Incendies d’origine électrique : mythes et réalité.

Introduction

On vous le dit et le répète, les causes principales des incendies d’origine électrique sont les courts-circuits ! C’est ce que disent les journalistes mais c’est très loin d’être la réalité. Il semble que les experts en incendies ainsi qu’une bonne partie de la population utilisent le terme « court-circuit » pour désigner un peu tout et n’importe quoi. La plupart du temps le terme « court-circuit » dans un discours sur la sécurité incendie est un abus de langage. Cet abus de langage récurrent est un véritable problème en ce que les électrotechniciens ont une définition très précise de ce phénomène qui n’est absolument pas, de fait, la première cause d’incendie d’origine électrique. Ces derniers risquent de vous proposer des solutions inappropriées pour un problème de terminologie et faute de communication clairvoyante. Cette mauvaise communication dans le domaine de la sécurité peut être relativement grave, car les populations ne sont pas informées des bonnes pratiques de sécurité. La non explication des véritables phénomènes physiques engendre des initiatives dangereuses.

L’échauffement électrique se produit par effet Joule. La puissance en Watts dissipée par effet Joule se calcule comme suit :  P= R x I².

• P est la puissance en Watts.
• R est la résistance électrique exprimée en Ohms.
• I est l’intensité exprimée en Ampères.

On peut donc obtenir un échauffement dans deux cas :

1. Lorsqu’un courant « fort » traverse une faible résistance.
2. Lorsqu’un courant « faible » traverse une certaine résistance.

C’est le courant qui est responsable de l’échauffement des conducteurs et qui en impose la section pour des valeurs données.

Rappelons aussi que le courant se calcule comme suit : I =U/R.

• U est la tension exprimée en Volts.

On peut donc obtenir un courant fort si R tend vers 0, dans ce cas il s’agit d’un court-circuit, que nous allons définir autrement ci-dessous.

Définition d’un court-circuit 

On peut commencer à expliquer le phénomène par une analyse étymologique. Un court-circuit serait le phénomène du courant qui emprunte un raccourci. Un raccourci, en électricité c’est là où la résistance électrique, c’est-à-dire, la difficulté du courant à passer, est la plus faible.

Or, lorsque la résistance est faible, la valeur du courant augmente considérablement, ce qui échauffe les conducteurs et peut provoquer un incendie. C’est aussi selon ce principe que fonctionnent les radiateurs électriques, mais dans ce cas l’échauffement est volontaire et maîtrisé.

Cette définition n’est toujours pas suffisante pour se rapprocher de celle des électrotechniciens. En effet, les électrotechniciens considèrent qu’un court-circuit est un phénomène qui survient lorsque la résistance du « raccourci » est quasiment nulle. Dans ce cas on obtient une valeur de courant très élevée, appelée courant de court-circuit. Pour arrêter les courts-circuits, existent des dispositifs de protection qui ne datent pas d’hier ; ce sont les fusibles et les disjoncteurs. Ils sont utilisés depuis les tout débuts de l’électricité, et les vieux fusibles des années 20 sont tout aussi capables d’arrêter les courts-circuits que nos disjoncteurs d’aujourd’hui et ainsi prévenir le risque d’incendie qui en résulterait.

Il est admis, dans le domaine de l’électrotechnique, qu’un court-circuit est un contact franc entre deux conducteurs possédant une différence de potentiel. Le terme « franc » est le terme récurrent définissant le court-circuit dans les milieux professionnels de l’électrotechnique et dans les universités. La norme NFC15-100 utilise aussi cette définition du court-circuit.

Extrait de la norme NFC 15-100 :

« 233.1

défaut

défaillance de l’isolation d’une partie active produisant une réduction du niveau d’isolement et pouvant provoquer une liaison accidentelle entre deux points de potentiels différent.
Un défaut peut être franc ou présenter une certaine impédance. Un défaut franc entre conducteurs actifs est un court-circuit. »

La détection des courts-circuits

Un disjoncteur ou un fusible est calibré pour rompre le circuit lors d’un dépassement d’une valeur de courant donnée. Dans le cas d’un court-circuit, cette valeur est largement dépassée. C’est dans le cas d’un défaut non franc, c’est-à-dire ne présentant pas une résistance faible (on considérera « résistance » comme synonyme « d’impédance ») que le risque d’incendie existe.

En effet, si la résistance du contact entre les conducteurs en défaut ne permet pas le dépassement de l’intensité de calibrage du fusible ou disjoncteur, ce dernier n’interrompra pas le courant et l’échauffement accidentel se poursuivra. Un fusible ou un disjoncteur ordinaire n’a aucun moyen de savoir sous quelle forme et à quel endroit est dissipée l’énergie générée par le courant qui le traverse.

