Travailler en toute sécurité sur les véhicules électriques et hybrides
Outils spéciaux et équipements de protection indispensables
Travailler en toute sécurité sur des véhicules électriques hybrides (VEH) et des véhicules électriques (VE) nécessite l'utilisation d'équipements de protection et d'outils spéciaux, ainsi que le respect strict des directives et des procédures de sécurité. Le non-respect de ces consignes peut entraîner des dommages graves et des situations potentiellement mortelles.
Risques liés à la manipulation et au travail avec des VE(H)
Exemple mis en évidence: emballement thermique
Les véhicules électriques comportent certains risques inhérents pour les techniciens qui les manipulent. L'emballement thermique en est un exemple. Diverses causes possibles (y compris des dommages physiques) peuvent entraîner la surchauffe d'une cellule de batterie, ce qui provoque un dégagement de gaz inflammables, un incendie et même une explosion, s'il n'est pas maîtrisé. Le phénomène peut se propager aux éléments de batterie voisins, ce qui aggrave l'événement.
L'extinction des batteries au lithium-ion nécessite des méthodes spécialisées de lutte contre l'incendie. À des températures très élevées, le feu peut se rallumer après l'extinction s'il n'est pas suffisamment refroidi avec de l'eau.
En outre, les produits chimiques contenus dans les batteries VE(H) peuvent être libérés pendant l'incendie et avoir de lourdes conséquences pour la santé, entraînant des brûlures ou des problèmes respiratoires.
Dépose, réparation et remplacement des batteries
Les batteries des VE fonctionnent à des tensions de 800 V ou plus, selon le type et le modèle du véhicule. En raison de ces tensions élevées, il est essentiel de manipuler correctement ces véhicules.
En général, les tensions comprises entre 30 et 50 V CA sont considérées comme dangereuses, car la résistance de la peau diminue considérablement à ce stade et le courant circule davantage à travers le corps. C'est l'intensité du courant (ampères) qui cause les dommages. Plus de 10 mA peuvent provoquer un choc douloureux, plus de 100 mA peuvent être mortels.
Ce sont surtout les tensions élevées - supérieures à 50 V CA ou 120 V CC - qui délivrent des courants supérieurs au seuil dangereux. En particulier dans les situations où la résistance de la peau est faible - ce qui est certainement le cas d'une peau mouillée ou abîmée - ou en cas d'exposition prolongée au courant.
En général, les tensions d'environ 30 à 50 V CA sont considérées comme dangereuses
Inspection des câbles à haute tension et du câblage
Même lorsqu'un VE(H) est éteint, les câbles haute tension peuvent rester sous tension et provoquer un choc électrique. Des câbles endommagés peuvent provoquer des étincelles ou des courts-circuits.
Diagnostic et remplacement des onduleurs
Les VE(H) utilisent des onduleurs pour réguler la tension et convertir le courant alternatif en courant continu. Ces composants stockent souvent la charge électrique même après l'arrêt du véhicule.
Entretien du système de refroidissement
De nombreux VE(H) utilisent des pompes de refroidissement électriques et des liquides de refroidissement spécialisés qui sont dangereux en cas d'inhalation ou d'ingestion. Les circuits de refroidissement sont intégrés dans certains composants haute tension, ce qui présente un risque d'électrocution en cas de mauvaise manipulation.
Retrait et isolation du connecteur de service
Le connecteur de service est le principal point de déconnexion du système haute tension. Un retrait incorrect peut entraîner un contact accidentel avec les bornes haute tension.
Détection et réparation des fuites de liquide de refroidissement
Certains VE utilisent des liquides de refroidissement pour refroidir la batterie et l'électronique. Si ces liquides pénètrent dans la batterie par des fuites, cela peut provoquer un court-circuit, qui à son tour peut entraîner un incendie.
Réparation du chargeur embarqué et du système auxiliaire
Les chargeurs embarqués et les systèmes auxiliaires peuvent être sous haute tension même après l'arrêt du véhicule, ce qui présente des risques d'électrocution et d'arc électrique.
