BEP des métiers de l Electrotechnique. Epreuve EP1

BEP des métiers de l Electrotechnique Epreuve EP1 Garage automobile de Saint-Junien (87) Spécial dédicace à eleccc.free.fr! DOSSIER Session 2008 Facultatif : Code BEP DES MÉTIERS DE L ÉLECTROTECHNIQUE Durée 4 heures Coefficient 4 Page DS 1 5

Contenu du sujet L épreuve est construite à partir d une mise en situation professionnelle et de problèmes à résoudre. MISE EN SITUATION Vous êtes embauché en tant qu exécutant électricien dans une entreprise d électricité générale en charge de la réalisation de la partie électrique d un garage automobile. Dans ce cadre, vous êtes amené à participer aux différents travaux de réalisation et de mise en service : Fourniture et pose de la ligne d alimentation générale Fourniture et pose d une armoire électrique «puissance, éclairage et chauffage» Eclairage des locaux : Salle de réunion, atelier mécanique. Eclairage de sécurité Pont élévateur Le questionnaire est donc composé de cinq parties indépendantes les unes des autres : Partie 1 : Etude de la distribution générale (pages 3 à 4); Partie 2 : Etude de la tarification (page 5); Partie 3 : Etude de l éclairage des locaux (pages 6 à 8); Partie 4 : Mise en service de l éclairage de sécurité (page 9) ; Partie 5 : Etude du pont élévateur électromécanique pour véhicule (pages 10 à 14). Pour résoudre les différents problèmes posés, vous disposez d un dossier technique (6 pages) comprenant des extraits du cahier des charges du garage automobile, des schémas électriques de l installation et d un dossier ressources (10 pages) comprenant des extraits de documentation normative et constructeur. Page DS 2/15

PARTIE 1 : ETUDE DE LA DISTRIBUTION GENERALE 1.1. ALIMENTATION ELECTRIQUE GENERALE : Afin d alimenter l installation en tension 400 V triphasé + neutre, il est nécessaire de procéder à la pose d un câble entre le coffret EDF et le TGBT. Le choix du type de câble dépend de plusieurs critères : - 1 ) La puissance d utilisation (S 3T ) de l installation - 2 ) Le courant d emploi (I B ) de l installation - 3 ) Le choix du calibre (I N ) de l appareil de protection générale - 4 ) Les influences subies par le câble - 5 ) La longueur du câble L étude proposée porte sur ces cinq points : PUISSANCE D UTILISATION (S 3T ) : (document DT 2/6) En consultant le schéma unifilaire sur lequel apparaissent tous les circuits terminaux et à l aide du tableau ci-dessous, calculer la puissance apparente d utilisation (S 3T ) 1.1.1. Compléter le tableau pour calculer S 3T en KVA : 0 NIVEAU 1 NIVEAU 2 S en KVA Facteur de simultanéité Ks Ks x S Résultat en KVA Eclairage bureaux S1.1 = 27,6 0,6 0,6 x 27,6 S2.1 = 16,6 Eclairage mécanique S1.2 = 23 0,6 S2.2 = Eclairage extérieur S1.3 = 32,2 0,6 S2.3 = Circuit de commande S1.4 = 2,3 1 S2.4 = Prises rez-de-chaussée S1.5 = 8,14 0,6 S2.5 = Prises 1 ier étage S1.6 = 7,4 0,6 S2.6 = Atelier S1.7 = 44,5 0,6 S2.7 = VMC, portes sectionnelles S1.8 = 24,7 0,6 S2.8 = NIVEAU 3 TOTAL : S 2T = Ks S 3T =S 2T x Ks S 3T 0,7 LE COURANT D EMPLOI (I B ) : 1.1.2. En admettant que la puissance apparente de l installation est de 72 KVA, calculer I B : Formule Application numérique Résultat Page DS 3/15

