Séquence N 3. SLT : IT Date : Exercice

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1 Séquence N 3 A l aide de votre cours, répondez aux questions suivantes : > Schéma de liaison à la terre IT : Nom : SLT : IT Date : Exercice 1PEL_ Objectifs: Proposer un schéma des liaisons à la terre suivant les impératifs de l entreprise. Puis choisir le matériel. Présentation : En 1810, les frères Jean-Pierre et Jean-Frédéric Peugeot transforment leur moulin à blé de "sous-cratet" en fabrique métallurgique. Après avoir travaillé l'acier pour des lames à ressort, la fabrication s'élargit vers l'outillage à la main dans des nouvelles usines à Pont-de-Roide, et Terre Blanche à Valentigney. Puis sous l'impulsion d'armand Peugeot, la production de vélocipèdes commence en 1885, suivi d'un premier tricycle à vapeur en 1889 et en 1891 les premières voitures à moteur. C'est ainsi que naquît l'industrie automobile Peugeot. Problématique : La fonderie de Peugeot produit 260 tonnes de pièces automobiles en fonte et 150 tonnes de pièces en aluminium en une journée pour les véhicules Peugeot et Citroën. La procédure de fabrication? Simple mais physique! Pour être fondu, le métal est placé dans des fours électriques ou à gaz pouvant contenir jusqu à 26 tonnes de fonte ou d aluminium. La température peut monter jusqu à 720 degrés pour l aluminium et 1420 degrés pour la fonte. 1h30 plus tard, le métal est devenu liquide. Il peut alors être versé par les robots dans des moules en sable pour la fonte, en métal pour l aluminium. Une fois fabriquées, les pièces sont acheminées vers les centres de production automobile. Le problème est qu en cas de panne électrique, les électrodes permettant de chauffer le four, ne sont plus alimentées, l acier se met à refroidir et piège les électrodes. Le résultat d un tel accident est sans réserve, il faut détruire le four et jeter les tonnes d aciers fondues inutilisables. Votre chef d entreprise a retrouvé les schémas électriques de l époque, et vous demande de modifier le schéma des liaisons à la terre pour qu en cas de premier défaut, l installation continue à fonctionner. Un personnel de maintenance sera également employé pour tenir en état l installation. 1> Choix d un SLT : Sur le plan de la protection des personnes, les trois schémas (TT, IT et TN) sont équivalents si l on respecte toutes les règles d installation et d exploitation. Entretien assuré par un personnel électricien qualifié OUI NON La continuité de service est impérative OUI NON Neutre isolé (IT) Le seul qui autorise la coupure au 2 ème défaut Aucun régime n est satisfaisant Incompatibilité entre les deux critères Neutre isolé (IT) Neutre à la terre (TT) Mise au neutre (TN) D autres critères de choix doivent intervenir Neutre à la terre (TT) Le plus simple à mettre en œuvre et à contrôler A partir du tableau précédent, justifiez le schéma des liaisons à la terre retenu. Justifiez votre réponse. TT TN IT Donnez la signification des deux lettres : Lettre 1 : : Lettre 2 : : 1

2 Voici 3 types de schémas des liaisons à la terre, à vous de choisir lequel devra-t-être utilisé pour la fonderie (vous pourrez vous aider de votre cours). Oui Non Oui Non Oui Non 1> Choix du CPI : Entourez en vert le CPI. Votre chef vous demande que le CPI puisse mesurer et afficher la résistance d isolement ainsi que la capacité de fuite générale, et une detection fixe. D après le guide de choix des C.P.I (page K249 du catalogue Merlin gerin), donnez la référence pour celui demandé. Référence : Référence des détecteurs fixes : D après le tableau (page K249), donnez les caractéristiques du CPI Donnez le rôle du limitateur de surtension Cardew C (catalogue page K250) Voici les caractéristiques du transformateur de l entreprise : Donnez le couplage de ce transformateur : Le neutre est-il distribuer au secondaire? Donnez la tension secondaire et la puissance du transformateur : D après ces informations, et des référence du catalogue page K250, donnez le modèle du cardew a utiliser, ainsi que la section des conducteurs à utiliser. Modèle du cardew : Section des conducteurs : 2

3 2> Voici le schéma de l installation : Représentez d après le schéma du catalogue page K253, représentez le CPI, et le cardew. Représentez également les éléments de detection de défaut (XD301 et XD312) Moteur orientation coke 90 kw Disjoncteur : NS 160 Type MA Résistances (électrodes) 3 x 15 kw Disjoncteur : NS100N Type TM-D Eclairage (cos φ = 0,8) 30 tubes de 36 W Pas étudié Puissance des moteurs : Remarque : Les valeurs de puissances ont été prise pour facilité la compréhension du TP. En réalité, le four à une puissance de l ordre du GW et est alimenté en Haute tension (HTA) Calculez le courant consommé par le moteur : Données Formules Calculs Résultats + unités Calculez le courant consommé par les résistances : Données Formules Calculs Résultats + unités Donnez la définition d un contact direct : Donnez la définition d un contact indirect : D après ces informations, les informations données sur le schéma précédent, et le catalogue page K258 et K259, donnez la section des conducteurs à mettre en place pour que la protection contre les contacts indirects réalisées par les disjoncteurs soit correct : Section câble moteur : Section câble résistance : 3

4 Replacez le CPI, et l éclateur cardew sur le schéma suivant, et représentez la boucle de défaut en cas de défaut d isolement entre la phase 1 et la carcasse du recepteur 1 : Moteur orientation coke 90 kw Disjoncteur : NS 160 Type MA Résistances (électrodes) 3 x 15 kw Disjoncteur : NS100N Type TM-D Eclairage (cos φ = 0,8) 30 tubes de 36 W Pas étudié Informations : Z cpi = 3244 Ω, Rt = 10 Ω, U = 230 V Calculez le courant de défaut : Données Formules Calculs Résultats + unités Id = U / (Z cpi + Rt) Le disjoncteur declenche à 250 A, y aura-t-il déclenchement? 3> Cas du deuxième défaut : Replacez le CPI, et l éclateur cardew sur le schéma suivant, et représentez la boucle de défaut en cas de défaut d isolement entre la phase 1 et la carcasse du recepteur 1 et la phase 2 et la carcasse du recepteur 2 : Moteur orientation coke 90 kw Disjoncteur : NS 160 Type MA Résistances (électrodes) 3 x 15 kw Disjoncteur : NS100N Type TM-D Eclairage (cos φ = 0,8) 30 tubes de 36 W Pas étudié 4

5 Comment appelle-t-on le défaut représenté par la nouvelle boucle de défaut? =Le Courant passe-t-il par le CPI? Le courant de défaut est de l ordre de 2000 A, le disjoncteur en tête d installation va-t-il déclencher? 5

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