P trimestre PROTECTION DES BIENS PAR RELAIS DE CONTROLE UCentre d intérêtu: protection des biens UPERIODEU: 2P ème UOBJECTIFS : L objectif de ce TP est de mettre en évidence la nécessité de contrôler certains niveaux de tension (ici sur des batteries) afin d en assurer la protection. A l issue de la séance, vous devez être capable de : Identifier la fonction globale du relais de mesure sur la charge des batteries des transpalettes, Justifier le choix du composant en fonction des batteries, Rechercher le schéma de câblage correspondant au cahier des charges de l installation Effectuer la mise en œuvre du relais en réalisant: le câblage le paramétrage correspondant au fonctionnement désiré la vérification de fonctionnement attendu sur l installation étudiée. USUPPORT D ACTIVITE Présentation du support industriel référent : stade de France 2012 page 2 Travail à réaliser page 3 Documentation complète du relais de mesure page 4 Fond de plan de raccordement page 7 Dossier ressource sur les transpalettes électriques page 8 Dossier ressource sur la batterie de traction page 10 Dossier ressource sur les batteries page 12 Fiche de formalisation page 17 Une platine de câblage avec le relais de tension Une alimentation stabilisée UCONDITIONS DE REALISATION Nombre d intervenant : 1 élève Durée allouée : 3 heures On donne: Le dossier technique du stade de France Le dossier technique des transpalettes Une documentation technique des batteries Les appareils de mesure adaptés Une platine de câblage On demande: De rechercher la partie théorique et la rédiger sur copie. Cette partie est considérée comme la préparation au travail à effectuer. De réaliser les travaux pratiques en respectant les conditions de sécurité. On exige: De rendre la partie théorique rédigée avant le début des travaux pratiques. De compléter la fiche de formalisation des acquis en fin de séance. 1
STADE DE FRANCE 2012 1. Présentation générale Intégré au cœur de Saint-Denis, le Stade de France a demandé 31 mois de travaux (du 2 Mai 1995 au 30 Novembre 1997) et 8000 bâtisseurs pour finir le dernier grand chantier français du siècle. Le stade est divisé en deux zones (Nord-Ouest et Sud-Est) et quatre secteurs, chacun compartimenté en espace indépendant. Ces mesures strictes permettent d'éviter les débordements de foule. 2. Présentation du thème d'étude L'une des conditions de la réussite du projet fut la possibilité de répondre aux exigences des représentations. Ainsi, chaque manifestation peut disposer de son propre scénario d'éclairage. En effet, la commande des différentes configurations d'éclairage de l'arène utilise un réseau d'automatisme industriel jusqu'ici jamais mis en œuvre dans un tel ouvrage. L'automatisation est aussi présente dans l'alimentation électrique des équipements du stade. Trois types d'installations électriques - normale, remplacement (secours) et sécurité - permettent une gestion d'utilisation sécurisée, fiable et d'une très grande souplesse. Pour alimenter un tel stade, l'importance du réseau de distribution peut se traduire par ces quelques chiffres : Puissance installée : 17 MVA, 21 transformateurs 20 kv / 410 V, 4 alimentations sans interruption du type statique, 6 groupes électrogènes, 18 tableaux basse tension, 48 cellules 20kV, 379 tableaux divisionnaires BT, 90 kilomètres de chemins de câbles, 500 kilomètres de câbles, 140 kilomètres de gaines. La distribution s'effectue jusque dans la toiture (31 mètres de hauteur). Sous celle-ci, 8 niveaux imposèrent l'installation d'ascenseurs et de monte-charge, qui servent notamment, en cas de problèmes, à l'évacuation de personnes. Pour le confort des spectateurs et pour le personnel technique du stade, il est nécessaire d approvisionner le site en boisson, nourriture et autres produits (éléments de scène, pelouse, ). Ces différents produits sont conditionnés la plus part du temps en palettes qu il faut stocker à différents endroits du stade. Pour faciliter le travail du personnel, le déplacement des palettes est réalisé à l aide de transpalettes électriques (voir documentation technique). Cahier des charges : 2
Le déplacement des transpalettes doit être autonome (temps de fonctionnement maximum de 5H00) ce qui impose le stockage de l énergie alimentant les moteurs sur le transpalette. Pour palier les problèmes de pollution et de bruit, la solution retenue a été d utiliser des véhicules électriques alimentés par batteries. La charge des batteries doit être contrôler scrupuleusement notamment le débit de courant et le niveau de tension (voir la documentation technique sur les batteries page 19). L exploitant du site souhaite pouvoir contrôler ce paramètre et interdire le dépassement de la tension maximum préconisée par le constructeur à l aide d un relais de mesure RM3 UA212 B7 raccordement entre B2 et C (voir documentation technique). Si la tension dépasse la valeur maximum, la charge des batteries doit être coupée. Les transpalettes MP20T sont capables de fonctionner à puissance constante tant que la tension d alimentation ne devient pas inférieure à 18V, à partir de cette valeur la recharge des batteries est impérative. Partie préparation : Etude du transpalette et de ces batteries Donner la valeur de tension nominale aux bornes du moteur de traction (à l aide du document ressource du transpalette). A partir de la documentation de la batterie, déterminer la valeur de tension préconisée par élément pour effectuer la charge à 20 C. A l aide de la documentation technique des batteries et du cahier des charges, vérifier que la capacité des batteries préconisées peut se justifier en faisant le choix pour le moteur de traction en service S2 (cas le plus sévère). Etude du relais de mesure A l aide de la documentation technique et du cahier des charges, donner le rôle du relais de mesure. A l'aide de la documentation technique sur le relais de mesure, calculer les seuils de déclenchement U S1 et U S2. En déduire la valeur de l hystérésis à régler sur le relais. Justifier la référence du relais de mesure de tension de l installation. Partie pratique A l aide de la documentation technique du relais de mesure, rechercher le schéma de commande de ce système. Compléter le document réponse. Echanger votre document réponse complété contre l'exemplaire de câblage. Pour tester l installation, vous simulerez la batterie à l aide d une alimentation stabilisée 0-30V : Paramétrer le relais de mesure pour qu il autorise la charge si la tension devient inférieure à 18V et qu il l interdise si elle devient supérieure à 24,86 V. Effectuer les essais. A l aide de vos relevés et du dossier ressource sur la batterie de traction, apporter une conclusion sur le rôle du relais de mesure vis-à-vis de la protection des batteries et du matériel. 3
DOCUMENTATION TECHNIQUE 4
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document à compléter Ph1 Ph2 Ph3 N Q1 Q1 F1 KM1 T1 220v/24v 50H F2 chargeur Batteries A1 A2 C B1 B2 B3 H H KM RM3 7
DOCUMENT RESSOURCE TRANSPALETTE 8
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DOCUMENT RESSOURCE SUR LA BATTERIE DE TRACTION 10
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DOCUMENTATION TECHNIQUE SUR LES BATTERIES 12
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UCENTRE D INTERET : PROTECTION DES BIENS PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT : UPROTECTION DES BIENS PAR RELAIS DE CONTROLE UFICHE DE FORMALISATION DOMAINES D APPLICATION : RELAIS DE CONTROLE FONCTION GLOBALE: TYPE DE PROTECTION : COURT-CIRCUIT SURCHARGE SURTENSION CHUTE DE TENSION EFFET INDUIT PAR LE OU LES DEFAUT(S) SUR LES BATTERIES: 17