LE CHOIX DE L APPAREIL DE PROTECTION (document DR 2/10) 1.1.3. Le choix s est porté sur le disjoncteur de branchement DPX 250 ER AB de référence 252 91. Donner le courant nominal (I N ) de l appareil : 1.1.4. Pour ce disjoncteur, indiquer les seuils de déclenchement pour les surcharges Ir (thermique) : 1.1.5. Donner la condition à respecter entre I N et I B : 1.1.6. Donner le réglage du déclencheur magnétique : Réglage Peut-on modifier ce réglage? (entourer la bonne réponse) OUI ou NON LES INFLUENCES SUBIES PAR LE CABLE : (documents DR 3/10, DR 4/10) Le câble de référence : U 1000- - R02V- - est posé seul sous caniveau et sous vide de construction, la température ambiante est prise à 40 C. 1.1.7. Donner la lettre qui définit les conditions d installation du câble : 1.1.8. Donner le coefficient K1 du mode de pose : Facteur de correction lié au mode de pose : 1.1.9. Donner le coefficient K2 de l influence des circuits entre eux : Facteur de correction lié à l influence des circuits entre eux : 1.1.10. Donner le coefficient K3 de l influence de la température, sachant que l enveloppe isolante est en polyéthylène réticulé (PR) : Facteur de correction lié à l influence de la température : 1.1.11. Calculer le coefficient global K : Formule Application numérique Résultat K = K1. K2. K3 1.1.12. Calculer le courant maximum admissible (I Z ) dans le câble : Formule Application numérique Résultat I Z = (I N / K ) 1.1.13. A l aide du tableau de détermination de la section minimale, déterminer celle-ci, sachant que nous avons choisi un câble de référence : U 1000 - - R 0 2 V / 5 Page DS 4/15

PARTIE 2 : ETUDE DE LA TARIFICATION (Documents DR 5/10) 2.1. La puissance souscrite par la succursale est de 72 KVA. Entre 36 kva et 250 kva, c est le tarif jaune qui est appliqué. Indiquer quels sont les 2 autres tarifs en fonction des puissances souscrites : 3 Kva 36 Kva 250 Kva JAUNE De 3 à 36 kva Plus de 250 kva 2.2. Donner les deux saisons de tarification : 2.3. Donner la signification des quatre périodes tarifaires : / 6 HPH HCH HPE HCE Signification 2.4. La succursale a choisi la version tarifaire UM : Utilisation Moyenne, dans le tarif jaune de base. Indiquer le prix de l énergie (en cent d euros / KWh) pour chaque période tarifaire : UM HIVER ETE HPH HCH HPE HCE / 6 2.5. Indiquer le montant de la prime fixe annuelle en UM : 2.6. Donner la signification de «calcul de dépassements : 11,11 / heure»? Page DS 5/15

PARTIE 3 : ETUDE DE L ECLAIRAGE DES LOCAUX 3.1. Eclairage normal de la salle de réunion : (documents DR 5/10 et DT 2/6) Nous nous proposons de mener l étude du projet d éclairage de la salle de réunion. Pour garantir le confort visuel des utilisateurs de la salle, l éclairage doit satisfaire deux critères : - Un éclairement suffisant - Une bonne répartition de la lumière On vous demande de réaliser le projet d éclairage de la salle de réunion afin de déterminer le nombre et l emplacement des luminaires à installer. La réalisation d un projet d éclairage se fait en cinq étapes : - 1 ) Les caractéristiques du local - 2 ) Le choix des luminaires - 3 ) Les caractéristiques des lampes à installer dans les luminaires - 4 ) Les calculs - 5 ) L implantation physique des luminaires Nous allons suivre une par une ces cinq étapes 1 ) Les caractéristiques du local : la salle de réunion 3.1.1. Compléter le tableau en reportant les dimensions du local : / 4 LOCAL : Salle de réunion CLIENT : Renault St Junien Activité du local : Longueur : a = Largeur : b = Hauteur :h t = Hauteur du plan utile : h u = Salle de réunion Couleur du plafond : BLANC couleur des murs : BLANC couleur du sol : BLANC Risques relatifs : à l environnement : AUCUN à l utilisation : AUCUN à la construction : AUCUN Obstacles éventuels : AUCUN Indice de protection :IP 20 Niveau d éclairement requis E : Mini : 150 Lux ; recommandé : 500 Lux 2 ) Le choix des luminaires : Le choix s est porté sur l optique grand brillant du constructeur Claude. 3.1.2. Le luminaire est-il : Encastré suspendu (Cocher la bonne réponse) 3.1.3. Indiquer le nombre de lampes dans le luminaire : n = 3.1.4. Donner le rendement (ou symbole photométrique) du luminaire : ph = Page DS 6/15

