ÉPREUVE E2 Étude d`un ouvrage CORRIGE : tronc

Transcription

Baccalauréat Professionnel
Électrotechnique, énergie, équipements communicants
ÉPREUVE E2
Étude d’un ouvrage
CORRIGE : tronc commun
-
Partie A : DISTRIBUTION de L’ENERGIE ELECTRIQUE
- Sujet (documents à compléter)……………...page 6/30 à page 10/30
-
Partie B : SUPERVISION de TEMPERATURE de la ZONE de STOCKAGE
- Sujet (documents à compléter)………...……page 11/30 à page 15/30
-
Partie C : AUTOMATISME du CONVOYEUR de PALETTES
Baccalauréat Professionnel Électrotechnique, énergie, équipements communicants
Session : sujet 0
Épreuve : E2
SUJET
Durée :5 heures
Coefficient : 5
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Sujet : Tronc commun
Partie A : DISTRIBUTION de L’ENERGIE ELECTRIQUE
/65
On souhaite :
-
Diminuer la consommation d’énergie réactive afin de réduire la facturation de cette
énergie par EDF.
Vérifier si la protection des personnes est assurée sur cet équipement afin de prévoir
toute modification.
A1 – Gestion de l’énergie :
Une analyse de la consommation d’énergie électrique a permis de constater que l’énergie réactive
facturée est importante malgré la présence d’une compensation au niveau de chacun des trois
transformateurs de distribution de l'énergie.
On vous propose d’étudier la possibilité de réduire la facture en ajoutant des batteries de
condensateurs à celles existantes et de vérifier si les protections et les câbles d’alimentation
restent adaptés à cette modification.
A1.1 – Détermination de la puissance réactive totale à fournir par les batteries de
condensateurs à l’aide des documents : DT18 et DT19 (pour ce calcul on prendra en
référence la facture du mois de février).
/6
A1.11 – Calculer à partir des énergies active et réactive mesurées au mois de février, la
tangente ϕ correspondante.
Energie active (Wa)
mesurée en P + HPH :
Appli. numérique :
Energie réactive (Wr)
mesurée en P + HPH :
Appli. numérique :
Tangente ϕ
correspondante :
/3
Résultat :
83920 +252186
336106 kWh
Résultat :
50443 + 151444
Formule :
tgϕ = Wr / Wa
201887 kVARh
Appli. numérique :
Résultat :
tgϕ = 201887 / 336106
tgϕ = 0,6
A1.12 – Calculer à partir de l’énergie active mesurée au mois de février, l’énergie réactive en
franchise (pour tg ϕ = 0,4). En déduire l’énergie réactive à compenser.
Energie réactive
en franchise (Wrf) :
Energie réactive à
compenser (Wrc) :
Bac Pro ELEEC
Appli. numérique :
Wrf = 336106 x 0,4
Résultat :
Wrf = 134442 kVARh
Appli. numérique :
Résultat :
Wrc = 201887 - 134442
Wrc = 67445 kVARh
Session : sujet zéro
Épreuve : E2
Sujet tronc commun
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6/30
/3
A1.13 – Calculer le temps à prendre en compte sachant que le mois de février est pris comme
référence pour le calcul et comporte 28 jours dont 4 dimanches (considérer que pour les autres
jours du mois l’usine fonctionne 24h /24 et 6 jours sur 7).
Nombre de jours
travaillés dans le
mois :
Résultat :
Appli.numérique :
(24 - 8) = 16
(28 - 4) = 24
/3
Temps à prendre en compte :
Nombre d’heures à
prendre en compte
dans la journée :
t = 384 h
t = (24)x(16)
A1.14 – Déterminer la puissance réactive totale (Qrc) à fournir par les batteries de
condensateurs afin d’éviter la facturation d’énergie réactive.
Puissance réactive
totale (Qrc) :
Formule :
Appli. numérique :
Résultat :
Qr = Wrc / t
Qr = 67445 / 384
Qrc = 176 kVAR
A1.2 – Vérification de la conformité de l’alimentation des batteries de condensateurs à
placer au niveau du transformateur de 630 kVA (protection, câble d’alimentation) à l’aide
des documents : DT3, DT4, DT21, DT22.
Pour cette modification, on ajoutera au niveau du transformateur de 630 kVA un ensemble
de batteries de condensateurs de valeur identique aux batteries existantes.
/1
A1.21 – Rechercher la valeur des batteries de condensateurs existantes et en déduire la
puissance réactive totale à fournir.
Qc existante :
/9
50 kVAR
Qc totale (après modification) : 100 kVAR
A1.22 – Calculer dans ce cas, le courant d’emploi (Ib)pour le départ « condensateurs » en
respectant les prescriptions recommandées par la norme NFC 15-100 concernant les
condensateurs de puissance.
