B.E.P. METIERS DE L ELECTROTECHNIQUE SESSION 2007 E.P.1 EPREUVE DE COMMUNICATION TECHNIQUE EXTENSION ET RESTRUCTURATION DU GYMNASE BROSSET DE LURE Répartition des points à attribuer par question page DC 155 Session de remplacement METROPOLE REUNION - MAYOTTE 2007 BEP DES MÉTIERS DE L ÉLECTROTECHNIQUE CORRIGE Durée 4 heures Coefficient 4 Page DC 15
Partie 1 : Alimentation en énergie : (voir DT2/8, DT3/8, DR133) 1.1: Vérifier que le transformateur qui alimentait l installation auparavant est capable de supporter l extension. Circuits 1.1.1 : Calculer la puissance simultanée en tenant compte des coefficients suivants : Puissance installée en kw Coefficient de simultanéité Puissance simultanée en kw Eclairage intérieur 52 0,7 36,4 Eclairage Extérieur 1,5 1 1,5 Chauffage 7 1 7 Ventilation 9,5 1 9,5 Prises de courant 4 TOTAL 58,4 /4,5 1.1.2 : Calculer la puissance apparente nominale du transformateur sachant que le facteur de puissance est de 0,93 et que par mesure de sécurité on majorera la puissance de 20% /3 Expression littérale Application numérique S = P / cos ϕ x 1,2 58,4 / 0,93 x1,2 = 75,4kVA 1.1.3 : Cocher la valeur normalisée de la puissance du transformateur installé. 63 kva Réponse : 100 kva 160 kva extension. 1.1.4 : Indiquer et justifier si le transformateur permet d alimenter l installation après Réponse : permet ne permet pas Justification : P transfo > 75,4 kva CORRIGE Page DC 25
1.2 : Indiquer et Justifier le tarif EDF : La tarification EDF dépend de la puissance installée : Bleu : 3 S 36 kva Jaune : 36 S 250 kva Vert : S > 250 kva Réponse : Bleu Jaune Vert Justification : 36 P 250 kva 1.3 : Déterminer les caractéristiques Tensions et Courants par les calculs suivants : 1.3.1 : En considérant la tension au secondaire du transformateur et sachant que la tension, en bout de ligne, entre phases U est de 400V, Calculer la valeur la chute de tension et vérifier que celle-ci est inférieure à la chute de tension maximum admissible de 5%. Réponse : ΔU = 420-400 = 20 Vérification : ΔU% = (20 / 420 ) x100= 4,76% < 5%,5 1.3.2 : Calculer la valeur nominale des courants primaire et secondaire à partir des caractéristiques du transformateur considéré comme parfait. /5 Expression littérale Application numérique I1 S / (U1x 3) 100 000 / (10000x 3) = 5,8A I2 S / (U2x 3) 100 000 / (420x 3) = 137A 1.4: Identifier les couplages primaire et secondaire, représenter le couplage côté Basse Tension et indiquer la valeur des tensions primaire et secondaire. /3 Primaire : Δ U1 = 10kV A B C n a b c Secondaire : Υ U2 = 420V CORRIGE Page DC 35
Partie 2 : Distribution intérieure : (voir DT 3/8, DT 4/8, DR 23 à DR 43) 2.1 : Identifier le schéma des liaisons à la terre réalisé, donner la signification des différentes lettres et justifier le choix au regard du type de local. /4 repère Signification 1 ere lettre T Neutre du transformateur relié directement à la terre 2 éme lettre T Masses des appareils reliées à la terre Justification Imposé par la norme ; local recevant du public 2.2 : Identifier le nom, les caractéristiques et énoncer le rôle des appareils suivants ALIMENTATION EDF TARIF JAUNE 4x1x70 4x1x170m2 mm² 4x160A Désignation de l appareil Caractéristiques Interrupteur sectionneur 4 Nombre de pôles 160A Courant nominal Rôle Coupure générale et isolement du TGBT 4x170A 1A 3OOms Disjoncteur général Voir questions 2.3 et 2.4 2x1OA 300mA Désignation de l appareil Caractéristiques Rôle Disjoncteur Différentiel 2 Nombre de pôles 10A 300mA / 2,5 Courant nominal Sensibilité du différentiel Protection des biens et des personnes contre les contacts indirects CORRIGE Page DC 45
