La tension de pas est la différence de potentiel qui apparaît entre vos deux pieds lorsqu’un courant se dissipe dans le sol, après un défaut électrique ou un impact de foudre. Plus vous êtes proche du point d’injection, plus le gradient est fort. Il n’existe pas de valeur « dangereuse » valable partout : le risque dépend du courant qui traverse le corps, de sa durée et de la configuration du site. Cet article explique le phénomène, ce qui le distingue de la tension de contact, et comment un exploitant ou un maître d’ouvrage doit le traiter dès la conception.

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En bref

  • La tension de pas est la tension entre deux points du sol séparés par la longueur d’un pas moyen, créée par un courant de terre.
  • La tension de contact concerne une personne qui touche une masse métallique accessible tout en étant en contact avec le sol : les deux se traitent ensemble.
  • Aucun seuil universel n’existe : ce sont le courant dans le corps, son trajet et sa durée qui décident de la gravité.
  • On ne supprime pas toujours le gradient de potentiel : on réduit le courant corporel possible (équipotentialité, coupure automatique, éloignement, isolation).
  • Une faible résistance de terre mesurée seule ne prouve pas que les tensions de pas et de contact sont acceptables.

Table des matières

Qu’est-ce que la tension de pas ?

La Commission électrotechnique internationale, dans la fiche du Grand dictionnaire terminologique québécois, la définit comme la tension engendrée par un courant à la terre entre deux points du sol séparés par une distance conventionnelle, correspondant à la longueur d’un pas moyen. Les textes anglophones parlent de « step voltage ».

L’image la plus simple : un courant de défaut ou de foudre entre dans le sol en un point. Il s’étale en cercles concentriques et le potentiel du terrain décroît avec la distance. Si vous avez un pied plus près du point d’injection que l’autre, une tension existe entre eux. Un courant peut alors entrer par un pied et ressortir par l’autre, en traversant le bas du corps.

Le phénomène se rencontre dans trois situations principales :

  • un conducteur sous tension tombé au sol (ligne aérienne, câble arraché) ;
  • un défaut dans un poste électrique ou autour d’une prise de terre qui écoule un courant de défaut ;
  • un impact de foudre, direct ou à proximité d’un paratonnerre, d’un mât ou d’une structure métallique reliée à la terre.

Tension de pas et tension de contact : la différence

Les deux notions reposent sur le même mécanisme, un courant qui élève le potentiel du sol, mais le trajet du courant dans le corps n’est pas le même.

Tension de pasTension de contact
Points concernésDeux points du sol, à un pas d’écartUne masse accessible et le sol sous les pieds
Trajet typiquePied à piedMain à pieds
Situation typeMarcher près d’une prise de terre qui écoule un courantToucher une clôture, une structure ou un conducteur de descente en charge
Levier principalGradient de surface, éloignementÉquipotentialité, isolation, coupure

Le vocabulaire du GDT décrit la tension de contact comme la tension engendrée par un courant à la terre entre deux points avec lesquels un individu est susceptible d’entrer en contact. Pour une installation industrielle ou une infrastructure publique, les deux doivent être étudiées ensemble : traiter l’une sans l’autre laisse un scénario d’accident ouvert.

Attention à une confusion fréquente : en sécurité électrique courante, « tension de contact » est aussi employé pour la protection contre les contacts indirects, lors d’un défaut d’isolement entre des parties simultanément accessibles. Cette définition est plus étroite que celle qui s’applique autour d’un réseau de terre. Dans un cahier des charges, précisez toujours de quel cas vous parlez.

Quelle tension est dangereuse ?

C’est la question que tout le monde pose, et la réponse honnête est : cela dépend. Il n’existe pas de seuil universel de tension de pas valable pour tous les sites.

L’INRS rappelle qu’une électrisation suppose un circuit fermé, entre deux points de potentiels différents ou entre une partie sous tension et la terre. Les effets sur l’organisme dépendent alors de l’intensité du courant, de sa durée et de son trajet dans le corps, ainsi que de l’humidité et de la qualité du contact avec le sol.

Trois précisions utiles :

  • La valeur de 50 V en courant alternatif, souvent citée, se rapporte à la tension de contact en conditions ordinaires. Il ne faut pas la lire comme une limite de tension de pas, ni comme une garantie d’absence de danger.
  • Le temps d’élimination du défaut compte autant que la tension. Une valeur tolérable pendant une fraction de seconde ne l’est plus si la coupure tarde.
  • L’impédance du corps varie : sol mouillé, chaussures, état de la peau. Un chiffre calculé sur un corps théorique ne dit pas tout.

Pour la foudre, la durée est très courte mais les courants sont très élevés. Le gradient autour d’un point d’impact peut donc atteindre plusieurs milliers de volts, ce qui justifie des mesures spécifiques autour des descentes et des prises de terre.