Courant en ligne pour Qc totale : Inc
Formule :
QC = U. I .√3. sinϕ
I = QC / U.√3. sinϕ
Ib Courant d’emploi :
Appli.numérique :
Résultat :
Appli.numérique :
Résultat :
Inc = 100 000 /
(400 .√3. 1)
Inc = 144,35 A
Ib = 144,35 x
1,3
Ib = 187,7
A
– En déduire les caractéristiques du disjoncteur protégeant le départ « condensateurs »
sachant que le courant de court-circuit présumé à cet endroit de l’installation est < à 25 kA.
Référence :
NS 250 N
Bac Pro ELEEC
P.D.C. Icu :
36 kA
Nb de pôles :
3
Épreuve : E2
Déclencheur :
Calibre :
TMD 200 D
200 A
Sujet tronc commun
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/6
A1.23 – Déterminer la section des câbles de ce départ « condensateurs ».
In
Iz
I’z
(calibre du
déclencheur)
In = 200 A
/4
Formule :
Iz = 200 A
I’z = Iz / K
Appli.numérique :
Résultat :
I’z = 200 / 0,91
I’z = 220 A
Section
du câble en
cuivre: S
S = 70 mm²
A1.24 Déduire des questions A2.2 et A2.3 les modifications à apporter à l’installation.
Modification à apporter :
Eléments
existants :
Câble :
Disjoncteur et
déclencheur :
50 mm²
- changer le câble d’alimentation des batteries de
condensateurs (70 mm² à la place de 50 mm²)
NS 250 N
TMD 100D
- changer le déclencheur du disjoncteur (TMD 200 D à
la place du TMD 100 D)
A2 – Schéma de liaison à la terre :
Vérification de la conformité du départ de l’équipement « filmeuse-convoyeur de palettes »
du point de vue de la sécurité des personnes à l’aide des documents : DT3, DT4, DT5 ,
DT20.
/1
A2.1 - Identifier le type de Schéma de Liaison à la Terre de l’installation.
Identification :
/2
IT
A2.2 - Justifier votre réponse à partir du schéma du poste de transformation.
Présence d’ un C.P.I. d’une impédance et d’un éclateur
/2
A2.3 – Préciser la conséquence de l’apparition d’un premier défaut d’isolement sur cette
installation.
- La continuité de service de l’installation est assurée malgré la présence du premier défaut.
Bac Pro ELEEC
Épreuve : E2
Sujet tronc commun
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Premier défaut :
A2.4 – Calculer le courant de défaut maximal qui peut circuler dans cette installation dans le
cas d’un défaut franc entre une phase et la masse d’un récepteur (on néglige l’impédance des
câbles).
/5
V = (RA + RB + Z) Id
Résultat :
Appli.numérique :
Formule :
Id = V / (RA + RB + Z)
Id = 230 / ( 15+7+1000)
Id = 225 mA
A2.5 – Calculer dans ce cas la tension de contact Uc et préciser si celle-ci est dangereuse.
/6
Formule :
Appli.numérique :
Résultat :
Uc = RA x Id
Uc = 15 x 0,225
Uc = 3,38 V
Conclusion :
Justification :
Tension non
dangereuse
Uc est < à 50 V
Deuxième défaut :
Pour ce deuxième défaut, on se propose de vérifier la conformité du circuit d’alimentation
de l’ensemble Filmeuse-Convoyeur de palettes. Les masses sont interconnectées à une
seule et même prise de terre.
A2.6 – Calculer, pour le circuit constituant la boucle défaut, la résistance RPE résistance du
conducteur de protection et la résistance Ra du conducteur actif sachant que la résistivité du
2
cuivre vaut : 23 mΩ.mm /m.
/4
Application numérique :
Formule :
R=ρxL/S
/3
Ra = RPE = 0,023 x 25 / 10
Ra = RPE =
0,0575 Ω
A2.7 –– Calculer le courant de double défaut Idf en appliquant les conditions de coupure
automatique de l’alimentation prescrites dans la norme NFC 15-100 nommer l’appareil qui doit
réagir à ce courant de défaut et préciser son repère. On utilisera la méthode conventionnelle
décrite dans le guide C15-105 (on néglige la réactance des conducteurs).
Formule :
Idf = 0,8
/1
Résultat :
0,5 U’
Ra +RPE
Id = 0,8 (0,5 x 230 / 0,0575
+0,0575)
Résultat :
Idf = 800 A
Appareil qui réagit :
Disjoncteur Q 10
A2.8 – Rechercher dans l’extrait de la norme NFC 15-100 le temps de coupure maximal du
dispositif de protection à installer en tête de cette installation.
