Notions d’électricité en soudage

Le risque électrique en soudage

Quelques rappels sont nécessaires concernant les risques électriques en soudage. A commencer par les dangers de l’électricité. 

Le corps humain est un très bon conducteur de l’électricité. Un courant électrique même faible, peut avoir des conséquences graves (spasmes, contractions ou paralysie des muscles, brulures) ou même avoir des conséquences mortelles.

Les standards évoquent des intensités faibles mesurées en mA ou A pour déterminer le niveau de l’effet électrique sur le corps humain:

 

Risque électrique du soudage

Lorsqu’un soudeur touche un conducteur électrique sous tension, le courant pourrait traverser le corps humain pour compléter le circuit à la terre et l’organisme sera brulé par le passage du courant électrique. En général, le courant électrique choisit le trajet le plus court avec comme préférence les chemins les plus humides (coeur, artères, veines, etc).

Une personne peut recevoir un choc électrique si les mains par exemple créent un pont entre l’alimentation du poste à souder et le retour du courant de soudage. Cela est plus important si le retour à la terre est important. C’est pour cela que le retour à la terre du poste à souder est primordial pour se protéger . Même un choc électrique faible peut surprendre et faire trébucher un soudeur et le blesser lors de sa chute.

Le petit schéma ci-dessus emprunté au site canadien cchst.ca permet de comprendre l’importance du retour à la terre qui partagera le retour du courant au lieu de le laisser traverser totalement le corps.

Précautions à prendre pour éviter le risque électrique

Que faire en cas d'accident?

Les risques dus à l'installation électrique et la plaque signalétique

De plus en plus de particuliers achètent des postes à souder pour bricoler chez eux. Pourtant beaucoup achètent sans vraiment comprendre les plaques signalétiques.

Voici un exemple de plaque signalétique telle qu’on peut la trouver sur un poste à souder ou dans la norme NF EN 60974:

Plaque signalétique poste à souder

On trouve plusieurs zones:

1) Nom  et  adresse  du  constructeur  ou  distributeur  ou  importateur  et,  éventuellement,  une marque commerciale et le pays 
2) Type (identification) donné par le constructeur. 
3) Traçabilité de conception et date de fabrication (par exemple numéro de série). 
4) Symbole de la source de courant de soudage (facultatif), par exemple: 

Sources de courant pour le soudage

5) Référence aux normes confirmant que la source de courant de soudage est conforme à leurs exigences. 
6) Symbole pour le procédé de soudage, par exemple:

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7) Symbole S encadré  pour  les  sources  de  courant  de  soudage  pouvant  être  utilisées  pour les travaux de soudage effectués dans un environnement avec risque accru de choc électrique (si applicable).
8) Symbole pour le courant de soudage, par exemple:

 

symboles-de-la-source de-courant

9) U0… V    Tension à vide assignée 

a)  valeur crête dans le cas du courant continu; 
b)  valeur efficace dans le cas du courant alternatif. 

 

NOTE: Si  une  source  de  courant  de  soudage  est  équipée  d’un  dispositif  réducteur  de  risques,  celle-ci  est  la  tension mesurée avant le fonctionnement du dispositif réducteur de risques. Si  l’on  peut  obtenir  plusieurs  valeurs  de  tension  à  vide,  la  plage  doit  être  indiquée  en  inscrivant la tension à vide assignée minimale et maximale. En outre, les valeurs suivantes doivent être données. 

a)    Ur… V    tension à vide réduite assignée dans le cas d’un dispositif réducteur de tension; 
b)    Us… V    tension à vide assignée commutée dans le cas d’un dispositif de commutation courant alternatif à courant continu.

10) … A/… V à… A/… V  Plage   de   débit,   courant   minimal   de   soudage   et   tension   conventionnelle  en  charge  correspondante  ou  inférieure,  courant  maximal  de  soudage  et  sa  tension  conventionnelle  en  charge  correspondante  ou  supérieure. 

11)  X Symbole pour facteur de marche. 

12)  I2 Symbole pour courant de soudage assigné. 

13)  U2 Symbole pour la tension conventionnelle en charge. 

11a,  11b,  11c  ..  %    Valeurs  du  facteur  de  marche  à  une  température  ambiante  de 40°C.               

12a, 12b, 12c  … A   Valeurs du courant de soudage assigné. 

13a, 13b, 13c  … V   Valeurs de la tension conventionnelle en charge. 

Ces cases forment un tableau avec les valeurs correspondant aux trois réglages: a)  … % facteur de marche au courant de soudage assigné maximal; 

b)  60 % facteur de marche;    

et c)  100 %    facteur de marche, si applicable

Il n’est pas nécessaire d’utiliser la colonne a) si le facteur de marche pour le courant de soudage assigné maximal est de 60 % ou 100 %. Il n’est pas nécessaire d’utiliser la colonne b) si le facteur de marche pour le courant de soudage assigné maximal est de 100 %. 

c)   Alimentation en énergie 

14) Symbole pour l’alimentation, par exemple:

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Ce qui est très intéressant de comprendre sur cette plaque signalétique, en plus de des descriptions techniques, ce sont les notions électriques. Par exemple, en zone 10, les plages d’intensités mini et maxi qui sur cet exemple sont entre 20A et 250A et 20,8V et 32V.

Puis en zones 11, 12 et 13, on a le facteur de marche qui indique une alternance de temps de soudage et de temps de refroidissement du poste à des intensités et tensions données sur une période convenue de 10 minutes. Dans ce cas, on peut travailler à 160A et 27V pendant un temps “illimité” sans que le poste à souder se mette en refroidissement. 200A et 28V, le poste pourra être utilisé 60% de 10 minutes soit, 6 minutes et se mettra en refroidissement pendant 4 minutes. Et en observant le même principe, à 250A et 30V on aura un cycle d’utilisation correspondant a 3 minutes et 30 s de temps de soudage et 6 minutes 30 s de refroidissement.

Comment dimensionner un tableau electrique?

Sur la plaque signalétique, en zone 15, 16 et 17, on a les intensités maxi de soudage lorsque le poste est réglé au maximum de son intensité (I1max) et les intensités efficaces qui correspondent à des intensités de soudage pour correspondant à un facteur de marche de 100% donc à un réglage beaucoup moins élevé (I1eff). Les valeurs sont données pour des installations soit de 230V ou de 380V.

Ainsi les fabricants dimensionnent leurs fusibles (sur le poste) en fonction de ces intensités efficaces. Car en intensité maximale, le poste se met en sécurité thermique plus vite et le courant ne sera pas maintenu en continu. 

En intensité efficace, par contre, les câbles s’échaufferont plus lentement mais en continu.

Dans l’installation de son compteur électrique, on prévoira un compteur plus largement dimensionné que le fusible indiqué par le fabricant. Ainsi, le poste s’arrêtera si on dépasse les intensités du fusible du poste avant celle du disjoncteur.

Souvent, un compteur avec 15A est un peu juste pour souder avec des électrodes de diamètre 3,2mm (cas de soudage à l’électrode enrobée) mais suffisant pour des électrodes de 2,5mm.

Pour être plus tranquille, des électrodes de 3,2mm seront fondues aisément avec 20A. (Prendre en compte, les autres appareils branchés sur la même ligne.)

Voici quelques tableaux électriques Legrand dans lesquels vous pourrez choisir de dimensionner vos lignes:

Tableau electrique LEGRAND
Tableau electrique LEGRAND

Produits Rocdacier

Quelques produits sont en vente sur le site, notamment posters, livre sur le soudage, livre gestion de la production…