En réalité, il serait surprenant que la plupart des défauts soient des “courts-circuits francs”. Toutes les installations en France sont supposées être protégées, au moins par le disjoncteur principal du fournisseur d’électricité. Dans le cas des habitations, même une installation mal dimensionnée a peu de chance de ne pas interrompre un court-circuit. Il n’existe probablement plus guère d’incendies résultant de véritables courts-circuits et ce y compris sur des installations très anciennes correctement maintenues. D’une manière générale les incendies d’origine électrique sont le fait d’échauffements n’impliquant pas de courts-circuits.

Les échauffements sans courts-circuits

Il existe deux grands types d’échauffements accidentels sans courts-circuits : l’échauffement avec défaut et l’échauffement sans défaut. Rappelons qu’un défaut est, selon la norme NFC 15-100, une défaillance de l’isolation d’une partie active produisant une réduction du niveau d’isolement et pouvant provoquer une liaison accidentelle entre deux points de potentiels différents.

• L’échauffement avec défaut

L’échauffement avec défaut est souvent proche du court-circuit. C’est lorsque l’on a un défaut présentant une certaine résistance. Souvent, ce défaut peut devenir un court-circuit mais dans ce cas, l’échauffement aura eu lieu bien avant que le disjoncteur ou fusible n’interrompe le courant.

Deux conducteurs en contact présentant une différence de potentiel peuvent créer un arc électrique (au sens propre du terme) puis/ou « charbonner » et créer une certaine résistance. Dans ce cas le courant pourra continuer de passer au travers de ce point particulier sans forcément dépasser la valeur de courant calibrée du fusible ou du disjoncteur. Ainsi, un point chaud pourra perdurer sans que les disjoncteurs et fusibles ne puissent rien y faire.

 Même dans le cas où il ne se produit pas d’étincelle électrique visible, ce type de défaut est appelé « arc » par les constructeurs de disjoncteurs. Il n’est cependant pas nécessaire que le contact constitue une anomalie pour créer un arc. Un arc peut survenir aussi sans défaut. Pour résumer, un arc est un faux contact oscillant. Il est à noter qu’il existe maintenant sur le marché des disjoncteurs détecteurs d’arcs.

• L’échauffement sans défaut 

L’échauffement sans défaut peut être le fait d’un arc ou d’autres conditions particulières telles qu’un mauvais raccord, par exemple un fil mal serré sur une borne d’un disjoncteur. S’il y a mauvais serrage ou usure d’un câble/fil, soit nous sommes dans le cas d’un arc, soit dans le cas d’une section de conducteur équivalente trop faible au vu du courant qui la traverse. Qui dit résistance dit échauffement. Il n’est pas rare de constater des échauffements au niveau des bornes de raccordement des disjoncteurs ou porte-fusibles dont le jaunissement du plastique témoigne.

Pour résumer, l’échauffement sans défaut peut se déclarer, avec ou sans arc, par :

• un mauvais serrage des raccords : disjoncteurs, dominos, borniers divers, etc.
• un conducteur dont la section est accidentellement réduite : câble écrasé, torsadé, rongé par les nuisibles, etc.
• un conducteur ou une borne de disjoncteur/porte-fusible oxydée ou sale
• une brasure (soudure = abus de langage) mal réalisée
• une prise électrique sale, oxydée, usée.

Il est extrêmement fréquent de constater des échauffements au niveau des prises électriques, à la fois sur la prise murale et les cordons. Les prises sont des connexions rapides et temporaires dont le bon contact n’est garanti que lorsque les lames sont propres et ont conservé leur élasticité. Lorsque les lames de contact sont oxydées et détendues, elles génèrent inévitablement des faux contacts.

Comment se prémunir contre ces risques d’échauffements liés aux défaillances matérielles ? 

1) Lors de l’utilisation normale des installations.

• Faites  installer si possible des disjoncteurs détecteurs d’arcs.
• Inspectez les câbles soumis à des mouvements fréquents : rallonges électriques, câbles de lampes articulées, d’appareils en mouvement comme les aspirateurs, etc. et faites remplacer tous les câbles écrasés torsadés ou qui présentent un aspect anormal (boursouflure, fils visibles, etc.)
• D’une manière générale ne laissez jamais tourner une machine à laver, un sèche linge ou tout autre appareil puissant branché sur une prise murale sans surveillance.
• Lors du branchement des appareils, veillez à ce que les prises de courant soient toujours enfichées à fond.
• Lorsque vous devez brancher des appareils puissants comme des radiateurs électriques, sèches-linge, machines à laver, vérifiez ou faites vérifier régulièrement la prise murale, vérifiez aussi régulièrement la prise du cordon, si elle présente des traces de jaunissement ou si le plastique commence à fondre, remplacez le cordon et la prise murale.
• Ne débranchez jamais la prise d’un appareil en fonctionnement, commutez toujours l’appareil en position « arrêt » depuis la commande prévue à cet effet. Par exemple, mettez toujours le thermostat du four et/ou l’interrupteur sur « arrêt » avant de retirer la prise. Cela évitera de détériorer la prise murale et celle du cordon de l’appareil, qui , à terme, génèreraient des faux contacts.