2.3 : Donner la référence des éléments constituant le disjoncteur général. Eléments Références Disjoncteur DPX 250 ER AB 252 92 Bloc différentiel électronique (Montage aval) 260 38 2.4 : Indiquer la sensibilité et le temps de réponse du disjoncteur général et représenter la position des commutateurs du bloc différentiel: I ΔN = 1 A Δt (s) 1 3 Δt (s) 1 3 I ΔN (A) 0,3 1 Δt = 300 ms 0,3 0 Exemple : Réglage 1s 0,3 0 0,03 3 2.5 : Indiquer le local où se trouve le TGBT. Réponse : Local du gardien 2.6 : Donner la signification des influences externes et indices de protection retenus pour les locaux et le matériel. Signification /3,5 AD 3 Protection contre l aspersion d eau jusqu à 60 AE 1 Protection contre la présence de corps solides négligeable AG 2 BA 3 BE 2 Protection contre les chocs mécaniques moyens Locaux pouvant accueillir des personnes handicapées ou qui ne disposent pas de toutes leurs capacités physiques Matières entreposées présentant des risques d incendie IP 44 IK 08 Protection contre les corps solides supérieurs à 1mm Protection contre les projections d eau de toutes directions Protection contre les chocs mécaniques de 5 Joules CORRIGE Page DC 55
Partie 3 : Eclairage de la salle de Ping Pong : (Voir DT 2/8, DT 4/8, DT 5/8, DT 7/8, DR 53) A partir de la solution retenue par le bureau d étude, justifier, par le calcul, le nombre et l implantation des luminaires. 3.1 : Implantation des luminaires : Pour des raisons pratiques d utilisation, 3 zones différentes d éclairage ont été définies. Longueur moyenne 14m d a b c 18,2m par rangée 3.1.1 : Indiquer, pour chaque zone, le nombre de rangées et le nombre de luminaires Zones Nombre de rangées Nombre de luminaires par rangée Coté gauche 3 4 Circulation 1 4 Coté droit 3 4,5 3.1.2: Déterminer les distances entre chaque luminaire sachant que a = b et c = d a= 18,2 / 14 = 1,3m /4 b= 1,3 x 2 = 2,6m c= 14 / 8 = 1,75m d= 1,75 x 2 = 3,5m CORRIGE Page DC 65
3.2 : Vérifier par le calcul que le nombre de luminaires est suffisant. Le flux total à installer est donné par la formule suivante : F = (E x S x d) / (η x U) F : Flux total en lumens E : Eclairement requis en Lux S : Surface du local en m 2 d : Facteur de dépréciation η : Rendement du luminaire U : Facteur d utilance Les niveaux d éclairement intègrent un facteur de dépréciation de : 1,4 Le facteur d utilance est de : 0,83 Le rendement des luminaires est de 60% 3.2.1 : Calculer le flux total nécessaire : Réponse : F = (400 x 255 x 1,4) / (0,6 x 0,83) = 286750 Lumens 3.2.2 : Calculer le flux émis par chaque luminaire sachant que chaque tube, blanc de luxe, a une longueur de 1,2m. Réponse : f = 4 x 3350 = 13 400 Lumens 3.2.3 : Déterminer le nombre de luminaires à installer : Réponse : N = F / f = 286 750 / 13 400 = 21,4 donc 22 Luminaires 3.2.4 : Justifier si le nombre de luminaires est conforme au cahier des charges Réponse : oui car 28 luminaires sont installés alors que 22 suffisent 3.2.5 : Indiquer la signification : luminaire compensé individuellement. Réponse : Présence d un condensateur aux bornes d alimentation permettant d avoir un facteur de puissance appréciable (proche de 1) CORRIGE Page DC 75
