La sécurité électrique des locaux à usage médical fait l’objet de toutes les attentions : car au-delà des besoins élémentaires (éclairage, installations de chauffage et traitement d’air, réseau informatique…) l’électricité est totalement indispensable au fonctionnement des établissements de santé.Si elle fait défaut, c’est l’activité même de l’établissement qui peut être perturbée, jusqu’à présenter, dans certaines situations, des risques majeurs pour la sécurité des patients.
Un maître mot : garantir la sécurité du patient
La norme NFC 15-211 est un des éléments incontournables de la sécurité électrique des locaux à usage médical ; l’implication des hospitaliers y a été essentielle. En vigueur depuis 2007, la norme NFC 15-211 complète la norme NFC 15-100 avec, notamment, une protection renforcée contre le choc électrique pour les patients.
Le maître mot, c’est la garantie de la sécurité du patient face à deux dangers principaux : l’arrêt de l’alimentation électrique qui ne permet plus de poursuivre les soins et un choc électrique dû à un dispositif médical ou un opérateur », souligne Fabrice Broutin, directeur segment Santé au sein de Schneider Electric.
En situation normale, la barrière de la peau constitue une bonne protection, même si elle est relative, contre les effets du courant électrique, mais celle-ci disparaît en cas de chirurgie ouverte ou lors de l’insertion d’instruments divers dans le corps.
Ainsi,, pour les dispositifs cardiologiques de type CF (à entrée flottante et à protection électrique patient maximale) utilisés en cardiologie, le courant de fuite patient ne doit pas excéder 10 μA dans les conditions normales et 50 μA dans les conditions de premier défaut.
Fabrice Broutin précise que « la norme développe aussi la notion de fiabilité de l’alimentation électrique et d’architecture sécurisée avec deux points principaux : l’alimentation et la structure de l’installation introduisant la notion de criticité (sécurisation de la distribution et circuits qualités avec onduleur) et les sources de remplacement (reprise avec les groupes électrogènes en cas de coupure EDF ».
D’autres points de sécurité y sont aussi traités, tels que la protection contre l’incendie, contre l’explosion, les perturbations de tension et les effets électromagnétiques, et enfin contre la foudre.
Réglementation et capitalisation sur les retours d’expérience
« Mais la réglementation et les textes ne font pas tout. Il faut raisonner par processus médical, en fonction de la criticité et du niveau de fiabilité à atteindre. Et les solutions mises en place doivent être dupliquables, avec des modèles standard permettant d’assurer la puissance électrique actuelle et future », ajoute Loic Bardou. En effet, pourquoi réinventer une conception électrique de salle de réanimation ou encore de salles d’opération ? Pourquoi ne pas mutualiser les compétences, ne serait-ce qu’à un niveau régional ?
Ainsi, parler de modèle et de standard d’installation électrique pour un local à usage médical est tout à fait possible, mais avec une vraie relation de partenariat avec les fabricants. « Il s’agit de s’appuyer sur un nombre limité et pérenne de solutions qui ne doivent pas disparaître au bout de 5 ans, mais tenir sur la durée de vie du bâtiment, ajoute-t-il. Nous avons plus de 1 650 tableaux divisionnaires au CHU de Rennes : un standard d’installation et une homogénéité des produits et équipements sont tout simplement indispensables. »
Le retour d’expérience doit être capitalisé, « il faut ne pas trop optimiser sur la durée de vie du bâti : par exemple, au niveau des câbles d’alimentation d’une salle de radiologie, suivant l’équipement, c’est 160 A ou 250 A. Le choix effectué initialement ne doit pas être remis en question lorsque les équipements radiologiques sont changés (en moyenne tous les 7 -10 ans), ou lorsqu’il y a des ajouts de matériels », illustre Loïc Bardou. Les infrastructures électriques principales des bâtiments hospitaliers doivent être aujourd’hui projetées pour la durée de vie du bâtiment, car dans la plupart des cas elles ne peuvent être redimensionnées sans entraîner des coûts importants.
« L’hôpital est de plus en plus numérique, et s’intègre désormais dans la ville du futur en termes de contraintes énergétiques et budgétaires. La sécurité électrique est un pan important à intégrer dès la conception d’un nouveau bâtiment, l’architecture électrique (HTA, distribution basse tension TGBT, groupes électrogènes de secours, solutions secourues sur onduleur…) doit avoir une capacité d’évolution adaptée », souligne Fabrice Broutin, de Schneider Electric.