• Ne laissez jamais un appareil branché après utilisation et particulièrement ceux dont le câble d’alimentation est amené à bouger souvent : outillage électroportatif, aspirateur, etc. En effet d’un point de vue purement statistique, moins il y a de conducteurs sous tension et plus la probabilité de défaillance est faible.
• Vérifiez régulièrement l’absence de jaunissement sur les disjoncteurs et les prises, remplacez ou faites remplacer systématiquement les appareillages endommagés.

2) Lors d’interventions sur les installations.

• Vérifiez le serrage des raccords de toutes les nouvelles installations à la fin de chaque intervention : c’est à dire, le serrage des vis des bornes. Dans le cas des bornes à ressorts, vérifiez la bonne tenue mécanique du fil dans la borne. En revanche, nous n’avons pas la possibilité de contrôler la force de serrage du fil, supposée être calibrée par la valeur du ressort de la borne. Ces dispositifs ne font pas l’unanimité chez les professionnels (voir l’exemple de la prise fondue ci-dessus).
• Vérifiez qu’aucun câble ou fil ne soit en friction ou serré sur des arêtes vives.
• Désoxydez et dégraissez consciencieusement (re-dénuder si besoin) les extrémités des conducteurs lors de la construction ou du remplacement d’une installation ou d’un élément d’installation.
• Lors de la réalisation d’une brasure, dégraissez et désoxydez les éléments en contact, utilisez de la pâte décapante.

Les échauffements liés aux erreurs humaines.

Enfin, il existe les échauffements sans défaut résultant de causes humaines évitables, qui sont le fait de comportements conscients et visibles, il s’agit principalement de l’erreur de dimensionnement des conducteurs (erreur de conception d’une installation) et de la surcharge.

• L’erreur de dimensionnement 

L’erreur de dimensionnement des conducteurs est inévitablement une cause de surchauffe. Nous sommes dans le cas d’un courant nominal trop important par rapport à la section du conducteur.

• La surcharge

La surcharge c’est lorsque l’on branche trop d’appareils sur une même prise. C’est particulièrement dangereux lorsque l’on utilise une prise/multiprise qui est branchée sur une ligne dont la valeur de calibrage du disjoncteur est supérieure à la valeur du courant maximal admissible par la prise/ multiprise. Ce n’est pas censé arriver dans une installation correctement protégée, par des disjoncteurs magnéto-thermiques (qui détectent les surcharges) ou certains types de fusibles. En effet avec des multiprises censées supporter le courant nominal imposé par le formalisme de la prise, une surcharge ne devrait jamais être possible. Une surcharge peut aussi être la conséquence d’un moteur électrique bloqué ou usé, qui va consommer une intensité supérieure à sa consommation nominale. Sachez toutefois qu’un disjoncteur magnétique ne peut pas détecter une surcharge. Plus guère répandus sur les tableaux électriques, il en reste encore. Un fusible peut stopper une surcharge (s’il est bien dimensionné) car c’est un filament qui s’échauffe et accumule de la chaleur avant de fondre.

Éviter les erreurs.

En conséquence, il est fortement déconseillé d’utiliser des adaptateurs permettant de passer d’une prise normalisée 20 Ampères à une 16 Ampères par exemple. Rappelez vous qu’un disjoncteur n’a aucun moyen de savoir dans quels conducteurs/adaptateurs passe le courant qu’il surveille. Si vous n’avez pas le choix, remplacez impérativement le fusible ou le disjoncteur afin qu’il corresponde à l’intensité maximale admissible par le format de prise adapté. Si le fusible ou le disjoncteur n’est pas remplacé, vous risquez d’autoriser le passage d’un courant de 20 Ampères, en cas de problème, dans une prise ou multiprise ne pouvant en supporter que 16 au maximum.

D’une manière générale, ne branchez jamais d’appareils “puissants” tels que les radiateurs, sèche-linge, machines à laver, machines outils, etc. sur des multiprises.

Conclusion.

Ayez toujours la curiosité de comprendre les véritables phénomènes physiques impliqués dans tous les sujets, suivez les recommandations des physiciens, réellement compétents contrairement aux utilisateurs intermédiaires et journalistes divers.