3 ) Les caractéristiques de la lampe à installer : 3.1.5. Indiquer le type de lampe : 3.1.6. Indiquer le flux lumineux F L (en Lm) produit par cette lampe : 3.1.7. Indiquer les caractéristiques électriques de la lampe : Puissance : Tension d alimentation : 3.1.8. Indiquer la référence de la lampe (on choisira une température de couleur de 4000 K) : 4 ) Les calculs : Les calculs ont permis de déterminer : - Le facteur compensateur de dépréciation : d = 1,456 - Le flux lumineux total : F = 39 394 Lm - Le nombre de sources lumineuses : N = 8 - L espacement maximal entre appareil : d1 = 2,21 m Vérification du niveau d éclairement : Le niveau d éclairement requis est de 500 Lux, la valeur minimale étant de 150 Lux. Nous allons vérifier si nos choix permettent d aboutir à un niveau d éclairement correct. 3.1.9. Compléter les valeurs manquantes : L expression est la suivante : E = N. n. F L. U. a b. d - E : Niveau d éclairement en Lux - N : nombre de luminaires : - n : nombre de lampe par luminaire : - F L : Flux lumineux par lampe en Lm : - U : Facteur d utilance = 0,99 - : rendement = 0,63 - a : Longueur de la salle en m : - b : Largeur de la salle en m : - d : Facteur compensateur de dépréciation = 1,456 / 5 Page DS 7/15

b = 4,5 m d1 = 2m 3.1.10. A l aide de l expression et des valeurs du projet (ci-dessus), calculer le niveau d éclairement E : 3.1.11. Le niveau d éclairement est-il : correct Mauvais (Cocher la bonne réponse) 5 ) Implantation physique des luminaires : Les calculs ont permis de déterminer la distance maximale entre appareils qui est de 2,21 m. Les luminaires sur la longueur du local seront au nombre de 4 ; sur la largeur au nombre de 2 3.1.12. Représenter par une croix, les emplacements des luminaires. Nous prendrons l espace entre appareils d1 égal à 2 m : a = 7,5 m / 6 Page DS 8/15

PARTIE 4 : MISE EN SERVICE DE L ECLAIRAGE DE SECURITE (Documents DR 6/10 et DR 7/10) Vous êtes amenés à effectuer la mise en service et la livraison au client de la partie éclairage de sécurité. Les blocs autonomes utilisés portent la référence 62565 de la marque Legrand. Ces blocs disposent d un système de test intégré (SATI). Le client souhaite que les tests s effectuent vers 12H30. 4.1. Décrire la procédure à effectuer pour 1 BAES : Les 5 BAES sont donc programmés pour effectuer ces tests vers 12h30. Chaque changement d heure de test déclenche aussitôt un test d autonomie sur le BAES concerné. 4.2. Indiquer le résultat des tests suivants : Eclairages de secours Hall, Atelier mécanique 1, MPR et dégagement rdc : Eclairage de secours Atelier mécanique 2 : 4.3. Donner la référence de l élément défectueux : 4.4. En cas de défaillance du tube, indiquer l état de la signalisation intégrée : 4.5. Donner la référence du tube à utiliser pour un remplacement : Page DS 9/15

