nstitut Supérieur des Études Technologiques De Gafsa

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1 nstitut Supérieur des Études Technologiques De Gafsa Classe : ENR 4 Date : 18/06/08 Sujet proposé par Mr : Gassoumi Mahmoud Durée : 1h.30min N.b. EXAMEN D INSTALLATION ELECTRIQUE - Semestre2 Les questions peuvent être traitées dans le désordre, à condition de bien les numéroter. Toute réponse non justifiée n'apporte aucun point. Aucun document autre que celle fournie n est autorisé, et l usage des téléphones portables est strictement interdit. Ce sujet comporte en total 7 pages : 3 pages d énoncé et 4 pages forment le document annexe. Exercice Problème Barème 6 Pts 9 Pts 5Pts Exercice : Choisir le contacteur de commande d un moteur de pont roulant dont les caractéristiques et le mode d utilisation sont données ci -dessous : Caractéristiques du moteur : Moteur triphasé à cage ; Tension secteur (3*400V) ; Puissance utile sur l arbre Pu = 22Kw ; Cosφ= 0.8, η= 0.8 ; Id/In = 3. Caractéristiques d utilisation : 8 heures par jour ; 5 jours par semaine ; 150 manœuvres par heure ; 48 semaines de travail par an ; Lors de la mise en place des charges, le «pontonnier» commande le moteur par impulsions, Les coupures ont lieu pendant le démarrage ; On veut que le contacteur travaille au moins un an sans révision. Questions : Q.1. Définir la catégorie d utilisation; Q.2. Déterminer le nombre de man œuvres entre deux révisions; Q.3. Effectuer le choix du contacteur à partir des documents techniques fournis. Problème: Système de malaxage La figure ci-dessous montre le circuit de puissance d un système de malaxage : Partie I : Choix d appareillages de protectio n Le système de malaxage se compose d : Un module de chauffage (3 résistances montées en étoile) ; Page 1 sur 7

2 Un moteur asynchrone triphasé (M2 : enroulements montés en étoile) assurant la montée et la descente du couvercle; Un moteur asynchrone triphasé (M1 : enroulements montés en Triangle) dont l arbre est accouplé au dispositif de malaxage. I.1. Etude du dispositif de chauffage : La puissance active «PR» consommée par chaque enroulement étant de 10 KW, sachant que la tension d alimentation étant (3*400 V) : Q.I.1.1: Calculer le courant Ich consommé par le dispositif de chauffage ; Q.I.1.2: Effectuer et Justifier le choix du sectionneur Q 3 ; Q.I.1.3: Effectuer et justifier le choix du contacteur K 3, sachant qu entre deux révisions annuel le nombre de manœuvre étant de 1.8 millions. I.2. Etude du moteur M2 «Montée et descente du couvercle» : Caractéristiques du moteur M2 (couplage étoile) : Moteur triphasé à cage ; Tension secteur (3*400V) ; Puissance utile sur l arbre Pu = 18Kw ; Cosφ= 0.80, η= 0.90 ; Caractéristiques d utilisation : 16 heures par jour ; 6 jours par semaine ; 400 manœuvres par heure ; 48 semaines de travail par an ; Coupure moteur lancé ; Révision : 2 fois par ans. Q.I.2.1: Déterminer la catégorie d utilisation ; Q.I.2.2: Déterminer le nombre de man œuvres par révision ; Q.I.2.3: Calculer l intensité coupée ; Q.I.2.4: Effectuer le Choix du contacteur KM22 ; Q.I.2.5: Effectuer et justifier le Choix du sectionneur Q2 ; Q.I.2.6: Donner la référence et la zone de réglage du relai thermique F 2, sachant qu elle est de classe 10. I.3. Etude du moteur M1 «Malaxage» : Caractéristiques du moteur M1 (couplage triangle) : Moteur triphasé à cage ; Tension secteur (3*400V) ; Puissance utile sur l arbre Pu = 18Kw ; η= 0.9 ; Puissance réactive Q M2 =9 KVAR. Q.I.3.1: Calculer la puissance apparente «SM1»; Q.I.3.2: Calculer le courant IM1; Q.I.3.3: Effectuer et justifier le Choix du sectionneur Q 1 ; Q.I.3.4: Donner la référence et la zone de réglage du relai thermique F 1, sachant qu elle est de classe 20. I.4. Etude global du système : Q.I.4.1: On estime que le facteur de puissance de la charge total étant : Cosφ=0.85, calculer la puissance Page 2 sur 7

3 active total (Pat) consommé par l ensemble (M1 + M2 + chauffage), en déduire l intensité du courant I traversant Q0 ; Q.I.4.2: Effectuer et justifier le Choix du sectionneur Q 0. Partie II : Détermination de section de câble «A» On se propose de déterminer la section minimale des conducteurs de phase du câble A alimentant le système de malaxage à partir d une méthode proposée par Schneider (méthode utilisant des tableaux issus de la norme NF C ) : Voir document annexe. Le disjoncteur Q0 protège le câble A dont les caractéristiques et l environnement sont les suivants : Longueur : L=45 m ; Constitution : 4 câbles unipolaires (3 phases + neutre) cuivre ; Type de câble : monoconducteur U 1000 R2V (isolant : PR) ; Rapport section neutre- section phase : SN/Sph = 0.5 ; Mode de pose : Le câble est posé sur chemin de câbles perforé (1 seul circuit triphasé) ; Température ambiante max : θa = 40 C. Q.II.1. Déterminer l intensité assignée In du dispositif de protection Q 0 ; Q.II.2. Préciser la lettre de sélection ; Q.II.3. Préciser l a valeur du coefficient total K ; Q.II.4. Calculer l intensité fictive I z prenant en compte le coefficient K ; Q.II.5. Indiquer la section minimale à retenir pour les conducteurs de phase du câble A : Sph. Fig. Circuit de puissance d un système de malaxage Page 3 sur 7

4 Choix d un contacteur en fonction de la catégorie d emploi : Catégorie AC1, (pour Ue 440 V), commande de circuits résistants (Cosφ>0.95) : Catégorie AC3, (pour Ue 440 V), commande des moteurs asynchrones (3~), «coupure moteur lancé» : Catégorie AC2 et AC4 (pour Ue 440 V), commande des moteurs asynchrones (3~), «coupure moteur calé» : Page 4 sur 7

5 Relais de protection thermique différentiels à associer à des fusibles : Zone de réglage Fusible à associer au relais Pour montage sous Référence Type contacteur LC1, am (A) gl (A) BS88 (A) LP1 Classe 10 (déclenchement compris entre 2 et 10 secondes) D09 D32 LR1...D D09 D32 LR1...D D09 D32 LR1...D D09 D32 LR1...D D09 D32 LR1...D D09 D32 LR1...D D09 D32 LR1...D D09 D32 LR1...D D09 D32 LR1...D D09 D32 LR1...D D09 D32 LR1...D D09 D32 LR1...D D12 D32 LR1...D D18 D32 LR1...D D25 et D32 LR1...D D25 et D32 LR1...D2353 Classe 20 (déclenchement compris entre 6 et 20 secondes) D09 D32 LR2...D D09 D32 LR2...D D09 D32 LR2...D D09 D32 LR2...D D12 D32 LR2...D D18 D32 LR2...D D25 et D32 LR2...D D25 et D32 LR2...D1553 Page 5 sur 7

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