Temps de coupure maximal :
Bac Pro ELEEC
Fonctionnement instantané
Épreuve : E2
Sujet tronc commun
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A2.9 – Déterminer à partir de la courbe ci-dessous le courant Ia assurant le fonctionnement du
déclencheur TM40D dans le temps prescrit : Exécuter le tracé sur la courbe et noter le calcul de
Ia dans le tableau ci-dessous. Tenir compte de la tolérance de 20% pour le courant de
fonctionnement instantané admise par la NF EN 60974-2 (C63-120) citée dans les
commentaires de l’article 432 de la norme C15-100.
/3
TM40G / TM40D
t(s)
10 000
5 000
2 000
1 000
500
200
100
50
20
10
5
t(s)
2
1
.5
TM40D : 12 x In
.2
TM40G :
2 x In
.1
.05
10ms
.02
.01
.005
déclenchement réflexe :
t < 10 ms
.002
.001
.5 .7 1
2
3 4 5 7
10 20
30
50 70 100
200 300
I / Ir
I / Ir
Calcul de Ia
/3
Ia = 40 x 12 x 1.2
Résultat :
Ia = 576 A
A2.10 – Déduire la conformité ou non conformité de cette installation. Justifier votre réponse.
Conclusion et Justification :
Conformité
Non-conformité
Bac Pro ELEEC
L’installation est conforme car le courant Ia assurant le fonctionnement
du disjoncteur protégeant ce départ est inférieur au courant de défaut Idf
(Ia = 576 A < Idf = 800 A).
Épreuve : E2
Sujet tronc commun
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Partie B : SUPERVISION de TEMPERATURE
de la ZONE de STOCKAGE
/45
On souhaite :
-
Eviter la perte de matières premières par défaut de stockage sous une température
inadaptée.
Cahier des charges de la modification :
Ajouter la surveillance de la chambre froide au système de supervision actuel et installer une
alarme locale en coffret.
-
Mesure de la température par une sonde PT100.
-
Enclenchement d’une alarme TOR en cas de dépassement des seuils programmés
avec signalisation sonore et lumineuse.
Conditions de fonctionnement :
Un bouton poussoir d’acquittement permet d’éteindre l’avertisseur sonore, mais le
voyant reste allumé tant que le défaut est présent.
B1 – Etude de l’installation :
Détermination des caractéristiques du bus de terrain afin de choisir les nouveaux
constituants (transmetteurs et sondes) à l’aide des documents : DT7, DT8, DT23, DT24.
/3
B1.1 – Identifier le moyen utilisé pour la transmission de données sachant que la mesure de
température des différentes zones est réalisée par des TRN câblés sur un bus de données.
Type de
liaison :
/3
RS 485
Support physique
minimum :
Câble 1 paire
torsadée
B1.2 – Nommer l’élément qui doit être configuré afin de permettre à l’ordinateur d’interpréter les
données issues des modules transmetteurs numériques et préciser sa référence.
Elément :
Référence :
Bac Pro ELEEC
Interface de communication
IC 485S1
Épreuve : E2
Sujet tronc commun
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B1.3 – Identifier les différentes caractéristiques de l’interface de communication :
/5
/4
Caractéristiques :
Signification ( détaillée ) :
HALF - DUPLEX
Transmission dans les deux sens de
manière alternée.
Format 8bits
La donnée transmise est codée sur 8 bits
Un bit stop
Utilisation d’un bit d’arrêt après la
transmission de la donnée.
Sans parité
Pas de bit de parité pour vérifier la validité
de la transmission
19200 bauds
Nombre de bits transmis par seconde
B1.4 – Réaliser le choix des constituants ( modules et sonde ) permettant d’ajouter la
surveillance de la température dans la chambre froide ainsi que la gestion de l’alarme TOR en
cas de dépassement du seuil programmé.
Désignations
Références complètes :
Module mesure
TRNS 800 ou TRNP800
Module Alarme
TRNA 800
Sonde
PT 100
B2 – Représentation schématique de la modification :
Recherche du schéma permettant de répondre au cahier des charges de la modification à
l’aide des documents : DT8, DT23, DT24.
/3
B2.1 – Préciser la conséquence d’une coupure de l’alimentation d’un module alarme sur le
dispositif prévu dans cette modification . Justifier votre réponse.
Conséquence :
Bac Pro ELEEC
Alarme active
Justification :
Épreuve : E2
L’état repos est l’état d’alarme.
Sujet tronc commun
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12/30
/7
B2.2 – Proposer sur le document réponse ci-dessous (folio n°5), le schéma développé avec les
protections adaptées et l’appareillage nécessaire permettant de répondre au cahier des
charges de cette modification du circuit de l’alarme. Noter sur le schéma toutes les informations
indispensables à la compréhension et à la lecture de celui-ci .
Bac Pro ELEEC
Épreuve : E2
Sujet tronc commun
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13/30
B3 – Organisation des activités de chantier :
Proposition d’organisation des activités liées à la réalisation de cette modification à l’aide
du document DT7.