PARTIE 5 : ETUDE DU PONT ELEVATEUR ELECTRO-MECANIQUE POUR VEHICULES CONSIGNE : Avant de répondre aux questions de la partie 5, il est nécessaire de lire attentivement la partie «mise en situation» figurant sur les pages DT 3/6, DT 4/6 et DT 5/6. Ces pages présentent rapidement le pont élévateur et permettent donc une meilleure compréhension. Le but de cette partie est de préparer le raccordement électrique et la mise en service du coffret électrique du pont élévateur. 5.1. Circuit de PUISSANCE du PONT ELEVATEUR (Documents DT 4/6, DR 9/10) Pour soulever et descendre un véhicule, il faut inverser le sens de rotation du moteur électrique. 5.1.1. Que faut-il faire pour inverser le sens de rotation d un moteur asynchrone triphasé? 5.1.2. Compléter le circuit de puissance du pont élévateur en reliant les différents constituants Circuit : de puissance Q Alimentation 3 x 400V + PE depuis le T.G.B.T. L1 L2 L3 XP1 XP2 XP3 XP4 PE DJ1 Coffret électrique Pont élévateur XC1 XC2 Vers circuit de commande Important : - la protection contre les courts-circuits est réalisée dans le TGBT - Il n y a pas de relais thermique, cette protection est réalisée par un dispositif étudié ci-après. / 4 KM1 Montée KM2 Descente XP5 XP6 XP7 XP8 Moteur Pont élévateur M 3 ~ Page DS 10/15

5.1.3. A partir du circuit de puissance page précédente, identifier le constituant de puissance repéré Q et donner sa fonction : Repère Désignation Fonction(s) Q 5.1.4. Choisir les contacteurs inverseurs KM1-KM2 adaptés pour la commande du moteur pont élévateur : (raccordement par vis-étrier) Puissance nominale du moteur du pont Courant assigné d emploi en AC3 Nombre et type de contacts auxiliaires Tension circuit de commande Référence 5.1.5. A partir de la documentation technique du moteur de la tension d alimentation : Indiquer le couplage des enroulements du moteur : 5.1.6. La figure ci-dessous représente la plaque à bornes du moteur. Représenter les barrettes de couplage et la connexion de l alimentation : L1 L2 L3 PE U1 V1 W1 W2 U2 V2 5.2. Circuit de COMMANDE du PONT ELEVATEUR (Documents DT 4/6, DT 5/6, DT 6/6 et DR 9/10) 5.2.1. A partir du schéma de commande, indiquer les états du système «pont élévateur» en fonction des positions du bouton tournant BT : Position de BT Etat du système «pont élévateur» 0 1 2 Page DS 11/15

5.2.2. Donner le rôle des voyants H2, H3, H4, et H5 : Repère Eteint Allumé Signalisation H1 H2 H3 H4 H5 Circuit de commande hors tension Circuit de commande sous tension Voyant «commande sous tension» / 6 5.2.3. Rechercher sur le schéma de commande, le repère de l élément qui assure la protection du moteur contre les surcharges : Repère 5.2.4. Relever le type de cette protection. Indiquer son pouvoir de coupure : Type Pouvoir de coupure 5.2.5. Indiquer ce qu il se passe lors d une surcharge, si la température des enroulements devient supérieure à «TNF» : 5.2.6. Rechercher sur le schéma de commande les caractéristiques du transformateur de commande : Tension au primaire Tension au secondaire Puissance apparente Au primaire 5.2.7. Calculer le courant nominal au primaire I 1n et au secondaire I 2n : Formule Application Numérique Résultat / 4 Au secondaire 5.2.8. A partir de la question 5.2.6, en déduire la référence et les caractéristiques des disjoncteurs DJ1 et DJ2 : DJ1 DJ2 Courbe de déclenchement C C Référence Calibre Nombre de pôles Page DS 12/15