3.3 : Alimentation des luminaires :,5 3.3.1 : à partir du schéma de répartition des circuits, on vous demande d identifier les repères, le calibre de protection et la dénomination complète des câbles. Zones Repères Protections Coté gauche 181 4x10A Circulation 190 2x10A Coté droit 180 4x10A Dénomination Des câbles U 1000 R2V 5 G 1,5mm 2 U 1000 R2V 3 G 1,5mm 2 U 1000 R2V 5 G 1,5mm 2 3.3.2 : Donner la signification de 5 G 1,5mm 2 : Réponse : Câble composé de 5 conducteurs de 1,5 mm 2 dont un de protection de couleur Vert / Jaune 3.3.3 : Indiquer sur le schéma de la zone côté droit, les caractéristiques des appareils de protection et Compléter le branchement des boutons poussoirs lumineux S2 et S3. N L1 L2 L3 4x32A 300mA 2x10A 300mA /4 4x10A S1 S2 S3 4x16A TL1 T180 Rampe de luminaires CORRIGE Page DC 85
Partie 4 : Eclairage extérieur : (Voir DT 5/8, DT 7/8, DR 113) 4.1 : Indiquer le nombre de circuits extérieurs prévus et utilisés : Prévu Utilisé Réponse : 4 3 4.2 : Indiquer l appareillage retenu pour gérer l éclairage : Réponse : Par cellule photo électrique associée à un interrupteur horaire programmable 4.3 : À partir du schéma de commande de l éclairage EXT1, préciser le numéro du canal de l interrupteur horaire programmable utilisé, dans la commande de C41 : / 1,5 N L1 M Réponse : Canal 1 M C41 4.4 : Comment sont associés les contacts de l interrupteur horaire programmable et de la cellule photo électrique. / 1 Réponse : En série CORRIGE Page DC 95
Partie 5 : Eclairage de sécurité : (Voir DT 5/8, DR 63 à DR 83) 5.1 : Compléter le tableau et indiquer la référence des appareils installés. /5,5 Niveaux Flux assigné en lumens IP IK Références Balisage 45 55 10 625 27 Ambiance dans les salles Evacuation Gymnase 360 43 07 625 65 2000 55 08 625 30 Coffret de télécommande 039 01 Report à distance de la télécommande 609 48 5.2 : Indiquer la signification de l abréviation B.A.E.S. Réponse : Bloc Autonome d Eclairage de Sécurité CORRIGE Page DC 105
Partie 6 : Alarme incendie : (Voir DT 5/8, DT 7/8, DR 93, DR 103) 6.1 : Préciser la valeur de la tension d alimentation, le type et la référence de la centrale installée: Tension Type Référence,5 Réponses 230V 4 406 62 6.2 : Donner la référence des déclencheurs manuels à membrane fixés en saillie sur les murs. Réponse : 380 12 6.3 : Donner la référence des avertisseurs sonores 2 tons de puissance 90 db à 2m. Réponse : 451 08 CORRIGE Page DC 115
