Baccalaurat Professionnellectrotechnique, nergie, quipements communicants

PREUVE E2

tude dun ouvrage

CORRIGE

PARTIE A: DISTRIBUTION DE LENERGIE ELECTRIQUE

La grande surface est en rnovation partielle pour un changement denseigne.Problmatique:

Nous devons vrifier que le transformateur HTA/BT install est bien adapt. Nous devons tenir compte dun atelier de boulangerie qui sinstalle pour faire du pain de faon traditionnel. Lespace bureaux et mail (alles de circulation) est agrandi en raison dune activit croissante et de louverture de nouveaux magasins dans la galerie commerciale.

(Dossier technique DT pages 3, 4, 7, 10, 11, 12).A.1 Identifier le type de livraison (mettre une croix pour le choix).Simple drivationCoupure dartreDouble drivation

X

A.2 Donner les avantages de ce type de livraison et son domaine de tension.Le raccordement en coupure dartre permet une continuit de service en cas de panne ou de maintenance sur le rseau du fournisseur dnergie.

Le domaine de tension est la HTA.

A.3 Donner le type de cellules et leurs rles.ISTypeCellule interrupteur/sectionneur

RleConsigner un tronon de la boucle HTA et la grer

PFType Cellule interrupteur porte fusible

RleProtger le circuit HTA dun dfaut du transformateur

A.4 Identifier le type de schma de liaison la terre.Reprsentation de llment permettant lidentificationDsignation de chaque lettre

T: Neutre de linstallation raccord la terre,

N: Les masses de linstallation sont raccordes au neutre,

C: Les conducteurs de neutre et de protection sont confondus.

A.5 Que se passe-t-il en cas de dfaut disolement sur un des quipements?

Un schma de liaison la terre comme celui-l cre un courant de court-circuit entre phase et neutre lors dun dfaut disolement sur un des quipements (lappareil le protgeant se dclenche).

A.6 Calculer les puissances des diffrents TGBT en tenant compte des coefficients de simultanit et de la batterie de condensateurs installe.TGBTTGBT secouruTGBT scuritDtail notation

Ks0,840,801 /1,5

Le nombre darrive(s)122 /1,5

Le nombre de dpart(s)943 /1,5

P dutilisation en kW

598,1408,865 /4,5

Q en kVAR

322,8220,642 /4,5

A.7 En dduire le bilan total de linstallation.PT en kW1072

Q T en kVAR485,4

ST en kVA1176,77

cos ( global0,91

A.8 La puissance du transformateur est-elle suffisante? (Cocher la bonne rponse).Rsultat(cocher la bonne rponse)Justifier

( OUI ( NONLa puissance apparente de 1000 kVA du transformateur nest pas suffisante par rapport au besoin de 1177 kVA

A.9 Indiquer si le groupe lectrogne convient toujours aprs les modifications de linstallation.

S fournie par le GE en kVAS ncessaire en kVARsultat

(cocher la bonne rponse)

550541,7 ( OUI( NON

A.10 Donner les caractristiques du nouveau transformateur installer sachant que lon conserve le couplage et lindice horaire de lancien transformateur.Puissance apparente 1250 kVA

Tension primaire 20 kV

Tension secondaire vide410 V

Couplage primaireTriangle

Couplage secondaireEtoile

Indice horaire11

Courant de court-circuit29337 A

Tension de court-circuit6 %

A.11 Complter le schma de couplage de ce transformateur.

A.12 Donner la position des interrupteurs sectionneurs I1.1, I1.2, I1.3 lors du changement du transformateur. (Plusieurs solutions pour garder la continuit de service de la boucle HT)I1.1I1.2I1.3

OUVERT

FERMEFERMEFERMEOUVERT

FERMEOUVERT

Pour la suite de ltude on prendra un transformateur de 1250 kVA immerg.

Problmatique:

Le transformateur vient dtre remplac. Vous devez dterminer les protections adaptes.A.13 Donner le calibre et la rfrence des fusibles HT utiliser en tenant compte de la norme de notre cas.CalibreRfrence

63 A310500/018

A.14 Choisir le nouveau disjoncteur de source DGN1 par rapport au nouveau transformateuren conservant la mme gamme que celle de lexistant.RfrenceNombre de plesPouvoir de coupureModle

NW20 H1329kAMasterpact

A.15 Donner le rle de lunit de contrle Micrologic qui est associ au DGN1 pour assurer une protection de base.RleElle assure la protection des circuits de puissance, et mesure la valeur du courant.