5.3. Mise en œuvre de l option «sécurité plafond bas». (documents DT 4/6, DT 5/6 et DR 8/10) La hauteur sous plafond de l atelier «réparations rapides» est de 3600 mm (3,6 m). Il faut donc installer l option «sécurité plafond bas» 5.3.1. Cette option est constituée d un détecteur de référence XUL-M06031H60. Donner le type du détecteur : (Cocher la bonne réponse) type du détecteur (cocher la bonne réponse) Reflex Proximité Barrage 5.3.2. Rechercher sur la documentation du détecteur les caractéristiques suivantes : Tensions d alimentation du «boîtier détecteur» Portée maximale 5.3.3. A quelle distance, le constructeur du pont préconise-t-il de placer le détecteur et le réflecteur? Ce détecteur est-il adapté, justifier votre réponse : Distance Détecteur - Réflecteur Justification du choix 5.3.4. Le constructeur impose de brancher le détecteur sur le circuit de commande. Ce détecteur est-il adapté, justifier votre réponse : Toujours dans le cadre de la préparation du raccordement électrique et de la mise en service du coffret électrique du pont élévateur, des mesures électriques seront effectuées par la personne habilitée B1V. 5.3.5. Indiquer quelle est la personne qui a donné ce titre de l habilitation électrique? (cocher la bonne réponse) Le formateur Le chef des travaux Le client L employeur 5.3.6. Donner la signification du sigle B1V?,5 Abréviation Signification B 1 V Page DS 13/15

5.3.7. Indiquer sous quel(s) domaine(s) de tension une personne habilité B1V peut-elle intervenir? (cocher la bonne réponse) Basse Tension Haute Tension Très Basse Tension 5.3.8. Indiquer à partir de quelle distance des pièces nues accessibles et sous tension des précautions particulières doivent-être prises? A partir de 0,6 m A partir de 0,4 m A partir de 0,3 m 5.3.9. Une mesure de l intensité du courant absorbé par le moteur du pont devra être effectuée, indiquer le nom de l appareil le mieux adapté : (cocher la bonne réponse) Un ampèremètre Une pince ampèremétrique Un voltmètre Un ohmmètre 5.3.10. Insérer dans le circuit de commande le détecteur pour assurer la «sécurité plafond bas». Faire apparaître les bornes de raccordement de la PO. Schéma du circuit de commande à compléter vers TR 24 V~ PTO fcs / 5,5 fch fcb 1 0 2 BT BK OG RD BN km1 km2 H1 BU KM1 KM2 H2 H3 H4 H5 sécurité plafond bas Montée Descente Page DS 14/15

RECAPITULATIF DU TOTAL DES POINTS Partie 1 Partie 2 Partie 3 Partie 4 Partie 5 1.1.1 2.1 3.1.1 4.1 5.1.1 1.1.2 2.2 3.1.2 4.2 5.1.2 1.1.3 2.3 3.1.3 4.3 5.1.3 1.1.4 2.4 3.1.4 4.4 5.1.4 1.1.5 2.5 3.1.5 4.5 5.1.5 1.1.6 2.6 3.1.6 total 5.1.6 1.1.7 total 3.1.7 5.2.1 1.1.8 3.1.8 5.2.2 1.1.9 3.1.9 5.2.3 1.1.10 3.1.10 5.2.4 1.1.11 3.1.11 5.2.5 1.1.12 3.1.12 5.2.6 1.1.13 total 5.2.7 total 5.2.8 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.6 5.3.7 5.3.8 5.3.9 5.3.10 total Barème de notation Partie 1 : Etude de la distribution générale Partie 2 : Etude de la tarification 20 Partie 3 : Etude de l éclairage des locaux 30 Partie 4 : Mise en service de l éclairage de sécurité 10 Partie 5 : Etude du pont élévateur électromécanique pour véhicule 60 Note obtenue : 40 160 Note finale sur 20 (En points entiers) 20 Page DS 15/15