Car le système doit être maintenu en condition de sécurité et fiabilité sur des durées longues et la capacité d’upgrade est le second point important de l’architecture électrique de l’hôpital moderne.
Le travail amont préparatoire avec le maître d’ouvrage et le maître d’œuvre en conception est, du coup, primordial : « il faut penser l’hôpital livré, mais aussi son futur après livraison »,poursuit-il.
Une autre dimension à ne pas négliger est d’assurer la sécurité des systèmes mis en place : la cyber sécurité est donc aussi clé, l’hôpital est OIV (opérateur d’importance vitale), il faut donc minimiser aussi le risque d’attaques sur les systèmes.
Dans ces contextes, il est possible, selon Loïc Bardou, de rester vigilant sur les prix tout en maintenant un nombre restreint de fournisseurs, ce qui va permettre de mutualiser les pièces de rechange et de garantir une pérennité des solutions. « Avec le spécialiste mondial SDMO, par exemple, au niveau des solutions de groupes électrogènes, nous avons établi depuis longtemps une relation qui nous permet aussi de faire part de nos attentes et d’échanger sur les futures solutions (groupes électrogènes et contrôle commande). Les solutions de groupe électrogène doivent disposer de systèmes de contrôle commande standardisé, rodé, ce qui est essentiel en association avec la fiabilité des composants. »
« Enfin, pour les remplacements lourds sur le poste de livraison HT, les groupes électrogènes ou bien encore les TGBT, le ou les fabricants sont très souvent impliqués et la relation de partenariat prend tout son sens », ajoute Eric Furchmuller, responsable Affaires et Expertise santé chez Cofely-Axima.
Les niveaux de criticité de la sécurité et de la continuité électrique
Pour le chirurgien, la coupure électrique est simplement « impossible » quand il utilise des techniques mixant équipements de pointe en imagerie (observation 3D intraopératoire, réalité augmentée, électrophysiologie cardiaque), d’assistance opératoire (navigation endovasculaire, robot de cathétérisme) et de diffusion vidéo (télé-expertise, formation…), « comme c’est le cas sur la plateforme médico-technique TherA-Image du CHU de Rennes”, illustre Loïc Bardou.
Les activités médicales sont donc classées en trois niveaux de criticité selon le temps de coupure admissible pour l’alimentation des activités concernées :
– Niveau 1 : l’installation ne supporte pas de coupure (ou Zéro Coupure – par exemple en salles d’opération pour les équipements comme respirateur, moniteur de surveillance, bistouri électrique, défibrillateur, pompe à perfusion…) ;
– Niveau 2 : l’installation accepte des coupures d’une durée inférieure ou égale à 15 secondes ;
– Niveau 3 : l’installation peut accepter des coupures d’une durée inférieure à 30 minutes.
Pour les mesures de protection contre les chocs électriques, les locaux sont répartis dans trois groupes, les groupes 1 et 2 étant ceux où il est nécessaire d’avoir une protection maximale. Ce classement est effectué sous la responsabilité du chef d’établissement.
« Un mode particulier d’alimentation, le schéma IT médical, permet d’une part de limiter l’intensité des courants de fuite (afin de ne pas avoir de danger en cas de suppression de la barrière cutanée) et d’autre part de détecter et signaler un courant de fuite ou premier défaut, sans interruption de la distribution électrique », détaille Eric Furchmuller.
Une alarme sonore et visuelle signale la situation critique, le diagnostic ou la réparation sont effectués par le service électrique et le personnel médical peut décider, le cas échéant, d’un changement de bloc, suivant la gravité du problème rencontré. « On constate que 80 % des interventions légères peuvent être terminées avec ce dispositif en cas d’incident », précise-t-il.
Si un deuxième défaut survient, la distribution électrique est alors coupée. Le principe du régime de neutre IT est que le neutre est isolé de la terre. Cette isolation est effectuée par un transformateur d’isolement spécifique au niveau de chaque salle d’opération.
Une présence 24/24 pour assurer la continuité de service électrique
« La volonté politique est de diminuer les coûts, mais surtout de ne pas diminuer les contraintes réglementaires. C’est un faux débat pour une rénovation lourde ou du neuf, car le coût d’un bâtiment à la construction ce n’est que 30 % de son coût d’exploitation sur sa durée de vie », ajoute Loïc Bardou.
« L’équation n’est pas simple, car les budgets et les moyens humains techniques en exploitation sont souvent inadaptés pour garantir de manière optimale les objectifs de continuité », précise Eric Furchmuller.