Mise en situation :
Le responsable de la maintenance de l’usine pharmaceutique fait appel à une entreprise de
sous-traitance électrique pour réaliser ce travail.
Cette entreprise réalise l’étude et propose un devis qui est accepté.
Après réalisation des plans, de la commande, de la livraison et de la vérification de ce matériel,
l’entreprise détache sur le site de l’usine une petite équipe composée :
-
d’un professionnel hautement qualifié (responsable sur le chantier) M André, habilité :
B2, B2V, BR
d’un professionnel débutant M Bernard, habilité : B1
d’un non électricien M Dupont, non habilité
Conditions de pose :
- le fond du coffret (400 x 300) sera placé à 1,5 mètres du sol
- le chemin de câble horizontal existant est situé à 7 mètres du sol
- le chemin de câble vertical sera monté à l’aplomb du coffret
- le câble 3G2,5 sera posé sur le chemin de câble vertical et horizontal
- le raccordement avec présence tension du câble 3G2,5 dans le TGBT2 se fera sur
multiclip
On vous demande d’organiser les différentes activités de ce chantier en complétant le tableau
proposé page suivante (page10 / 23).
B3.1 – Proposer un ordre d’exécution des différentes tâches listées dans le tableau à
compléter, sachant que :
/8
-
/6
B3.2 – Attribuer à chaque équipier les tâches correspondant à ces compétences sachant que :
-
/6
les tâches sont listées dans un ordre quelconque
les tâches peuvent se dérouler simultanément
le temps d’exécution de chaque tâche est évalué
deux de ces tâches sont positionnées entre début et fin du chantier avec un temps
d’exécution (échelle 1 h)
une ou plusieurs personnes peuvent être affectées à ces tâches
une personne peut aider pendant la même période deux collègues de travail affectés à
des tâches différentes
B3.3 – Etablir la liste des matériels et de l’outillage nécessaires à l’exécution des différentes
tâches, en prenant en compte les contraintes d’exécution, les risques professionnels (PPSPS)
et le plan de prévention (PDP) sachant que :
-
le choix se fera exclusivement dans la liste proposée ci-dessous
la réponse se fera en notant dans la case prévue à cet effet la lettre affectée à chaque
catégorie (voir exemple)
Accessoires de
câblage (Fils,
embouts, repères…)A
Bac Pro ELEEC
Matériel de pose des
conduits (colliers,
B
attaches ..)
Épreuve : E2
Petit outillage de
mécanicien (clés,
limes, équerres.)
C
Sujet tronc commun
Appareils de contrôle,
de mesurage
D
(multimètre. …)
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Outillage pour
connexion avec
présence tension
Outillage d’électricien
(de montage, de
F
câblage)
E
Echelle,
Escabeau
Equipements de
protection : EPI,
EIS, ECS.
Plate-forme (PIRL)
Echaffaudage
H
sur roue
G
Machines portatives
(tronçonneuse,
meuleuse, perceuse)
I
J
Tableau à compléter :
Ordre d’exécution :
B3.1
Fin
Début
Activités et
Temps d’exécution
en heures (h)
Approvisionnement
du matériel sur le
chantier : 1h
Attribution
des tâches :
B3.2
Matériel et outillage
nécessaire :
B3.3
André
Aucun
Bernard
Dupont
Raccordement du
câble 3G2,5 au
coffret : 1h
André
Bernard
F
A
I
Dupont
Pose du câble
3G2,5 sur le chemin
de câble : 2h
André
Bernard
B
H
F
I
Dupont
Montage du
matériel dans le
coffret et câblage
du coffret : 3h
Essais et
vérification du
fonctionnement : 1h
André
Bernard
F
C
A
Dupont
André
D
Bernard
Dupont
Travail et pose du
chemin de câble
vertical : 2h
André
Bernard
C
I
H
J
Dupont
Raccordement du
câble 3G2,5 sur le
multiclip du
TGBT2 : 1h
André
Bernard
A
E
G
C
I
J
Dupont
André
Pose du coffret : 1h
Bernard
Dupont
Nettoyage du
chantier et
rangement du
matériel : 1h
Bac Pro ELEEC
André
Bernard
Aucun
Dupont
Épreuve : E2
Sujet tronc commun
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Partie C : AUTOMATISME du CONVOYEUR de PALETTES
/30
On souhaite :
-
Proposer à l’équipe de maintenance, les GRAFCET fonctionnels actuellement
inexistants de cet équipement et le schéma de raccordement des détecteurs à
commutation électronique 5 fils.
C1 – Représentation graphique de l’automatisme du Convoyeur :
Description fonctionnelle du convoyeur à l’aide des documents : DT9, DT11, DT12, DT13,
DT14, DT15,DT16.
/6
C1.1 – Ecrire les actions associées aux étapes et les réceptivités du GRAFCET de SURETE
(GS) du point de vue de la commande.