Équipement de protection
Équipement de protection individuelle (EPI)
Les masques résistants aux arcs électriques offrent une protection contre les risques d'arcs, d'étincelles, de projection de pièces en fusion et les risques thermiques lors de travaux sur des systèmes à haute tension.
Les lunettes de sécurité résistantes à l'arc remplissent une fonction similaire. Pour les travaux présentant un risque d'arc électrique élevé, la combinaison est recommandée pour une protection complète des yeux et du visage. Pour les travaux présentant un risque d'arc électrique moindre, mais avec un risque de projection de débris - y compris les diagnostics et les inspections - des lunettes de sécurité résistantes à l'arc peuvent être suffisantes. Le masque facial est rarement utilisé sans lunettes de sécurité, sauf pour les travaux où la projection d'éléments en fusion est la principale préoccupation et où il n'y a pas de risque d'éclair d'arc.
Les vêtements résistant aux arcs électriques sont utilisés pour les travaux à haut risque sur les véhicules électriques (VE) où il existe un risque important d'arc électrique ou de choc électrique.
Les gants isolants (en caoutchouc naturel ou synthétique) protègent l'utilisateur contre les chocs électriques lors de travaux à haute tension. Ce faisant, ils doivent protéger jusqu'à au moins 1.000 V. Ces gants doivent ensuite être combinés avec des surgants en cuir pour protéger physiquement les gants isolants. En effet, la moindre perforation ou déchirure de ces derniers peut exposer le technicien à des risques liés à la haute tension. Un autre avantage des surgants en cuir est qu'ils offrent une meilleure prise et une meilleure protection contre la chaleur, et que leur nature plus robuste leur permet de durer plus longtemps lors de l'exécution fréquente de travaux plus lourds. Ils offrent également une certaine protection contre les étincelles, mais ne remplacent pas les gants certifiés contre les arcs électriques. Les surgants en cuir et les gants en caoutchouc doivent être inspectés régulièrement pour s'assurer qu'ils continuent à offrir une protection efficace. Dans chaque situation, l'évaluation des risques permet de déterminer quels sont les gants appropriés - isolants et/ou résistants aux produits chimiques.
Les chaussures isolantes empêchent la mise à la terre du porteur et le protègent contre les chocs.
Les casques électriques sont utilisés pour travailler avec des pièces sous tension ou à proximité de celles-ci. Ils protègent le porteur contre l'électrocution.
Équipements de protection collective (EPC)
Des bancs de travail isolés ou des tapis en caoutchouc sont placés dans les zones de travail pour empêcher la mise à la terre du véhicule et protéger ainsi les techniciens contre les décharges électriques inattendues.
La signalisation, telle que la délimitation d'une zone spécifique par des bandes d'avertissement, des drapeaux, des panneaux, etc., indique clairement aux personnes se trouvant à proximité immédiate que le véhicule doit être manipulé avec précaution et que tout contact non essentiel avec le véhicule doit être évité.
Les films d'isolation électrique forment une barrière entre les travailleurs et les équipements électriques sous tension.
Les systèmes de verrouillage/étiquetage (lock-out/tag-out ou LOTO) sont utilisés pour bloquer physiquement et étiqueter l'alimentation électrique de composants spécifiques afin qu'ils ne soient pas mis en marche accidentellement pendant les opérations.
Pour le transport en toute sécurité des véhicules électriques hybrides dont la batterie pourrait être endommagée, il existe des kits de transport avec des couvertures ignifugées pour empêcher la propagation du feu dans le véhicule. Les garages qui offrent une assistance routière et qui doivent retirer un véhicule endommagé du lieu d'un accident devraient emballer le véhicule avec ces couvertures au moindre soupçon de dommages à la batterie.
Il existe également des conteneurs ignifugés pour les véhicules électriques, dans lesquels le véhicule à risque peut être stocké, par exemple pendant qu'il attend d'être réparé dans un garage.
Équipement spécial
Outils manuels isolants
Les tournevis, clés, pinces et autres outils isolants permettent d'éviter les chocs électriques ou les courts-circuits involontaires lors des travaux sur le courant fort.
