ÉVALUATION & PRÉVENTION

CHAMPSElECTRQMAGNÉTlQUES

Évaluation de l'expositiondes travailleurs d'EDF:synthèse des me~ures

Isabelle Magne EDF, Recherche & développement

C'est pourquoi le niveau de champsera le méme dans des installationsidentiques (ou similaires). Il est doncpossible d'évaluer l'exposition dansl'ensemble du parc EDF à partir desites représentatifs.Des sites ont été sélectionnés pour yorganiser des campagnes de mesure.Cette démarche a été initiée dès 2005dans le cadre de l'application de ladirective 2004/40/CE, Pour les sitesde production nucléaire, un site a étésélectionné pour chacun des paliersCPO, CPl. CP2 (SOl MWl, P4, P'4 (1300 MW)et N4 (1400 MW). Pour les sites deproduction thermique, un site a étésélectionné pour chacun des palierscharbon (250 MW, 600 MW, 600 MW+ installation de désulfuration), fuel(600 MW, 700 MW), CCG (Cycle com­biné gaz) (430 MW) et TAC (Turbine àcombustion) (85 MW, 125 MW, 185 MW,210 MW). Pour les sites hydrauliques,il n'existe pas de notion de palier, c'estpourquoi les sites ont été sélection­nés pour représenter la diversité duparc (site avec quatre groupes de 157MW chacun plus huit groupes réver­sibles [turbine ou pompage] de 149 MWchacun, site avec deux groupesde 236 MW chacun, site avec quatregroupes verticaux dits « Kaplan» de38 MW, plusieurs sites avec groupesde puissance environ 10 MW, 30 MW,54 MW).Le protocole de mesure est conformeà la norme IEC 61786-2:2014 [1].En particulier, les mesures de champélectrique ont été réalisées dansde bonnes conditions (hygromé­trie < 70%). Les mesures de champmagnétique ont été réalisées avec un

MÉTHODOLOGIE

Le niveau de champ électrique oumagnétique 50 Hz dépend de para­mètres physiques tels que la géomé­trie des conducteurs, le niveau detension, l'intensité du courant. etc.

en fonction d'informations facilementaccessibles, que les ualeurs limites d'ex­position (VLE) sont respectées, l'éualua­tion de l'exposition est effectuée sur labase de mesures ou de calculs... »

Dans les installations de productiond'électricité, l'exposition est principa­lement liée aux courants et tensionsde fréquence 50 Hz, Mais ces ins­tallations sont des sites complexesdu fait de la multiplicité des sourcesde champ électrique et magnétique50 Hz, C'est pourquoi, dans le cas dessites de production d'EDF, la mesuredu champ électrique et magnétique auposte de travail est la solution la plussimple et la plus précise, Il est impor­tant de noter que la mesure permetégalement de dialoguer plus facile­ment avec les travailleurs,

, échantillon desituations étu-diées par desmesures estaujourd'hui suffi­samment repré­sentatif pour

per-mettre de répondre à la plupartdes questions sur les expositions,La connaissance de la position exactedu travailleur est une informationimportante, car le champ magné­tique est très variable en fonction dela distance à la source.Selon l'article 4.1 de la directive euro­péenne 2013/35/UE, « l'employeuréualue tous les risQues pour les tro­vail/eurs dus aux champs électro­magnétiques sur le lieu de trouail et,si nécessaire, mesure ou calcule lesniueaux des champs électromagné­tiques auxquels les trouoil/eurs santexposés. » Cela signifie donc que, s'ilest possible de faire des mesures pourévaluer l'exposition, il n'est pas néces­saire de faire des mesures partout.Larticle 4.3 précise que « s'il s'auèreimpossible d'établir de manière hable,

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C3"3'!;JI'Autour de l'alternateur CNPE900 MW,

Jeux de barre sous alternateur CNPE 1400 MW

eilitijiid+JAutour de l'alternateur hydraulique 12 MVA

C$itijii&lJJeux de barre sous alternateur charbon 600 MW

courant dans les installations prochede la charge maximale Enfin, lesmesures ont été réalisées au poste detravail, dans des situations représen­tatives de la position réelle de travail.Le mesureur utilisé est conforme àla norme IEC 61786-1:2013 [2], Ils'agit d'un mesureur EFA-300 (Narda).Sa bande passante (5 Hz à 32 kHz) etsa gamme de mesure (20 nT à 31.6 mTpour le champ magnétique, 0,1 Vlm à100 kV/m pour le champ électrique)permettent de couvrir les types et lesniveaux de champ attendus a oriori.Les sondes de mesure sont triaxialeset i'incertitude de mesure est compriseentre 6% (champ magnétique) et 10%(champ électrique). De plus, les opé­rateurs ont porté sur eux des mesu­reurs EMDEX Il High Field (EnertechUSA), réglés pour enregistrer le champ

magnétique toutes les trois secondes,afin de vérifier les mesures réaliséesavec l'EFA-300.