10
GC { INIT }
KA1 . KA2 . KA3
11
KA1 + KA2 + KA3
/12
C1.2 – Ecrire les réceptivités du point de vue automate permettant l’évolution du GRAFCET
de CONDUITE (GC) représenté ci-dessous.
20
I1.3 . X11
21
I1.5
I1.4
22
25
X30 . I1.6
X70 . X80 . X90
23
26
I1.7
24
I1.4 + I1.3
X30 + I1.3
Bac Pro ELEEC
Épreuve : E2
Sujet tronc commun
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16/30
C2 – Acquisition de données (détecteurs à commutation électronique) :
Justification du choix des capteurs B181, B182, B183 et représentation schématique à
l’aide du document : DT9, DT13, DT16.
C2.1 – Préciser parmi les différents capteurs (mécanique et électronique) proposés dans le
tableau ci-dessous, les solutions possibles pour la détection de la présence d’une palette sur
l’un des tapis sachant que l’on désire contrôler la présence des colis préalablement enveloppés
de film plastique et que le dispositif de détection ne doit pas être en contact avec le film
plastique. Justifier votre réponse.
/6
Type de détecteur :
Possibilité
de choix :
OUI NON
Justification :
Interrupteur de
position
-
Nécessité de contact direct avec la palette ce qui
n’est pas envisageable pour cette application.
Détecteur de
proximité inductif
-
Ne détecte que les objets métalliques
Détecteur de
proximité capacitif
-
détecte les objets de toute nature
portée nominale faible (< 100 mm )
Détecteur
photoélectrique
-
détecte tout type d’objet pénétrant dans le faisceau
lumineux
portée nominale variable (de courte à longue)
-
C2.2 – Etablir le schéma de raccordement de ces capteurs sur les entrées automates
disponibles sur le folio n° 07 et noter sur ce folio toutes les informations nécessaires et en
conformité avec les folios proposés dans le dossier ressource sachant que :
/6
-
une isolation galvanique est indispensable entre le circuit d’alimentation du détecteur (48 V
courant continu) et le circuit de sortie de ce détecteur (sortie à relais avec un contact O/F).
-
les capteurs utilisés sont de type photoélectrique 5 fils.
Bac Pro ELEEC
Épreuve : E2
Sujet tronc commun
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17/30
3
4
6
(02-G24)
(02-E24)
(06-J25)
5
7
8
9
10
13
14
15
16
17
18
%I3.3
B181
B182
BK OG RD BN BU
+
-
%I3.4
B183
BK OG RD BN BU
+
-
%I3.5
Entrées Automate TSX 37
12
BK OG RD BN BU
+
-
11
1
Dé
tec
te
u
r
voi
e
2
2
Épreuve : E2
Dé
tec
te
u
r
voi
e
3
Bac Pro ELEEC
Dé
tec
te
u
r
voi
e
1
19
20
21
22
23
24
25
E ntrées A utom ate
Sujet tronc commun
Page
18/30
O
N
M
L
K
J
I
H
G
F
E
D
C
B
A
CONVOYEUR de PALETTES
Folio n° 07
ÉPREUVE E2
CORRIGE : Approfondissement dans
le champ d’application habitat-tertiaire
-
ECLAIRAGE DE LA ZONE DE STOCKAGE
Session : sujet 0
Épreuve : E2
SUJET
Durée :5 heures
Coefficient : 5
Page 19/30
Sujet : Approfondissement champ d’application habitat-tertiaire
ECLAIRAGE DE LA ZONE DE STOCKAGE
/ 60
On souhaite :
-
Diminuer la consommation d’énergie électrique due aux circuits d’éclairage.
D1 – Projet d’éclairage :
Vérification du nombre et de la disposition des luminaires nécessaires pour réaliser un
éclairage convenable dans la zone de stockage à l’aide des documents DT17, DT25.
/3
D1.1 – Calculer le flux lumineux total (FT) nécessaire pour éclairer ce local.
Surface totale du local :
Calcul :
S = (90 x 24) +
54(43 – 24)
/2
Flux lumineux : FT
Résultat :
Appli. numérique :
Résultat :
S = 3186
m2
FT = (210 x 3186 x 1,4) / (0,89 x
0,79)
FT =
1332220 lm
D1.2 – Calculer le nombre minimum de luminaires à installer pour produire le flux total (FT).
Flux produit par un luminaire : f
/3
Nombre de luminaires : Nb
Calcul :
Résultat :
Calcul :
Résultat :
f = 2 x 5200
f = 10400 lm
Nb = 2332220 / 10400
Nb = 128
D1.3 – Vérifier si les espacements d’axe en axe (longitudinal et transversal) des luminaires
installés dans cette zone sont corrects.