Ce qui fait varier la tension de pas

La tension de pas n’est pas une propriété fixe d’un site. Elle résulte de plusieurs paramètres, que toute étude sérieuse doit documenter :

  1. Le courant injecté dans le sol : courant de défaut d’un réseau, ou courant de foudre écoulé par la prise de terre.
  2. La résistivité du sol : un terrain sec, rocheux ou gelé en surface se comporte très différemment d’un terrain humide et argileux.
  3. La géométrie du réseau de terre : maillage, nombre et profondeur des électrodes, anneaux de ceinture. Un réseau maillé lisse le potentiel, une électrode isolée le concentre.
  4. L’écartement des pieds et la position de la personne par rapport au point d’injection.
  5. Le temps d’élimination du défaut, fixé par les protections.
  6. L’impédance du corps et la nature du revêtement de surface.

Conséquence directe pour un exploitant : une faible résistance de terre mesurée seule ne prouve pas que les tensions de pas et de contact sont acceptables. Une terre à quelques ohms peut écouler un courant très fort et créer un gradient élevé en surface. La mesure de résistance est nécessaire, elle n’est pas suffisante.

Où le risque se concentre sur un site industriel

Certains points méritent une attention particulière lors de l’analyse :

  • les postes de transformation et leurs abords, où se concentrent les courants de défaut ;
  • les clôtures et portails métalliques, accessibles au public ou au personnel et parfois reliés à la terre ;
  • les canalisations et structures métalliques enterrées ou aériennes qui peuvent transférer un potentiel ;
  • les conducteurs de descente de paratonnerre et leurs prises de terre, accessibles aux personnes qui circulent à proximité ;
  • les zones de circulation et d’attente : quais, parkings, abords de bâtiments, cheminements piétons.

L’INRS indique que des sites industriels peuvent être alimentés jusqu’à 400 kV, dans son guide sur les équipements et installations de transport et de distribution d’électricité. Le périmètre d’étude doit être adapté à ce niveau de puissance. Une étude de terre qui ignore les postes, les clôtures, les canalisations ou les réseaux de foudre connectés peut manquer le chemin réel du courant.

Comment éviter les risques de tension de pas

On ne supprime pas nécessairement le gradient de potentiel. On agit pour que le courant qui traverse une personne reste le plus faible possible, et pour que l’exposition soit la plus courte possible. La prévention électrique à la française combine plusieurs niveaux, décrits par l’INRS :

  • mise à la terre des masses et coupure automatique de l’alimentation en cas de défaut ;
  • liaisons équipotentielles entre les éléments conducteurs accessibles ;
  • éloignement ou barrières pour empêcher l’accès aux zones à gradient élevé ;
  • isolation adaptée des conducteurs et des parties accessibles ;
  • contrôle des accès et signalisation des zones à risque ;
  • procédures de consignation pour les travaux.

Sur ce dernier point, l’INRS précise que les travaux hors tension, avec consignation, offrent le niveau de sécurité le plus élevé. La consignation comprend l’identification et la séparation des sources, le verrouillage en position ouverte, la vérification d’absence de tension, puis la mise à la terre et en court-circuit lorsque la procédure l’exige.

Traiter le sujet dès la conception

Pour un maître d’ouvrage, la stratégie la plus robuste est de traiter la tension de pas au moment de la conception, pas après un incident. Séparer les zones accessibles, assurer l’équipotentialité, protéger les conducteurs et prévoir une coupure automatique valent mieux qu’une mesure ponctuelle réalisée dans des conditions inconnues.

La documentation de conception devrait au minimum identifier :

  • le régime de neutre ;
  • le courant de défaut et le temps de coupure ;
  • la résistivité du sol ;
  • les électrodes, les conducteurs et les liaisons équipotentielles ;
  • les zones accessibles aux personnes.

Ne recopiez pas une ancienne note de calcul. La révision IEC 61936-1:2021, qui couvre les installations de puissance au-delà de 1 kV en courant alternatif, actualise les définitions, les critères de sécurité des mises à la terre, la protection contre la foudre et les exigences de maintenance et de travail sûr.

Mesurer, avec méthode

Le contrôle pertinent se conçoit autour du scénario de défaut et du temps de coupure, puis il est vérifié par une personne compétente : cartographie du réseau de terre, liaisons équipotentielles, conducteurs de descente, clôtures et masses métalliques, zones de circulation, conditions de sol. Un simple multimètre peut afficher une tension induite ou « fantôme » : il ne constitue pas à lui seul une preuve de sécurité.

Tension de pas et foudre : le cas des conducteurs de descente

Lorsqu’un paratonnerre capte un impact, le courant descend par les conducteurs de descente puis se disperse dans le sol par la prise de terre. C’est précisément ce passage qui crée des tensions de pas et de contact à l’extérieur de la structure.

