqu'il se répète rapidement sur un rythme favorable.

La secousse musculaire représente la réponse de la fibre musculaire à une excitation unique. Par exemple, une secousse de 1/10 de seconde se décompose comme suit :

1° - Délai de mise en route (phase latente) = moins de l/100s

2° - Temps de contraction (phase active) = 4/100s

3° - Temps de relâchement (phase passive) = 5/l00s

4° - Temps de pause (phase réfractaire) =1/200s

Ce phénomène montre que l’électrisation par le courant électrique a des conséquences graves au niveau des muscles :

  • Mains (muscles pronateurs de l'avant-bras) : la victime reste «collée».
  • Dos (muscles extenseurs) : la victime est « projetée ».
  • Coeur : les trémulations fibrillatoires sont incapables de faire circuler le sang ( tout se passe comme si le coeur était arrêté). C’est la fibrillation musculaire.

    La mort peut également résulter de l'inhibition du centre respiratoire quand le courant ne traverse que la tête, sans intéresser le coeur. Ce cas est rare.

    Le mécanisme de la mort est différent selon l'intensité du courant qui traverse le corps : à 100 milliampères, la mort se produit presque instantanément par fibrillation cardiaque ; au dessous elle a lieu en quelques minutes par asphyxie vraie. Dans ce dernier cas, si par exemple la victime touche un conducteur, tout le corps est contracturé, les mains sont crispées sur le conducteur qu’elles ne peuvent lâcher (tétanisation).

    Cependant la victime peut-être sauvée même si le courant n'est coupé qu'au bout de plusieurs minutes. Traversée par un courant de 100mA, elle est perdue en quelques secondes.

    top.gifBrûlures (effet thermique)

  • Brûlures provoquées par le passage du courant dans le corps :

    Pour des intensités de plusieurs ampères, la fibrillation cardiaque n'a plus lieu, mais des brûlures généralement graves apparaissent. Elles peuvent être de deux types, en fonction de la nature du courant :

    a) effet thermique en alternatif et en continu

    brûlure superficielle et interne des tissus (loi de Joule W=Ri²t).

    La brûlure d'origine électrique est tout à fait particulière. Sa forme est arrondie quelquefois linéaire ; la surface est dure, sèche, sans ulcération ni croûte, avec des bords surélevés et paraissant incrustés dans la peau. Les téguments du pourtour sont intacts. Ces brûlures apparaissent généralement aux point d’entrée et de sortie du courant.

    b) effet chimique, en courant continu

    le courant continu est susceptible de produire l'électrolyse du sang et des liquides dans lesquels baignent les tissus.

    Ce type de brûlure se produit sur tout le parcours du courant dans le corps.

  • Brûlures provoquées par l'arc électrique :

    A l'occasion de courts-circuits, des brûlures parfois très importantes sont provoquées par la production d'un arc très riche en rayons ultraviolets et par projection de métal en fusion. Les yeux, en particulier, risquent de subir des lésions graves, souvent irrémédiables. flash.gif

    top.gifeffets 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

    ATTENTION !

    R est très variable et peut atteindre presque 0 Ohm en immersion

    effets de la tension en fonction des conditions d'influence :

    La tension et les conditions d'influence influent sur le résistance du corps humain
     
     
    Résistance (Ohms)
     
    Tension de contact

    (Volts)
    Peau sèche

    (BB1)
    Peau mouillée

    (BB2)
    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, BB2 et BB3 sont les conditions d'influences externes d'après la Norme C 15 100

    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.

    En combinant tension et résistance, il devient aisé de calculer, en utilisant la formule I=U/R, le courant traversant le corps et d'estimer son action en se reportant au tableau

    top.gifeffets du temps de contact:

    L'arrêté du 15 décembre 1988 définit un temps maximal de coupure à ne pas dépasser pour tenir compte des temps de contact admissibles par le corps humain:

    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

    top.gifeffets du trajet du courant dans le corps humain:

    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.

    Gravité relative des trajets
    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

    top.gifeffets de la fréquence du 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

    Seuil moyen de non lâcher en fonction de la fréquence

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

    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

    top.gifSynthèse des effets de l'électrisation :

    Les accidents d'origine électrique sont dus au passage du courant à travers le corps.

    Ils peuvent provenir également du jaillissement d'un arc électrique.

    On distingue les effets immédiats et les effets secondaires.

    EFFETS IMMEDIATS :

    eff_imd.gif

    Ces valeurs sont données à titre indicatif, elles varient d'un individu à l'autre.

    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.

    EFFETS SECONDAIRES :

    Des troubles peuvent apparaître suite à un accident d'origine électrique.

    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)