Espacements maxi :
Espacements actuels :
/2
Longitudinal :
Transversal :
Longitudinal : d1
Calcul, résultat :
Calcul, résultat :
Calcul :
Résultat :
Calcul :
Résultat :
43 / 8 = 5,4 m
90 / 21 = 4,3 m
d1 = 1,65 x 7
d1 =
11,55 m
d2 = 1,9 x 7
d2 =
13,3 m
Transversal : d2
D1.4 – Déduire la conformité ou non conformité de cette implantation.
Conclusion et Justification :
Conformité
Non-conformité
Bac Pro ELEEC
L’installation est conforme car :
- le nombre de luminaires installés est supérieur au nombre minimum
calculé ( 132 > 128)
- les espacements (longitudinal et transversal) existants sont
inférieurs aux espacements maxi
Épreuve : E2
Sujet champ habitat-tertiaire Page
20/30
D2 – Etude de l’installation :
Choix du matériel nécessaire à cette modification et proposition de répartition des circuits
pour la zone A1 à l’aide des documents DT6, DT25, DT26, DT27.
Cahier des charges 1ére partie :
- Réorganisation de chaque circuit unique d’éclairage en deux sous circuits distincts avec 33
luminaires en quinconce ( selon plan ci dessous).
- Extinction des sous-circuits ( A2 et B2 ) par l’intermédiaire d’un interrupteur crépusculaire
lorsque l’éclairement dépasse 250 lux.
Zone B
Zone A
Zone A
Zone A
/2
Zone B
Luminaires indépendants de l’éclairement
A1
B1
Luminaires coupés si éclairement > 250 lux
A2
B2
D2.1 – Calculer la puissance du circuit d’éclairage (PA1) de la zone A1 ( partie permanente ).
Formule :
PA1 = 33 x Ptube
Bac Pro ELEEC
Appli. numérique :
Résultat :
PA1 = 33 x 142
PA1 = 4686 W
Épreuve : E2
21/30
/4
D2.2 – Déterminer la valeur du courant de ce circuit sachant que les luminaires seront répartis
de manière équilibrée sur les trois phases. En déduire la section des conducteurs du câble à
utiliser.
Formule :
I = PA1 / (U x √3 x cos ϕ)
Appli. numérique :
Résultat :
I = 4686 / (400 x √3 x 0.84)
I = 8,05 A
Section des conducteurs : 1,5 mm²
/6
D2.3 – Choisir le matériel nécessaire à cette modification sachant que les circuits d’éclairage
seront commandés par des contacteurs comme dans la version d’origine et que l’on conserve
uniquement les télérupteurs et les dispositifs de protection existants.
Dénomination :
/8
Référence :
Qte :
Télérupteur
TL16 uni
15510
Contacteur
CT 25A Tétra
15384
4
Interrupteur crépusculaire
IC2000
15368
1
2
D2.4 – Proposer un schéma unifilaire de raccordement des luminaires de la zone A1 sachant
que le départ de l’armoire est réalisé avec un câble 5G et que l’on vous interdit le repiquage
d’un luminaire sur l’autre. Ajouter les boites de dérivation que vous jugerez utiles.
Nota : Les câbles arrivant aux boites de dérivation seront identifiés avec le nombre, la nature et
la section des conducteurs.
1,5²
BD
1,5²
1,5²
1,5²
Bac Pro ELEEC
Épreuve : E2
22/30
D2.5 Nommer le phénomène qui dans ce type de circuit engendre la présence d’un courant
dans le conducteur de neutre bien que le circuit soit équilibré.
/4
Présence d’un courant harmonique
D3 – Gestion centralisée de l’éclairage :
Elaboration du schéma de commande permettant de répondre au cahier des charges de la
1ère partie (paragraphe D2) et au cahier des charges de la 2ème partie proposé ci-dessous
à l’aide des documents DT6, DT26, DT27.
Cahier des charges 2éme partie :
- Report d’information de l’état allumé de chaque circuit d’éclairage de la zone de stockage
au TSX Momentum 1, afin d’informer de l’état des circuits au poste du gardien via la GTC.
- Ajout d’une commande centralisée sur le système d’éclairage permettant de commander
l’extinction ou l’allumage de chaque circuit d’éclairage de la zone de stockage.
Afin de répondre à ce cahier des charges, on ajoute sur chaque télérupteur TL16 une commande
centralisée + signalisation : ATLc+s.
/16
D3.1 – Compléter le schéma de commande folio n°6 permettant de répondre au cahier des
charges de la 1ère partie.
Eléments devant apparaître :
- Utilisation de contacteurs (KM1, KM2, KM3, KM4) pour la commande des luminaires.
- Allumage / extinction automatique des zones A2 et B2 selon le niveau d’éclairement
(interrupteur crépusculaire) sachant que :
- lorsque le niveau d’éclairement est supérieur à la valeur de réglage, le contact OF de
l’interrupteur crépusculaire est au repos (voir représentation folio n°6)
- lorsque le niveau d’éclairement est inférieur à la valeur de réglage, le contact OF
bascule.