RÉSULTATS

Cet article ne présente pas tous lesrésultats de mesure de maniéreexhaustive, mais liste les principauxlieux à étudier dans un site de pro­duction d'électricité. En premierlieu, ce sont les zones ou les sourcesavec des niveaux de champ impor­tants, c'est-à-dire comparables auxvaleurs déclenchant l'action (VA).Elles peuvent être relativementétendues (exposition corps entier)ou trés localisées (exposition d'unepartie du corps). Ensuite, ce sont leszones ou les sources pour lesquellesles travailleurs posent des questions.

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Il s'agit généralement de sourcesvisibles, n'émettant pas forcémentdes niveaux importants de champ

Autour de l'alternateurDans la salle des machines, le niveaude champ magnétique autour (auméme niveau) de l'alternateur est del'ordre de quelques dizaines de ~l

On retrouve le méme ordre de gran­deur quelle que soit la puissance del'alternateur (Cf. Figures 1 et 2).

Jeux de barre en sortiede l'alternateurLa proximité des jeux de barre éva­cuant l'énergie de l'alternateur estl'endroit où les travailleurs sont leplus exposés au champ magnétique.Des zones dépassant la VA basse(1 000 ~T), dans lesquelles des

EVALUATION & PREVENTION

Un des chauffe-roulements les plus puissantsClitriiidEiJ

Locaux électriquesLe niveau de champ magnétiquedépend du type d'équipement élec­trique contenu dans ces locauxS'il s'agit d'équipements pour piloterles installations (par exemple, salle derelayage ou salle contenant du maté­riel informatique), ces équipementsfonctionnement avec des signaux defaible puissance: le champ magné­tique est inférieur à 1 wT.S'il s'agit de cellules HTA (par exemple,6,6 kV), de transformateurs, de redres­seurs, le courant est plus important etle champ magnétique est de l'ordrede la dizaine de wT (le plus souvent)à la centaine de WT (parfois) dans lescouloirs autour des armoires, Il estpossible de mesurer plus au contactde câbles HTA (quelques centaines deWT. voire de l'ordre de 1000 wD si cescâbles sont accessibles au pied desarmoires. Cependant. ceci n'est pasreprésentatif de l'exposition de la têted'un travailleur.

MoteursLes moteurs de forte puissance (parexemple, pompes, moteurs de ventila­teur) sont alimentés par des câbles depuissance. Les résultats sont similairesau cas des galeries de câble de puis­sance: le champ magnêtique peut êtresupêrleur à 1000 WT au contact ducâble, mais dêcroÎt rapidement avec ladistance et est inférieur à 100 wT auniveau du poste de travail.

Postes d'évacuation d'énergieCe sont aux postes d'évacuationd'énergie que le champ électriqueest maximal. Il peut s'agir d'un posteau niveau du salau sur une pla­teforme dans certaines centralesnucléaires de production d'électricité.Les niveaux de champ électrique sontlocalement, pour un travailleur auniveau du sol, de l'ordre de 10 kVlm(VA basse pour le champ électrique),Le champ magnétique est de l'ordrede quelques dizaines à 100 WT.Ces valeurs sont cohérentes avec lesvaleurs trouvées dans les postes detransport 63 à 400 kV.

Il est de l'ordre de quelques dizaines àquelques centaines de wT.