Partie 7 : Chauffage du gymnase : (Voir DT 6/8, DT 8/8, DR 123, DR 133) 7.1 : Indiquer le mode de protection de chaque départ moteur aérotherme : Réponse : Disjoncteur moteur magnétothermique 7.2 : Indiquer la valeur de réglage de chaque dispositif de protection : Réponse : 0,86A 7.3 : Indiquer les conditions de fonctionnement d un aérotherme : Réponse : Commutateur S121 sur marche et température ambiante inférieure au réglage du thermostat. Ou Relais KA 121 si la température ambiante inférieure à la température hors gel. 7.4 : À partir du réglage thermique du disjoncteur (réglé à I N ), justifier les caractéristiques électromécaniques de chaque moteur : /3 Caractéristiques électromécaniques Puissance utile Vitesse de rotation Repère moteur Valeurs 185 W 900 Tr/mn 6AH5 7.5 : Sachant qu au point nominal, le rendement est de 52%, calculer la puissance nominale absorbée et déterminer le facteur de puissance cosφ. / 5 Expression littérale Pa = Pu / η Application numérique 185 / 0,52 = 356 W Cosφ = Pa / U I 3 356 / 400. 0,86. 3 = 0,6 CORRIGE Page DC 125
7.6 : Représenter, sur la plaque à bornes, les enroulements, le repère des bornes, les barrettes de couplage et l alimentation. PE L1 L2 L3 /3 U1 V1 W1 PE W2 U2 V2 7.7 : Identifier et Justifier le couplage réalisé : Réponse : Couplage Etoile : Moteur 230 / 400V alimenté sous 400V 7.5 : Indiquer les repères ci dessous de l aérotherme 1 du gymnase : 7.8 : Indiquer le nom et la référence des appareils qui interviennent dans le cas d une surintensité dans le circuit moteur de l aérotherme 1 du gymnase : Réponse : Disjoncteur magnétothermique Q71 et contacteur KM121 7.9: Indiquer le nom et le rôle des dispositifs de protection intégré dans cet appareil : /4 1/L1 3/L2 5/L3 Nom Rôle Déclencheur Thermique Protection contre les surcharges 2/T1 4/T2 6/T3 Déclencheur Magnétique Protection contre les courts circuits CORRIGE Page DC 135
7.10.1 : Lors de la mise en service du moteur, le dispositif de protection a déclenché en 9 secondes (courbe 1). Ci-dessous, effectuer le tracé qui permet de déterminer la valeur du multiple du courant de réglage.,5 5 Réponse : x = 5 7.10.2 : Calculer la valeur I de cette surintensité et cocher le déclencheur qui a réagit. I = 5 x 0,86 = 4,3A Déclencheur : Thermique Magnétique CORRIGE Page DC 145
Répartition des points à attribuer par question QUESTIONS NOTE sur Répartition des points 1.1.1 4,5 0,5 par réponse correcte 1.1.2 3 Expression littérale : 1 ; Application numérique : 2 1.1.3 1 1.1.4 2 1 par réponse correcte 1.2 2 1 par réponse correcte 1.3.1 1,5 1 par réponse ; 0,5 par vérification 1.3.2 5 Expression littérale : 1 ; Application numérique : 1,5 1.4 3 0,5 par Couplage ; 1 par Tension 2.1 4 0,5 par repère ; 1 par réponse correcte 2.2 4,5 0,5 par caractéristique ; 1 pour le rôle 2.3 2 1 par réponse correcte 2.4 2 0,5 par réponse correcte 2.5 1 2.6 3,5 0,5 par réponse correcte 3.1.1 1,5 0,25 par réponse correcte 3.1.2 4 1 par réponse correcte 3.2.1 2 3.2.2 2 3.2.3 2 3.2.4 1 3.2.5 2 3.3.1 1,5 0,25 par réponse correcte 3.3.2 1 3.3.3 4 1 par réponse correcte ; 0,5 par branchement correct 4.1 1 0,5 par réponse correcte (accepter prévu :5) 4.2 1 4.3 1,5 4.4 1 5.1 5,5 0,5 par réponse correcte 5.2 1 6.1 1,5 0,5 par réponse correcte 6.2 1 6.3 1 7.1 1 7.2 1 7.3 2 1 par réponse correcte 7.4 3 1 par réponse correcte 7.5 5 Expression littérale : 1 ; Application numérique : 1,5 7.6 3 1 par réponse correcte 7.7 1 7.8 2 1 par réponse correcte 7.9 4 1 par réponse correcte 7.10.1 1,5 7.10.2 2 1 par réponse correcte Total 100 CORRIGE Page DC 155