- Montage Télérupteur pour les zones A et B avec un seul point de commande de représenté
pour les commandes locales, ces commandes seront repérées CLA et CLB.
/10
D3.2 - Compléter le schéma de commande folio n°6 permettant de répondre au cahier des
charges de la 2ème partie.
Eléments devant apparaître :
- Report d’information de l’état allumé de chaque circuit d’éclairage au TSX Momentum 1 :
- %I1.1 Zone A allumée
- %I1.2 Zone B allumée
- Allumage centralisé par le commutateur à clé (CG) réservé au gardien.
- Extinction centralisée par le biais de la GTC (sortie %Q2.1 du Momentum 1)
Bac Pro ELEEC
Épreuve : E2
23/30
Sujet : Approfondissement dans le champ d’application habitat-tertiaire
Entrées
%I1.2
%I1.1
+24V
0V
14
12
Zone B2
KM4
Zone A2
KM2
KM1
6
4
2
N
M
Interrupteur
Crépusculaire
Arrivée
depuis
TGBT 3.2
(folio 3)
F
L
3
5
KM3
KM1
Zone A1
TL1
KM3
Zone B1
on
CLA
TL2
off
0 1
CG
11
CLB
on off
12
Sorties
14
11
M OMENTUM
ZONE de STOCKAGE
E clairage
Folio n° 6
Bac Pro ELEEC
Épreuve : E2
24/30
ÉPREUVE E2
CORRIGE : Approfondissement dans
le champ d’application industriel
-
CONVOYEUR DE PALETTES
Session : sujet 0
Épreuve : E2
SUJET
Durée :5 heures
Coefficient : 5
Page 25/30
Sujet : Approfondissement dans le champ d’application industriel
/ 60
On souhaite :
-
Etudier le remplacement du moto-réducteur du convoyeur de palettes présent sur le
système.
Améliorer la sécurité des opérateurs intervenant sur cet équipement afin d’éviter des
accidents potentiels mis en évidence.
E1 – Motorisation du tapis d’amenée :
Détermination des caractéristiques mécaniques, vitesse et puissance du moto-réducteur
d’entraînement du tapis à l’aide des documents : DT9, DT10, DT28.
/3
E.1.1 – Calculer la puissance utile (PuT) nécessaire pour entraîner les palettes et l’ensemble
des éléments mobiles du convoyeur d’amenée des palettes.
Formule :
PuT = F . V
/3
PuM = PuT / (ηR x ηP)
PuT = (1600 x 15) / 60
PuT = 400 W
Appli.numérique :
Résultat :
PuM = 400 / ( 0.96 x 0,95)
PuM = 439 W
E1.3 – Calculer la vitesse angulaire des pignons d'entraînement du convoyeur : (ωC).
Formule :
V = ωC x r
/4
Résultat :
E1.2 – Calculer la puissance utile du moteur (PuM) d’entraînement du convoyeur d’amenée des
palettes (ensemble moto-réducteur).
Formule :
/3
Appli.numérique :
ωC =V / r
Appli.numérique :
Résultat :
ωC = 15 /(60 x 0,058)
ωC = 4,31 rd.s-1
E1.4 – Calculer la vitesse angulaire de sortie du réducteur (planibloc 2000) : (ωR)
Vitesse angulaire : ωR
Rapport de réduction : K
Formule :
K =Ze /Zs
/3
Appli.numérique
Formule :
Appli.numérique :
Résultat :
K = 22 / 10
K = 2,2
ωR = ωC / K
ωR = 4,31 / 2,2
ωR = 1,96 rd.s-1
E1.5– Calculer la vitesse nR en sortie du réducteur.
Formule :
ωR = 2π .nR , nR = ωR / 2π
Bac Pro ELEEC
Appli.numérique :
Résultat en tr.s-1
Résultat en tr.min-1
nR = 1,96 / 2π
nR = 0,31 tr.s -1
nR = 18,6 tr.min -1
Épreuve : E2
Sujet champ industriel
Page
26/30
/4
E1.6 – Déduire des calculs précédents les caractéristiques du réducteur et du moteur spécifiées
dans le tableau ci-dessous.
– Choisir le Planibloc adapté pour cette application et noter sa référence complète.
Moteur :
Réducteur Planibloc 2000 :
Puissance :
Taille :
Vitesse de sortie :
P = 0,55 kW
2103
n = 18,9 tr.min -1
Indice de réduction :
K = 76,6
Référence : PI 2103 – 4P LS 71 0,55 kW tri 50 Hz 230/400V
E2 – Modification de l’équipement :
Mise en sécurité de l’équipement afin d’améliorer la protection des personnes contre les
risques à l’aide des documents : DT9, DT13, DT14, DT15, DT16, DT29, DT30, DT31.