PARTIE B: ALIMENTATION SECOURUE BUREAU ET MAIL

Problmatique:

Seule une partie de lalimentation des bureaux et du mail est secourue.On vous demande de:

dimensionner le cble de la nouvelle installation aprs extension,

vrifier la conformit du disjoncteur DS1.

(Dossier technique DT pages 3, 4, 7, 13, 14, 15, 16, 17).B.1 Dterminer lintensit admissible IZ dans le cble alimentant le TD Bureaux et mail secourus avant lextension.Le cble dorigine est un cble U 1000 AR2V 4G 25 ce qui correspond un Iz de 98A.

B.2 Dterminer le courant demploi IB de ce dpart.

FormuleApplication numriqueIB (A)

B.3 Le cble dorigine convient-il? Justifier.IB > IZ donc le cble ne peut pas alimenter le nouveau TD bureaux et mail.

B.4 La dtermination de la section des conducteurs du cble dalimentation TD Bureaux et mail secourus.B.4.1 Dterminer le courant admissible en considrant que IN= IZ = 120A.FormuleApplication numriqueIZ (A)

171.23A

B.4.2 Dterminer la section du cble sachant que le taux dharmonique est de 30%.Sph0

ThoriqueFormuleApplication numriqueSPH

NormaliseSPEN

Normalise

70mm95 mm95 mm

B.5 On dsire vrifier que la chute de tension au niveau du tableau divisionnaire est conforme la norme:

la chute de tension entre le transformateur et le jeu de barre TGBTSECOURUE est de 0.7%,

la section de phase sera prise gale 95 mm.FormuleUcble%=UTD%=

1.751.75+0.7=2.45

B.6 Est-ce conforme? Justifier votre rponse.Oui cest conforme car

B.7 Laugmentation de la puissance de ce dpart entraine un changement du disjoncteur DS1. Le courant nominal sera fix 120 A. Effectuer le choix du disjoncteur DS1, celui-ci sera pris dans la srie NSX, le dclencheur sera de type magntothermique.

DS1Bloc de coupureDsignationRfrencede plePdC

NSX 160 FLV

DclencheurDsignationRfrence

TM 125 DLV430431

B.8 Dterminer le cran de rglage de Ir afin dassurer une protection optimale du circuit.

FormuleApplication numriqueCranIr

1125A

B.9 On dsire vrifier que la protection des personnes est ralise au niveau du tableau divisionnaire bureaux et mail secourus. La section du PEN gale 95 mm.B.9.1 Calculer la longueur maximale autorise du cble.

FormuleApplication numriqueLMAX

250.16 m

B.9.2 Le rsultat trouv est-il conforme? Justifier votre rponse.

Rsultat(cocher la bonne rponse)Justifier

( OUI( NONCar la longueur relle (92m) est infrieure la longueur maximale.

B.9.3 Tracer la boucle de dfaut sur le schma ci-dessous suite un dfaut disolement au niveau du TD bureaux et mail secourus.

B.9.4 Quel est llment de DS1 qui assure la protection des personnes?Le dclencheur magntique du TM 125 D

PARTIE C: COMMUTATION NORMAL - SECOURS

Problmatique:Une fois par mois une simulation de coupure de lalimentation EDF est ralise hors horaire daccueil des clients.Vous devez vous prparer un passage du mode normal au mode secours.

(Dossier technique DT pages 7, 18, 19).C.1 Surligner en rouge le les lments aliments en mode secours.

C.2 Identifier le type de commutation utilise par les deux inverseurs de source sachant que le dmarrage du groupe lectrogne intervient lors de la disparition du rseau EDF, justifier votre rponse.

Commutation temps mort, car passage par une position intermdiaire 0, lie au dmarrage du groupe lectrogne.

C.3 Complter le tableau de fonctionnement ci-dessous en indiquant, chaque fois les positions des contacts de linverseur automatique 1000A (le passage dune position lautre est gr par lautomatisme).

