Sécurité des machines

La norme NF EN 60204-1 concerne les équipements électriques des machines et vise à garantir leur sécurité et leur bon fonctionnement. Elle définit des règles de conception, d'installation et de protection des équipements électriques afin de prévenir les risques liés aux courts-circuits, aux surtensions et aux contacts directs. Ce mini-cours ne peut nullement se substituer à cette norme, mais il en présente les points clés.

Marquage et dossier technique

Chaque équipement électrique doit être clairement identifié par un marquage indélébile. Une plaque signalétique doit être apposée, indiquant le fabricant, la référence et l'année de fabrication. Tous les boutons, sélecteurs et bornes doivent être identifiés de manière durable.

Le dossier technique accompagne l'équipement et comprend :

  • Notice d'installation : informations sur l'alimentation, le stockage et la manutention.
  • Schémas électriques : circuits internes et externes avec repérage des composants.
  • Notice de fonctionnement : instructions pour l'utilisation correcte du système.
  • Notice d'entretien : instructions pour les réparations et l'entretien préventif.

Spécifications générales

Concernant le raccordement au réseau, l'équipement doit être alimenté par une source unique et, si nécessaire, il faut prévoir des dispositifs adaptés pour des tensions spécifiques ou secourues.

Des dispositifs d'interruption sont mis en place : un dispositif de sectionnement doit permettre de séparer l'équipement du réseau électrique.

Chaque machine doit être équipée de boutons d'arrêt d'urgence (AU) conformes, bloquant l'énergie jusqu'à réinitialisation manuelle.

Le circuit d'arrêt d'urgence est réalisé par de la logique câblée, ou par de la logique programmée si on utilise du matériel spécial sécurité (relais ou modules de sécurité de type : Preventa, Pilz, etc.).

Chaque machine doit être munie d'un ou de plusieurs dispositifs d'AU qui doivent :

  • Comprendre des organes de commande clairement identifiables, bien visibles et rapidement accessibles.
  • Provoquer l'arrêt du processus dangereux en un temps aussi réduit que possible, sans créer de risque supplémentaire.
  • Déclencher ou permettre éventuellement certains mouvements de sauvegarde.

Trois types d'arrêts sont définis :

  • Catégorie 0 : arrêt par suppression immédiate de la puissance sur les actionneurs.
  • Catégorie 1 : contrôle d'arrêt en maintenant la puissance sur les actionneurs pour obtenir l'arrêt de la machine, puis coupure de la puissance sur les actionneurs quand l'arrêt est obtenu.
  • Catégorie 2 : arrêt contrôlé en maintenant la puissance sur les actionneurs.

Lorsqu'on cesse d'actionner la commande d'arrêt d'urgence, cet ordre doit être maintenu par un blocage du dispositif d'arrêt d'urgence jusqu'à son déblocage. Le déblocage ne doit pouvoir être obtenu que par une manœuvre appropriée, et ce déblocage ne doit pas remettre la machine en marche, mais autoriser seulement un redémarrage après un réarmement.

Remarques :

  1. L'arrêt d'urgence ne doit pas couper certains circuits nécessaires à la sécurité comme l'excitation des mandrins magnétiques ou l'excitation des organes de freinage.
  2. S'il y a plusieurs postes de travail, chacun doit être équipé d'arrêt d'urgence.

Protection des circuits

Les dispositifs de protection des circuits sont essentiels :

  • Protection contre les contacts directs : les parties sous tension doivent être isolées ou protégées par des enveloppes adaptées (IP). L'accès aux composants sous tension doit être restreint aux personnes qualifiées et habilitées. On doit empêcher tout contact fortuit avec des pièces portées à une tension > 50 V à l'intérieur (milieu sec) ou > 25 V en extérieur (ou milieu humide). Pour cela on utilise des enveloppes pour contenir tout l'appareillage électrique. Verrouiller l'ouverture des portes des coffrets électriques avec utilisation d'outils spéciaux ou de clefs.
  • Protection contre les courts-circuits et les surcharges : on utilise des fusibles ou disjoncteurs pour protéger chaque circuit d'un court-circuit en fonction de la section des conducteurs en aval. Les éléments sensibles doivent être protégés par des relais thermiques ou des sondes de température. Un dispositif doit éviter un redémarrage automatique après une coupure de courant (reprise « à chaud » interdite).

Commandes et signalisation (boutons et voyants)

Les boutons poussoirs rouges type coup de poing avec cercle jaune sont réservés aux arrêts d'urgence.

L'identification des autres boutons doit respecter une signalisation normalisée.

Les voyants lumineux doivent être clairement visibles et peuvent être accompagnés d'avertisseurs sonores. D'une façon générale, les couleurs normalisées sont :

  • Rouge : condition dangereuse nécessitant une action immédiate de l'opérateur (comme une alarme)
  • Jaune : conditions anormales marches manuelles /réglage.
  • Vert : conditions normales marche en automatique.
  • Blanc : conditions normales circuit sous tension.
  • Bleu : conditions nécessitant une action obligatoire de l'opérateur.

Câblage et mise à la terre

Tous les conducteurs doivent être solidement fixés et identifiés par des couleurs normalisées. Selon la NF C 15-100 pour les installations en basse tension (BT), il s'agit du bleu clair pour le conducteur de neutre, et du vert/jaune pour la terre.

Toutes les autres couleurs sont acceptées pour les conducteurs actifs, à l'exception donc des couleurs « bleu clair » et « vert/jaune ». Selon les standards d'entreprises, les couleurs différant, mais usuellement nous avons : noir pour les phases du circuit de puissance, rouge pour la phase du circuit de commande en alternatif.

Les conducteurs sous tension en permanence, en amont du dispositif de coupure général de la machine, sont câblés de couleur orange.

La mise à la terre des parties métalliques doit garantir une résistance inférieure à 0,1 Ω. Les vis et les bornes de mise à la terre ne doivent pas avoir des fonctions d'assemblage mécaniques.