Afin de contrôler l’accès d’une personne dans l’enceinte de la filmeuse coté convoyeur de sortie et
de mettre en sécurité l’ensemble filmeuse et convoyeur de palettes, on vous propose d’ajouter une
barrière immatérielle de sécurité de type XUS-F.. (alimentation 24V courant continu) associée à un
module de sécurité de type XPS-LMR (alimentation 24V courant continu).
Conditions de mise en œuvre de ce contrôleur de sécurité :
-
redondance et autocontrôle sur les sorties par deux relais KA10 et KA11 autorisant la
mise sous tension du contacteur de ligne,
interconnexion avec la barrière immatérielle,
réalisation de la fonction « muting » par des capteurs photoélectriques,
remplacement des capteurs de sécurité SC1 et SC2 par la barrière immatérielle
B40
B42
FILMEUSE
CONVOYEUR
B41
Bac Pro ELEEC
Épreuve : E2
Barrière
immatérielle
B43
Page
27/30
/35
E.2.1 - Etablir sur le document réponse : Sécurité-Barrière Immatérielle (folio n° 20), le schéma
de commande de cette modification prenant en compte les conditions de mise en œuvre précisées
ci-dessus et les contraintes suivantes :
-
-
/5
mise sous tension de ce module de sécurité à la mise en service du CONVOYEUR
mise en fonctionnement du module par impulsion sur le bouton poussoir start : S12.
fonction « muting » réalisée par :
- quatre capteurs « muting » 5 fils (B40, B41, B42 et B43) alimentés en 48V
courant continu, ( les capteurs sont à identifier )
- un commutateur à clé : S13,
- une signalisation cycle « muting » en cours par la lampe H13.
envoi du signal « muting » actif sur l’entrée automate disponible : %I1.8,
représentation du schéma en conformité avec ceux proposés dans le dossier technique.
E.2.2 – Représenter les modifications à apporter aux schémas existants (folios, n° 03, 04, 06) sur
le document réponse identifié (Modifications).
nota : - Cette modification se fera sans remettre en cause l’alimentation des relais KA0, KA1,
KA2 sur le schéma folio n° 03.
- Sur les schémas, ne pas repérer les conducteurs ni les bornes de raccordement
des appareillages.
Bac Pro ELEEC
Épreuve : E2
Page
28/30
1
Bac Pro ELEEC
3
Épreuve : E2
(02-J24)
(02-F24)
EST+
1
B43
ESS
8
10
53
H13
(muting)
ESS+
9
63
11
B42
BK OG RD BN BU
+
-
14
15
B41
KA11
19
S écurité-B arrière Im m até rielle
NO NF
KA10
14
13
20
21
NO NF
34
33
KA11
22
23
Page
Relais Auxiliaires
assurant la Redondance
(04-D05) (20-K18)
(04-C05) (20-J18)
ERK-
A2-
B1
B2
C1
C2
A2
A1
ERK+
KA10
MS4+ MS4P MS4N MS4-
BK OG RD BN BU
+
-
MS3+ MS3P MS3N MS3-
B40
18
BWSE+ BWSE- BWS1P BWS1N BWS2P BWS2N
A2
17
A5 C4 C5
A1
A5
Emetteur
Récepteur
A4
16
A4
BK OG RD BN BU
+
-
MS2+ MS2P MS2N MS2-
13
Barrière immatérielle
12
Contrôleur de Sécurité : XPS LMR
EST
0
7
MS1+ MS1P MS1N MS1-
A1+
S13
6
S12
(start)
5
BK OG RD BN BU
+
-
KA0
4
(02-E24)
(02-H24)
2
25
(06-H25)
74
73
A2-
(06-F25)
24
29/30
O
N
M
L
K
J
I
H
G
F
E
D
C
B
A
Folio n° 20
25
Bac Pro ELEEC
(07-C5)
(20-J24)
(20-F25)
%I1.8
24
J
I
H
G
F
E
D
3
Épreuve : E2
S1 (AT)
KA11
KA10
6
S2
(Marche)
5
Page
Contacteur de Ligne
(Mise sous tension)
NF
9
KM1
KM1
8
%Q2.0
KA3
KA2
KA1
KA1
KM1
7
(02-B16) , (04-H9)
(02-C16) , (04-B9)
(02-C16) , (06-G14)
NO
(03-L25)
(03-B25)
4
10
Modifications Folio n°04
M odifica tions
30/30
O
N
M
L
K
J
I
H
G
F
E
D
C
B
A
24
(04-L4)
Relais de Surveillance
Capteurs de sécurité
NF
SC5
SC4
26
(04-B4)
25
SC3
KA3
(04-F7)
(06-I13)
NO
23
O
N
M
L
K
J
I
H
G
F
E
D
C
B
A
Modifications Folio n°03

ÉPREUVE E2 Étude d`un ouvrage CORRIGE : tronc

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