Contact 1 de linverseur Contact 2 de linverseur

Prsence du rseau NORMAL

10

Disparition de la tension sur le rseau NORMAL

10

Dmarrage du groupe lectrogne

10

Prsence du rseau SECOURSNoir lectriqueR-alimentation du TGBT secouru1

0

00

0

1

Retour du rseau NORMAL

NON TRAITENON TRAITE

Arrt du groupe lectrogne

NON TRAITENON TRAITE

PARTIE D: ETUDE DE LA GESTION DECLAIRAGE DE LA SURFACE DE VENTE ET COMMANDE DE LECLAIRAGE DE LA ZONE SNACKINGProblmatique:On se propose dtudier la partie clairage des surfaces de vente de la GTB, et plus particulirement de la zone snacking. Pour des raisons de confort lclairage sera rparti en quatre groupes, deux groupes fluorescences encastrs, un groupe dclairage fluorescence en applique et un groupe halogne au niveau de la zone prparation des repas. La gestion de la salle sera contrle partir dun module multifonction. (Dossier technique DT pages 3, 4, 5, 20, 21, 22).D.1 Dans le cadre de la gestion de dclairage du supermarch, noncer lintrt dutiliser un bus KNX par rapport une solution cble traditionnelle.

Lutilisation dune technologie KNX par rapport une solution cble traditionnelle permet une volution simplifie de linstallation et une modification aise des processus de commande par reprogrammation des modules.

D.2 La GTB fait appel plusieurs Bus et protocoles. Dans le cas de la gestion des systmes dclairage de la salle de runion, indiquer les bus ou protocoles utiliss (cocher la ou les bonnes rponses).MODBUS

KNX

RS 485

DALI

D.3 Pour les modules figurants dans le tableau ci-dessous donner leur adressage complet, sachant que:

les espaces Snacking et Mail sont en Zone 3, le Mail est sur la ligne 1, ladresse de dpart du premier quipement est 03 sur sa ligne.

Module

Adressage complet de la source

Module poussoir multifonction

6 boutons3. 02. 03

Passerelle Dali3. 02. 04

D.4 Quelle est la vitesse de transmission des donnes sur le bus Dali pilotant les groupes dclairage?Vitesse de transmission: 1200 bits/s

D.5 Adressage sur le Bus Dali: La commande de puissance lumineuse des ballasts Dali se fait par une squence sur le modle suivant: 1 10001010 XXXX XXXX 11 o XXXX XXXX est loctet dont la valeur est fonction de la puissance dsire. A laide de la courbe ci-dessous complter la requte pour un clairage 30%.

Valeur numrique: 180

Valeur de loctet de donne correspondante:

1 0 1 1 0 1 0 0

__ __ __ __ __ __ __ __

D.6 Le bus Dali sur le ballast lectronique est-il polaris?OUI

NON

D.7 Combien de ballast et de groupes peuvent tre contrls par un bus Dali?

Luminaires ou Ballasts

64

Groupes

16

D.8 La zone Snacking se trouvant 26m du tableau divisionnaire Bureaux et Mail, peut-on utiliser un cble 5G1.5 pour alimenter les luminaires et la commande du bus DALI? Justifier votre rponse.

La section mini pour le busest de 0.5 mm infrieur 100m, le cble 5G1.5 pourra tre utilis (Marron: phase, bleu: neutre V/J: PE; 2 conducteurs restant (Noir-gris): bus Dali

D.9 Complter le schma ci-dessous en intgrant le module multifonction 6 boutons, le dtecteur de prsence, la passerelle KNX/DALI, lalimentation du bus, les ballasts des groupes dclairage rpartis comme suit: groupes 1 et 2 sur la phase 1, groupe 3 sur la phase 2, Groupe 4 sur la phase 3.

Baccalaurat Professionnel

lectrotechnique, nergie, quipements communicants

PREUVE E2

tude dun ouvrage

Sujet: Approfondissement du champdapplication industrielPARTIE E: EXTRACTION DES FUMEES DANS LA ZONE BOULANGERIE ET GROUPES INCENDIESProblmatique:

Dans le cadre de lextension de lhypermarch avec cration dun espace boulangerie on vous demande de: dimensionner la tourelle, choisir le dmarreur lectronique associ.