Instruments de mesure
Les multimètres numériques classés CAT III ou IV (jusqu'à 1.000 V ou plus) mesurent en toute sécurité la tension continue et alternative, le courant, la résistance et la continuité des circuits haute tension des véhicules électriques. Les techniciens utilisent ces multimètres pour vérifier la tension sur les bornes de la batterie, contrôler les entrées et les sorties des onduleurs et déterminer si les systèmes à haute tension peuvent être déconnectés en toute sécurité avant de commencer le travail.
Un testeur d'isolation mesure la résistance d'isolation des câbles haute tension, des batteries et des enroulements de moteurs électriques afin de détecter une éventuelle dégradation de l'isolation ou des courts-circuits. Cet appareil est essentiel pour diagnostiquer l'intégrité de l'isolation des câbles. Le test est effectué en appliquant une tension continue élevée (par exemple 500 V ou 1.000 V).
Une pince multimètre (CAT III ou CAT IV) mesure le courant dans les câbles à haute tension sans que le technicien ait à établir un contact direct pendant la mesure, ce qui rend le travail sur les systèmes à haute tension plus sûr et plus rapide. Souvent, les pinces sont conçues pour mesurer à la fois le courant alternatif et le courant continu. Le courant est surveillé dans les câbles haute tension vers et depuis la batterie, l'onduleur et le moteur électrique afin de diagnostiquer les courants de charge et de décharge ou d'identifier une consommation de courant inattendue.
Les caméras thermiques détectent les différences de température dans les composants et les systèmes des VE, ce qui peut indiquer des problèmes tels qu'une surchauffe ou de mauvaises connexions. Elles peuvent être utilisées en particulier pour inspecter les composants HT, les batteries, les connexions et le câblage, afin d'identifier des problèmes potentiels tels qu'une isolation défectueuse, des connexions desserrées ou d'autres problèmes d'ordre thermique.
Un oscilloscope (avec sondes HT) mesure et visualise la forme d'onde de la tension et du courant, ce qui est particulièrement utile pour diagnostiquer les problèmes des composants électroniques complexes tels que les onduleurs et les contrôleurs de moteur. Cet appareil nécessite une sonde haute tension pour traiter en toute sécurité les signaux HT des systèmes EV. Il s'agit d'un outil essentiel pour analyser l'intégrité et les performances des signaux dans les circuits haute tension tels que les systèmes de commande de moteur, afin d'identifier la distorsion des signaux ou d'autres défauts.
Les outils de décharge HT déchargent complètement et en toute sécurité la tension résiduelle des condensateurs de l'onduleur ou du système de batterie, ce qui est nécessaire avant que le technicien ne commence les travaux de maintenance HT.
Pratiques de sécurité importantes
Inspection régulière
En ce qui concerne les EPI et les outils spéciaux, il va de soi qu'une inspection régulière est indispensable pour garantir efficacement la sécurité prédéfinie.
Les gants, par exemple, doivent être vérifiés soigneusement avant et après utilisation (les déchirures entre les doigts sont un point faible).
Formation
Il incombe à l'employeur de s'assurer que les techniciens qu'il emploie sont formés pour faire face aux risques liés au travail sur les (H)VE (y compris les protocoles de sécurité pour les activités à haute tension ...).
"Il est essentiel de respecter scrupuleusement toutes les lignes directrices en matière de sécurité"
Respect de la réglementation
Dans tous les cas, il est essentiel que le technicien suive les directives prescrites: tant celles des fabricants concernés (outils spéciaux, équipements de protection, constructeur du véhicule) que celles de l'employeur.
Felice La Rizza, consultant technique chez Educam: "Travailler avec des systèmes sous haute tension en relation avec des VE(H) nécessite toujours une bonne compréhension et un examen minutieux des risques potentiels. Il est essentiel de ne pas tomber dans la routine, car cela peut vite représenter un danger mortel. Je considère que le manuel de réparation du fabricant, qui fournit une feuille de route détaillée pour s'assurer que tout est fait en toute sécurité et conformément aux directives, est la clé du succès."
En collaboration avec Educam, le centre de connaissance et de formation de l'automobile et des secteurs connexes (www.educam.be)