1"triiiMIGalerie des câbles - hydraulique 2.5 MW

TransformateursLes transformateurs qui évacuentl'énergie vers le réseau haute tensionont un circuit magnétique optimisé demaniére à avoir le meilleur rendementpossible et sont, de plus, contenus dansune enceinte métallique. De ce fait. ilsne constituent pas une source majeurede champ magnétique, Le champmagnétique qu'on mesure à proximitéprovient plutôt de leurs connexions

La VA basse (1000 wD peut étredépassée au contact de ceS câbles,mais le champ magnétique décroît trésvite avec la distance et est de l'ordrede quelques dizai nes à quelques cen­taines de !JT pour une personne quipasse à proximité (Cf. Figure 6),

Jeux de barre ~ hydraulique 38 MW,

....--.,580 à 2 000 !JT au contact

et en~re",esbarres

t- ----..840 ,!J[.'.'.~,

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travailleurs peuvent circuler, ont étérelevées, en particulier dans les sitesnucléaires et thermiques (Cf. Figures 3et 4), Les mesures au contact deces barres dépassent la VA basse(tout type d'alternateur, cf Figure 5)et peuvent dépasser la VA haute(6000 wD dans les sites nucléaires.Il faut cependant noter que le champmagnétique décroît rapidement avecla distance à ces barres et que lesmesures au contact ne sont pas repré­sentatives de la position de travail.

Galeries de càbles de puissanceIl s'agit de câbles évacuant l'énergieproduite par l'alternateur danscertainescentrales hydrauliques ou de câblesalimentant certains équipements.

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entre 2 et 9 liT mesurés12 liT évalués à Pmax --~

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5 u< g o - C PE 1 00 MI'E

Chauffe-roulementsLes chauffe-roulements ne sont passpécifiques aux sites de productiond'électricité, Ils sont utilisés dans lesateliers et nous les mentionnons icicar il s'agi1 d'une source de champmagnétique localement trés élevée,Le principe est de chauffer le roule­ment par induction de champ magné­tique en enfilant le roulement sur unbarreau métallique pour fermer le cir­cuit. Les gros modèles fonctionnent à50 Hz, mais il en existe de plus petits à26 kHz, Le champ magnétique décroîtavec la distance au circuit magnétique,mais dans le cas des modèles les pluspuissants, l'opérateur qui appuie sur lescommandes se trouve dans une zoneentre 100 et 1000 liT (Cf, Figure 7),Cest pOurquoi ces chauffe-roule­ments sont marqués d'un macaron• Interdit aux porteurs d'Implants car­diaques :o.

Bâtiments près des lignesLa proximité de lignes prés desbureaux suscite parfois des question­nements de la part des travailleurs,Ce questionnement n'est pas spéci­fique aux sites de production d'électri­cité, mais rejoint les questions poséespar le public au sujet du voisinagedes lignes aériennes à haute tension,Les niveaux de champ magnétiquemesurés sont d'ailleurs similaires ettoujours inférieurs à 100 liT (niveaude référence de la recommandation

européenne 1999/519/CE pOur lepublic) Les travailleurs posent desquestions aussI bien sur les lignes quiévacuent la production des sites versle réseau (Cf Figure 8) où le courantest plus élevé, que sur des lignes avecd'autres fonctions (Cf, Figure 9) où lecourant est faible (et. dans ce cas, lasource du faible niveau de champmagnétique mesuré n'est pas forcé­ment la ligne en question),En conclusion, dans le cadre de l'ana­lyse de risque demandée par ladirective 2013/35/UE, l'expositiondes travailleurs à EDF a été évaluéeà partir d'une série de mesures dechamp électrique et magnétique surdes postes de travai 1 représentatifs del'ensemble des installations, La prin­cipale zone de dépassement de la VAbasse en champ magnétique concernele voisinage des sonies d'alternateur,Le seul lieu de dépassement de la VAbasse en champ électrique concerne laproximité des jeux de barre dans lespostes d'évacuation d'énergie 225 ou400 kV.Des zones de dépassement de la VAbasse en champ magnétique avecune exposition localisée (décrois­sance rapide du champ magnétiqueavec la distance) ont été identifiées àproximité des câbles de puissance età proXimité des chauffe-roulementsdans les atel iers,Le champ magnétique et le champélectrique dans les locaux à proximité

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des lignes aériennes sont inférieursà la recommandation européenne1999/519/CE pour l'exposition dupublic.Pour les cas de dépassement des VA.la démonstration de la conformitéaux VLE et la mise en place d'unesignalisation sont en cours,Il est possible de travailler sansrisques sur les installations d'EDFen se tenant à distance des sourcesde champs (quelques dizaines decm tout au plus pour les sources dechamp magnétique), •

BIBLIOGRAPHIE

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expOSition humaine - Partie 2: Norme

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dans la plage de fréquences de 1 Hzà 100 kHz dans leur rapport àl'exposition humaine Partie 1

EXigences applicables aux Instrumentsde mesure 201 3