(Dossier technique DT pages 3, 6, 8, 23, 24, 25, 26).E.1 Dterminer le volume horaire (Vh) dextraction de la tourelle de dsenfumage de la boulangerie.

FormuleApplication numriqueV (m3/h)

8352

E.2 Connaissant le volume horaire dextraction, et sachant que la dpression laspiration doit tre de 650Pa au minimum, donner les caractristiques de la tourelle de dsenfumage ncessaire.ModleTypeNb de pleP(kW)In (A)Id/In

VELONE 27-6 T65.512.4 A7

E.3 Calculer la vitesse de synchronisme du moteur.FormuleApplication numriquen (tr min-1)

1000

E.4 Au vu de loscillogramme relev aux bornes du moteur quip dun dispositif lectronique de dmarrage, calculer le rapport Id/In.

2,2 carreaux / 0,6 carreaux soit Id/In = 3,7

Choix du dispositif de dmarrage, le dispositif sera pris dans la famille Altistart de Schneider lectrique E.5 Identifier les convertisseurs ci-dessous et cocher le type de convertisseur auquel appartient le dmarreur.

E.6 Le choix du dispositif de dmarrage se porte sur la srie Altistart 48 de Schneider. Effectuer le choix de la rfrence du dmarreur ncessaire.

Rfrence: ATS 48 17 Q

E.7 Identifier sur le schma de principe du pont de puissance du dmarreur lectronique progressif ci-dessous, le type de composant de puissance utilis (cocher la bonne rponse).

E.8 Loscillogramme ci-dessous reprsente la tension U12 aux bornes du moteur un moment donn du dmarrage. Indiquer le type de gradateur utilis en justifiant votre rponse.

Type de gradateur utilis: Gradateur angle de phase.Justification: Les thyristors sont enclenchs avec un angle de retard sur lalternance positive et ngative permettant de faire varier la tension aux bornes du moteur, la fin du dmarrage langle de retard est gal 0.

E.9 Le coffret de dmarrage sera pris dans la gamme Desis: Complter le schma de puissance ci-dessous afin que le fonctionnement soit conforme au cycle de dmarrage. Raccorder les boitiers Arrt Pompier et Rarmement ainsi que la Tlcommande depuis la CMSI (Centralisateur de Mise en Scurit Incendie), lalimentation TBTS sera fournie par la source 24 Vcc extrieur. La commande de lATS48 et du contacteur KM2 ne sera pas reprsente.

GROUPE INCENDIEProblmatique:

Dans le cadre dune maintenance prventive, on souhaite connatre les caractristiques des rsistances de prchauffage du moteur disel, ainsi que lallure de la tension de sortie du circuit de surveillance des batteries.

(Dossier technique DT pages 6, 8, 24).E.10 Quelle est la fonction du relais not CI.1?

Le relais CI.1 contrle que le courant est situ entre une valeur Min et Max(relais de sous et sur intensit)

Contrle des caractristiques des rsistances de chauffage.E.11 Afin de permettre le rglage des relais CI.1 et CI.2 associs chaque groupe de rsistances, dterminer le courant nominale appel par chaque groupe (U=400V).FormuleApplication numriqueIR (A)

4.33A

E.12 Quelle serait la valeur de la mesure lohmmtre entre les bornes K1 et K2 du relais CI.1?FormuleApplication numriqueRK1,K2 ()

106,23

E.13 La valeur mesure prcdemment vous parait-elle conforme? Justifier.La valeur mesure (106,23/2 = 53,12) est suprieure la valeur max donne par la constructeur. (47.56-10%=42,804) et maxi (47,56+10%=52,316)

Contrle de lallure de la tension de sortie du circuit de surveillance des batteries.

E.14 Calculer la valeur de la tension V1.

FormuleApplication numriqueV1 (V)

24.15V

E.15 Placer la tension V1 par rapport la tension de la batterie VBAT et dterminer lallure de la tension Vs.

Baccalaurat ProfessionnelLectrotechnique, nergie, quipements communicants

PREUVE E2

tude dun ouvrage

Sujet: Approfondissement du champdapplication habitat-tertiairePARTIE F: LECLAIRAGISME ET LALARME INCENDIE

Problmatique:Le choix de larchitecte a t dinstaller 25 luminaires.On vous demande:

de vrifier ltude dclairagisme du snacking avant sa ralisation,

de justifier les choix technologiques effectus.