La norme NF EN 62305-3 traite à la fois de la protection des structures contre les dommages physiques et de la protection des êtres vivants contre les tensions de contact et de pas à proximité du système de protection contre la foudre, à l’extérieur des structures. Elle précise aussi qu’en France les conducteurs en brins ne peuvent pas servir de conducteurs de descente.

Le risque ne disparaît pas une fois le système posé. Il faut traiter simultanément pas et contact par :

  • l’éloignement ou la restriction d’accès autour des descentes ;
  • l’équipotentialité des masses métalliques voisines ;
  • l’isolation ou la protection du conducteur de descente sur la zone accessible ;
  • l’aménagement de la surface au pied de la descente.

Les prescriptions exactes doivent être vérifiées dans le référentiel applicable au projet français, et non transposées automatiquement depuis une norme étrangère comme la UNE 21186:2011. Pour comprendre comment s’articulent les types de protection, vous pouvez consulter notre article sur les types de protection foudre pour sécuriser vos installations.

Notre point de vue chez Indelec

Depuis 1955, nous concevons, installons et entretenons des systèmes de protection contre la foudre : paratonnerres, conducteurs de descente, prises de terre. Avec plus de 280 000 installations dans 80 pays, nous voyons toujours la même erreur : la tension de pas est traitée en fin de projet, comme un détail de mise en œuvre, alors qu’elle se joue dès l’analyse du risque.

Notre point de vue chez Indelec — overview diagram

Notre conviction tient en trois points. D’abord, une prise de terre se juge sur ce qu’elle fait au sol autour d’elle, pas seulement sur sa résistance. Ensuite, la descente et la terre forment un ensemble avec les structures métalliques, les clôtures et les réseaux voisins : on l’étudie comme un tout. Enfin, une installation n’est sûre que si elle est vérifiée et entretenue : un réseau de terre qui se dégrade change la répartition des potentiels.

C’est pourquoi nos équipes spécialisées interviennent en contexte réglementé et en hauteur, avec une certification Qualifoudre systématique, et pourquoi notre centre de R&D travaille sur des solutions adaptées à l’évolution des normes et du climat.

— INDELEC

Faire étudier votre site

Si vous gérez un site industriel, tertiaire ou une infrastructure publique équipés d’un paratonnerre, ou si vous en projetez un, la première étape est l’analyse du risque foudre et l’étude technique : elles fixent les besoins de protection et permettent de traiter les abords des descentes et des terres. Nous réalisons aussi l’installation, la vérification et la maintenance. Retrouvez l’ensemble de ces prestations sur notre page analyse, installation et maintenance de la protection contre la foudre, ou découvrez nos prises de terre profondes.

Que faire en cas d’incident ?

Une électrisation suspecte ou un défaut près d’une zone enterrée appelle des gestes précis. Selon l’INRS :

  1. Ne touchez pas directement la victime tant que la source n’est pas neutralisée.
  2. Mettez hors tension si cela peut se faire sans vous exposer.
  3. Empêchez un sur-accident : balisez, écartez les personnes.
  4. Appelez le 15, le 18 ou le 112.
  5. Laissez les premiers gestes à des personnes formées aux secours.

Une zone qui peut encore être sous tension reste interdite jusqu’à sa sécurisation par une personne compétente. Après tout incident, faites contrôler le réseau de terre avant de rouvrir l’accès.

FAQ

Qu’est-ce qu’une tension de pas ?

C’est la tension qui s’établit entre deux points du sol séparés par la longueur d’un pas moyen, lorsqu’un courant de défaut ou de foudre se dissipe dans le terrain. Une personne debout dans ce gradient peut être traversée par un courant d’un pied à l’autre. Plus on est proche du point d’injection, plus le gradient est marqué.

Comment éviter la tension de pas ?

On réduit le courant qui peut traverser le corps plutôt que de chercher à annuler le gradient. Cela passe par la mise à la terre avec coupure automatique, les liaisons équipotentielles, l’éloignement ou les barrières, l’isolation des conducteurs et le contrôle des accès. Autour d’une descente de paratonnerre, on y ajoute l’aménagement de la surface au sol.

Quelle tension minimale est considérée comme dangereuse ?

Il n’existe pas de seuil unique. Le danger dépend du courant dans le corps, de sa durée, de son trajet et de l’humidité du sol. La valeur de 50 V en courant alternatif, citée pour la tension de contact en conditions ordinaires, ne s’applique pas comme limite générale à la tension de pas.

Quelle est la différence avec la tension de contact ?

La tension de pas s’exerce entre les deux pieds, sur le sol. La tension de contact s’exerce entre une masse accessible, comme une clôture ou une structure métallique, et le sol sous les pieds. Les deux proviennent du même courant de terre et se traitent dans la même étude.

Sources

Recommandations