Au CHU de Rennes, il y a un ingénieur électricien pour 250 médecins hospitalo-universitaires, une équipe de 15 personnes en électricité pour couvrir 350 000 m2 de bâtiment et 40 gigawattheures (GWh) de consommation électrique annuelle.
En dehors de la gestion optimale d’une crise en cas de discontinuité de services, le comportement quotidien des usagers aide à éviter les incidents : bouilloires et cafetières, ventilateurs d’été qui peuvent provoquer des courants induits d’appel et faire disjoncter, ordinateurs qui créent des courants de fuite trop importants, encrassement des ventilateurs des alimentations stabilisées des PC, la liste est assez longue pour sensibiliser à la criticité de l’alimentation électrique.
Un CHU comme Rennes, c’est 37 000 récepteurs raccordés sur les installations électriques.
L’hôpital moderne, c’est plus de 150 métiers qui se côtoient. Le dialogue et le partage d’expérience sont clés et la complexité est plus que réelle pour gérer avec excellence la « commodité électricité » dont certains process ont une dépendance extrême. Les acteurs médicaux, notamment, doivent donc connaître l’environnement technique de leurs interventions.
Par exemple, le CHU de Rennes contient environ 67 000 appareils d’éclairage et plus de 75 000 prises de courant : l’analyse des risques se doit d’être partagée, comprise, détaillée, pour obtenir une garantie de services optimale.
Pour Loïc Bardou, « on ne peut pas se permettre d’être superficiel, les réglementations sont indispensables : les contrôles qui y sont associés, si possible en situations réelles, sont les garde-fous nécessaires pour prévenir au maximum le risque électrique à tous les niveaux ».
« La répétition des manœuvres sur les dispositifs électriques aguerrit les équipes. Les réflexes et automatismes sont ainsi acquis. Ces tests peuvent permettre la mise en évidence d’un défaut ou la nécessité de remplacer un composant avant qu’un incident plus grave ne survienne inopinément », conclut Eric Furchmuller.
On le voit, la sécurité électrique est un sujet clé et impactant pour l’hôpital d’aujourd’hui et de demain. Elle doit s’adapter aux constantes évolutions des techniques et appareils médicaux employés de façon continue, mais aussi dans une approche long terme.
Sécurité électrique en milieu hospitalier : un contexte normatif et législatif rigoureux
La norme NFC 15-211, qui date de 2006, sera en cours de révision à partir de décembre prochain, pour une disponibilité début 2016. La révision visera à l’alignement de la norme actuelle et de la norme internationale CEI HD 60364-7-710 parue en mars 2012. « Par exemple, les prises dédiées aux appareils de radiologie sont actuellement repérées ; avec la nouvelle version de la norme, ce repérage pourrait être étendu à d’autres circuits, avec des usages bien identifiés et donc avec des « continuités de service » différentes (prises PC sur réseau normal, PC sur onduleur, etc.) », précise Loïc Bardou. Les risques CEM (risques biologiques des champs électromagnétiques) liés aux équipements sont également évoqués en termes de recommandations à suivre.
La circulaire 393 du 8 septembre 2006 est le second texte de référence. Il précise les conditions techniques d’alimentation électrique, fournit des indications sur les sources de remplacement à prévoir dans les établissements de santé (une à deux sources de remplacement, suivant le nombre de sources d’alimentation électrique HTA). Est souligné également l’importance des tests périodiques des installations de secours, mensuels, mais aussi à minima annuels pour « vérifier la capacité des installations de secours à prendre en charge la totalité des services prioritaires ». Au CHU de Rennes, des essais de groupe mensuels et trimestriels sont effectués, avec une mise en situation réelle programmée à l’année.
Le « guide 54 » ou livre blanc hospitalier (paru en 2000) est le troisième élément clé. Il fournit des éléments sur la conception des installations électriques, et décrit la nature des différents risques, les solutions techniques possibles, les éléments d’organisation en exploitation et maintenance afin de garantir un niveau de sécurité optimal.
À ces éléments singuliers s’ajoutent les dispositions classiques comme la NFC 13-100 (raccordement au réseau de distribution HTA 15 000 à 20 000 V), la NFC 13-200 (installations électriques haute tension), la NFC 14-100 (raccordement au réseau de distribution BTA 400 V) et d’autres dispositions et décret concernant les ERP, établissements recevant du public (notamment sécurité incendie).
Jean-François Moreau