(Dossier technique DT pages 6, 27, 28, 29, 30).F.1 Donner lclairement ncessaire pour ce type de local.E = 300 lux

F.2 Calculer lindice du local.

Longueur de la picea = 15 m

Largeur de la piceb = 10 m

Hauteur sous plafondHt = 2,8 m

Hauteur du plan utileHu = 0,8 m

FormuleApplication numriqueRsultat

K = =K =

K = 3

F.3 Relever le rendement des luminaires choisis.( = 0,64

F.4 Calculer la valeur du flux total produit dans cette salle par rapport au nombre de luminaires demands.

FormuleApplication numriqueRsultat

F= N x n x F dun luminaireF = 25 x 2 x 1800F = 90 000 lm

Pour la suite de ltude nous considrerons que le flux obtenu par les 25 luminaires prvus est de 90000lm et que lindice du local est de 3.

F.5 Calculer le facteur de dprciation d.FormuleApplication numriqueRsultat

ddd = 1,46

F.6 Calculer lclairement obtenu.La salleFacteur de rflexion873

Indice du local3

Indice de suspension J0

Les luminairesClasse photomtriqueC

Facteur dutilance en %116

Formule de lclairement moyenApplication numriqueRsultat

E = E = E = 305 lux

F.7 Lclairement moyen obtenu correspond-t-il la norme?

Eclairement conforme( Oui

( Non

Problmatique:La commission de scurit a demand:

de mettre en place un dtecteur linaire dans le plafond technique audessus de la boulangerie en plus des diffuseurs BAAS, des dtecteurs manuels, et des dtecteurs automatiques,

dinstaller des sirnes (tanches) pour le parking extrieur.(Dossier technique DT pages 6, 31 36).F.8 Indiquer le rle de chacun de ces constituants. Dtecteur manuelPermet de signaler la prsence dun incendie par nimporte quelle personne.

Dtecteur automatiquePermet de signaler automatique la prsence de fume, chaleur, ou de flamme.

BAASBloc Autonome dAlarme Sonore qui diffuse une alarme et est autonome par sa batterie. Il gre galement des dtecteurs manuels.

Dtecteur linairePermet de dtecter de la fume dans les grands volumes par mesure en permanence de la rception des impulsions lumineuses quil envoie.

F.9 Expliquer la diffrence entre une alarme incendie conventionnelle et une alarme incendie adressable.Une alarme incendie adressable par rapport une conventionnelle facilite la gestion et la maintenance: problme clairement identifi

F.10 Dterminer. Le type dtablissement:M (Magasin de vente)/ Catgorie 1

La catgorie SSI:A

Le type dEA (Equipement dAlarme):1

F.11 Le temps maximum de lalarme restreinte rglable est de 5mn, quel est son intrt?Prvenir le responsable scurit et vrifier lorigine de lalarme pendant la dure 5mn avant que lvacuation du btiment soit demande.

F.12 Donner la signification des abrviations suivantes. ERP:Etablissement Recevant du Public

CMSI:Centralisateur de Mise en Scurit incendie

F.13 Rechercher la hauteur dimplantation laquelle vous devez installer les constituants suivants. Les dclencheurs manuels1,50 m

Les diffuseurs sonores2,25 m

F.14 Configurer les 3 dclencheurs manuels pour les raccorder la centrale avec les numros dadressage respectifs 122, 123, 124: 1er dclencheur manuel:122 ON

1234567

2me dclencheur manuel:123 ON

1234567

3me dclencheur manuel:

124 ON

1234567

F.15 Donner la rfrence des sirnes installer dans le parking.Rfrence955 694

F.16 Proposer un schma de raccordement du CMSI externe.

F.17 Complter le schma de raccordement de la carte principale de lECSaux diffrents constituants (la boucle 1 est dj cble, utiliser la 2me): 3 dtecteurs automatiques, 3 dclencheurs manuels, 1 isolateur,

1 organe intermdiaire,

1 dtecteur linaire, 3 sirnes tanches, 2 BAAS.

