Sujet2
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Ecole JUKSPEL : Section Professionnelle Privée d’Electricité Unités de formation : Equipements électriques, Séquences : Machines électriques, Régime de Prévention et sécurité – Technique de secourisme neutre, secourisme Date : Juin 2018 Durée : 2 h ème Examen Théorique Classe : 2 Année Technicien Sujet n° 2 Mise en situation Une entreprise spécialisée dans la fabrication de sacs d’emballage pour pomme de terre possède des machines à tisser installées dans un atelier alimenté en 230/400V triphasé + N. L’entreprise veut rénover et améliorer ses installations. En tant que technicien dans cette entreprise, vous allez : - étudier et améliorer le démarrage du moteur de la machine. améliorer la sécurité des personnes sur cette machine. vérifier vos connaissances de sécurité et de secourisme Le sujet comporte trois parties: - Etude d'équipement : Transformateur Triphasé. - Etude de la sécurité des personnes : Régime de neutre. - Sécurité et secourisme. 1 Etude d’équipement : Moteur asynchrone triphasé 1) Étude du démarrage existant. Le moteur de la machine est équipé d’un démarrage étoile-triangle. 1.1 A partir du branchement du relais thermique 5F1 du schéma de puissance , montrer l’emplacement réel des 3 bilames du relais thermique sur le croquis ci-dessous. 3~400V Enroulement Moteur 1.2 A partir de la valeur du courant nominal moteur IN = 95A et du croquis de la question1.1 calculer la valeur du courant de réglage Ir (A) de ce relais thermique. , Ir (A) = Grandeurs électromécaniques mises en jeu. réseau 3 ~ 400 V 50 Hz Relations utilisées : IS ‗ US IYD UYD TS ‗ US² TYD UYD² Avec : IS Courant (A) US Tension (V) TS Couple (N.m) grandeurs avec démarrage direct sous pleine tension (couplage triangle) IYD UYD TYD grandeurs avec démarrage sous tension réduite (couplage étoile) Courant (A) Tension (V) Couple (N.m) Démarreur Y/ 1sens de marche 6 PE M 3~ 1. 3 - Indiquer la valeur de la tension aux bornes d’un enroulement du moteur pour chacun des couplages suivants. Tension de démarrage direct (couplage triangle) Tension réduite (couplage étoile) US (V) = U YD (V) = 1.4 - On considère la valeur du courant en démarrage direct IS = 700A, calculer la valeur du courant de démarrage IYD que le démarrage « étoile – triangle » aura permis de réduire. Utiliser les relations cidessus. Relation utilisée Application numérique (détail) Résultat IYD (A) = 2 1.5 - On considère la valeur du couple en démarrage direct TS = 500 N.m, calculer la valeur du couple de démarrage TYD avec ce procédé ? Relation utilisée Application numérique (détail) Résultat TYD (N.m) = 1.6- Par rapport au « couple de décollage » du moteur TR start = 50 N.m, le démarrage étoile – triangle est-il possible ? (justifier votre réponse) Explications : ……………………………………………………………….. Oui NON ………………………………………………………………………………… 2) Amélioration du démarrage moteur : Choix et branchement du démarreur Le choix du service de maintenance s’est porté sur un démarreur électronique SIRIUS 3RW44 SIEMENS à associer au moteur asynchrone triphasé ABB référence M2AA 250 M2. Indications : - Réseau d’alimentation triphasé 400v - Température ambiante de 40°C - Le montage « dans le triangle » du démarreur est imposé. Dans ce cas, le démarreur est en série avec les enroulements du moteur. 2.1 - Après avoir relevé la référence du démarreur à l’aide de la grille de choix constructeur, argumenter le choix du montage « dans le triangle » par opposition au montage « standard » du pont de puissance. n° de référence : 3RW 44 (ne relever que les 2 chiffres après 3RW44) - Avantage du montage « dans le triangle » ……………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………… 2.2 - Compléter le schéma de puissance sur le DR 3 DR L1 3/N/PE AC 400V L2 L3 8Q0 5 K1 5G1 U1 V1 W1 5M1 M 3~ PE W2 U2 4 V2 Ecole JUKSPEL : Section Professionnelle Privée d’Electricité Unités de formation : Equipements électriques, Séquences : Machines électriques, Régime de Prévention et sécurité – Technique