Arc flash

Un arc flash est une décharge électrique explosive se produisant lorsqu’un arc électrique intense s’établit entre deux conducteurs sous tension ou entre un conducteur et la masse. En quelques millisecondes, ce phénomène libère une énergie thermique et acoustique extrêmement élevée : température de plasma, onde de pression, projection de métaux vaporisés et rayonnement ultraviolet. C’est l’un des accidents électriques les plus graves en milieu industriel.

Paramètres d’un arc flash et conséquences

Un arc flash réunit quatre effets : une température très élevée, qui vaporise le cuivre et l’aluminium ; une onde de pression ; des projections de métal en fusion ; un rayonnement lumineux intense. Les brûlures peuvent être mortelles, l’ouïe et la vue atteintes.

L’énergie reçue par l’opérateur, dite énergie incidente, s’exprime en cal/cm² à une distance de travail donnée. Elle dépend du courant de court-circuit disponible, du temps que mettent les protections à couper et de la distance : elle se calcule pour chaque point de travail, il n’existe pas de valeur type.

Arc flash dans les installations électriques : prévention et équipements

Le risque d’arc flash est présent à chaque intervention sur un équipement sous tension : ouverture d’un tableau électrique, connexion d’un câble sur des jeux de barres, remplacement d’un fusible sous tension. Plus le courant de court-circuit disponible (I_bf) est élevé et plus le temps d’interruption des protections est long, plus l’énergie libérée est importante.

La prévention passe d’abord par la consignation : séparer l’installation de ses sources, condamner, identifier, vérifier l’absence de tension (VAT), puis mettre à la terre et en court-circuit quand c’est requis. Les travaux sous tension ne sont admis que si la mise hors tension est dangereuse ou impossible, ou si le travail exige la présence de la tension ; ils sont réservés à des opérateurs formés et habilités pour cela. Une analyse du risque d’arc (méthode américaine IEEE 1584, par exemple) estime alors l’énergie incidente et le niveau d’EPI requis. Elle tient compte du courant de court-circuit, du type de protection en amont et de la distance de travail. Ces exigences s’appliquent en complément de la norme NF C 15-100 pour les installations basse tension.

Questions fréquentes sur l’arc flash

L’arc flash peut-il se produire sur une installation basse tension résidentielle 230 V ?
Oui, même si l’énergie disponible dans une installation domestique est bien plus faible que dans l’industrie. C’est une raison de plus pour ne jamais ouvrir un tableau sous tension : on coupe au disjoncteur général et on vérifie l’absence de tension. Le risque majeur est l’arc flash aux bornes du disjoncteur de branchement (AGCP) ou à l’origine du TGBT industriel, là où les courants de court-circuit sont les plus élevés.

Comment réduire le risque d’arc flash sans déconnecter l’installation ?
On peut réduire l’énergie incidente en diminuant le temps d’interruption des protections : utilisation d’un mode « maintenance » sur les relais de protection (seuil abaissé temporairement), installation de systèmes de détection d’arc flash optiques (détecteur de lumière couplé au disjoncteur principal). Ces dispositions relèvent d’une étude de protection, pas d’un réglage improvisé.

Quelle différence entre énergie incidente et catégorie d’EPI ?
L’énergie incidente (en cal/cm²) est une valeur calculée ou mesurée propre à chaque point de travail. La catégorie d’EPI (CAT 1 à CAT 4 selon la norme américaine NFPA 70E) est un niveau normalisé de protection qui correspond à un seuil minimal de rating des équipements : CAT 1 ≥ 4 cal/cm², CAT 2 ≥ 8 cal/cm², CAT 3 ≥ 25 cal/cm², CAT 4 ≥ 40 cal/cm². On sélectionne la catégorie immédiatement supérieure à l’énergie incidente calculée.