F.18 Donner la catgorie, ainsi que la section des cbles utiliser pour le matriel suivant.Catgorie du cbleSection du cble

Des dclencheurs manuelsC21 paire 8/10e.

Des diffuseurs sonoresCR11,5 mm2

BAREME DE CORRECTION

TRONC COMMUN

PARTIE A: Distribution de lnergie lectrique

A.1: /2A.2: /1,5A.3: /2A.4: /3A.5: /1A.6: /13,5A.7: /4

A.8: /2A.9: /1,5A.10: /4A.11: /4A.12: /1,5A.13: /2A.14: /2

A.15: /1

TOTAL A: /45

Partie B: Alimentation secourue Bureau et Mail

B.1: /2B2: /3B3: /1B4.1: /6B4.2: /5B5: /3

B6: /2B7: /6B8 : /4B9.1: /3B9.2: /3B9.3: /4B9.4: /3

TOTAL B: /45

Partie C: Commutation Normal-Secours

C.1: /4C.2: /2C.3: /9

TOTAL C: /15

Partie D: Etude de la gestion dclairage de la surface de vente et commande dclairage de la zone Snacking

D.1: /2D.2: /2D.3: /4D.4: /1D.5: /5D.6: /2D.7: /2

D.8: /2D.9: /15

TOTAL D: /35

APPROFONDISSEMENT INDUSTRIEL

PartieE : Extraction des fumes dans la zone boulangerie et groupes incendies

E.1 /3E.2: /6E.3: /3E.4: /4E.5: /5E.6: /4E.7: /3

E.8: /4E.9: /12E.10: /2E.11: /3E.12: /3E.13: /2E.14: /3

E.15: /3

TOTAL E: /60

APPROFONDISSEMENT HABITAT-TERTIAIRE

Partie F : Eclairagisme et alarme incendie

F1: /2F2: /5F3: /1F4: /4F5: /3F6: /7F7: /1

F8: /4F9 : /2F10: /3F11: /1F12: /2F13: /2F14: /6

F15: /1F16: /2F17: /12F18: /2

TOTAL F: /60

/2

/1,5

/0,5

/0,5

/0,5

/0,5

/1

/3

/2

/1

/13,5

/4

/2

/1,5

/4

0,5 par rponse

/4

/1,5

/2

/2

/1

/2

/3

/1

/6

/5

/3

/2

/6

/4

/3

/3

L3

L1

L2

PEN

DGN3

DGN1

PEN

DS1

PEN

N

TD Bureaux et mail secourus

/4

RB

/3

DGN 2

/4

/2

/9

9

/2

/2

/4

/1

Valeur numrique numrique

/2

/3

Valeur dclairement en %

/2

/2

/2

/15

/3

/6

/3

COURANT MOTEUR

Fin de dmarrage

/4

/5

Gradateur

redresseur

redresseur

Hacheur

Onduleur

/4

( Thyristor

( Diode

( GTO

( Transistor

/3

L1

M

3 ~

L2

L3

/4

/12

Dtail:

Cblage KM1+Sortie Altistart

(Respect ordre des phases): /3

Cblage KM2 (by-pass): /3

PE: /1

Boitier arrt pompier: /1

Boitier rarmement: /1

Tlcommande CMSI: /1

Shunt 9-10: /1

Contact IM 11-12: /1

/2

/3

/3

/2

/3

V1

26V

24V

VBAT

22V

t

34V

VS

t

/3

/2

/5

Dtail:

/0,5

/0,5

/0,5

/0,5

/1

/1

/1

/1

/4

Dtail:

/1,5

/1,5

/1

/3

/3

/4

Dtail:

/1,5

/1,5

/1,5

/1

/4

/2

/3

/3

/1

/2

/2

/6

/1

/2

/12

Dtail:

/2 dtecteurs auto

/2 dclencheurs manu

/2 isolateur et organe

Intermdiaire

/2 dtecteurs linaires

/2 diffuseurs sonores

/2 BAAS

/2

Baccalaurat Professionnel lectrotechnique, Energie, Equipements Communicants

preuve: E2CORRIGEDure: 5 heuresPage: 1/26

1109-EEE E0 CCoefficient: 5