de secourisme neutre, secourisme Date : Juin 2018 Durée : 3 h ème Examen Théorique Classe : 2 Année Technicien Sujet n° 2 Sécurité des personnes : régime de neutre Sur le schéma modélisé (figure ci-dessous) on représente une seule de ces machines. La protection est assurée par un disjoncteur différentiel F1 calibre 30 A et de sensibilité I∆n = 500 mA. RAK 1/Identification 1.1- Identifier le schéma de liaison à la terre utilisé dans cette installation : lettre Donner la signification de ces lettres signification 1ère ……… 2ème ……… 1.2- Que représentent les résistances Rn er Ru ? Rn : ……………………………………………………………………………………………………………. Ru : ……………………………………………………………………………………………………………. 5 ……………. 2/Etude d’un défaut : Un défaut d’isolement apparait au niveau de cette machine : la phase L1 touche la masse avec une résistance de défaut Rd de 4Ω : 2.1- Sur la figure précédente, tracer en rouge la boucle de défaut se rapportant à ce cas. 2.2- Dessiner (schématiser) ci-contre le schéma équivalent du circuit de défaut. 2.3- Quelle est la tension, U0, aux bornes de la boucle de défaut ? U0 = ………. 2.4- Calculer le courant de défaut (Id). 2.5- A quelle tension est soumise la personne qui touche cette machine (Uc) ? 2.6- Cette tension est-elle dangereuse ? Justifier votre réponse. 2.7- Le disjoncteur différentiel F1 déclenche-t-il ? Pourquoi ? - La protection est-elle assurée ? Oui Non 6 3/Etude d’un défaut sur une machine non relié à la terre L’exploitant installe une nouvelle machine (machine 2 , figure ci-dessous) ; la protection est assurée par un disjoncteur différentiel F2 de calibre 30 A et de sensibilité I∆n = 500 mA. -La masse de cette machine n’est pas encore reliée à la terre, on vous demande d’étudier les conséquences d’un défaut d’isolement. Au niveau de cette machine la phase L3 rentre en contact accidentellement avec sa carcasse – sa masse (défaut franc Rd = 0 Ω) : 3.1- A quelle potentiel est portée la masse de cette machine (autrement dit quelle est la tension Uc entre le sol et la masse de cette machine) ? Uc = …………………………. 3.2- Une personne rentre en contact avec la masse de cette machine 2 ; Sur la figure précédente, tracer en vert le parcourt du « courant de fuite ». 3.3- Calculer l’intensité du courant de fuite à la terre (Id) si la résistance corporelle (Rh) de cette personne est de 1000 Ω ? 3.4- Le disjoncteur différentiel F2 déclenche-t-il ? Pourquoi ? - La protection est-elle assurée ? Oui Non 7 Sécurité et secourisme 1.1 Définir : - Électrisation :............................................................................. - Électrocution : .......................................................................... 1.2 Cocher les équipements nécessaire aux mésures sous tension:. EPI : Equipements de Protections Individuelles Casque + écran facial Gants isolants Ecran facial Casque Sur-gants pour protection Vêtement de protection Chaussures de sécurité Gants isolants pour travaux EPC : Equipements de Protection Collectifs Tapis isolant Outils isolants Cadenas Nappe isolante Balisage intérieur VAT Pancarte d'avertissement 1.3 Dans l’atelier mécanique, votre collègue se coupe à la main (une plaie) en meulant une pièce. Citer les actions à réaliser pour secourir votre collègue : ............................................................ ........................................................... ........................................................... .......................................................... 8 Tableau d’évaluation (BAREME) Etude d’équipement Question1.1 /3pts Question1.2 /2pts Question1.3 /2pts Question1.4 /2pts Question1.5 /2pts Question1.6 /2pts Question2.1 /2pts Question2.2 /5pts 20 Sécurité des personnes Question1.1 Sécurité et secourisme /1pt Question1.2 /1pt Question2.1 /2pts Question2.2 /1,5pts Question2.3 /1pt Question2.4 /2pts Question2.5 /2pts Question2.6 /2pts Question2.7 /2pts Question3.1 /1,5pts Question3.2 /1pt Question3.3 /2pts Question3.4 /1pt 20 9 Question1.1 /3pts Question1.2 /3pts Question1.3 /4pts 10 20
