Relais de mesure - Site STI de l`académie d`Orléans

PROTECTION DES BIENS PAR RELAIS DE CONTROLE
Centre d’intérêt: protection des biens
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PERIODE: 2ème trimestre
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OBJECTIFS :
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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 :
ƒ Identifier la fonction globale du relais de mesure sur la charge des batteries des
transpalettes,
ƒ Justifier le choix du composant en fonction des batteries,
ƒ Rechercher le schéma de câblage correspondant au cahier des charges de l’installation
ƒ Effectuer la mise en œuvre du relais en réalisant:
ƒ le câblage
ƒ le paramétrage correspondant au fonctionnement désiré
ƒ la vérification de fonctionnement attendu sur l’installation étudiée.
SUPPORT D’ACTIVITE
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Présentation du support industriel référent : stade de France 2012
Travail à réaliser
Documentation complète du relais de mesure
Fond de plan de raccordement
Dossier ressource sur les transpalettes électriques
Dossier ressource sur la batterie de traction
Dossier ressource sur les batteries
Fiche de formalisation
Une platine de câblage avec le relais de tension
Une alimentation stabilisée
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CONDITIONS DE REALISATION
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Nombre d’intervenant : 1 élève
Durée allouée : 3 heures
On donne:
ƒ Le dossier technique du stade de France
ƒ Le dossier technique des transpalettes
ƒ Une documentation technique des batteries
ƒ Les appareils de mesure adaptés
ƒ Une platine de câblage
On demande:
ƒ De rechercher la partie théorique et la rédiger sur copie. Cette partie est considérée
comme la préparation au travail à effectuer.
ƒ De réaliser les travaux pratiques en respectant les conditions de sécurité.
On exige:
ƒ De rendre la partie théorique rédigée avant le début des travaux pratiques.
ƒ De compléter la fiche de formalisation des acquis en fin de séance.
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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 US1 et US2. 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.
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DOCUMENTATION TECHNIQUE
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6
document à compléter
Ph1
Ph2
Ph3
N
Q1
Q1
F1
KM1
∼
T1
220v/24v
50H
F2
chargeur
Batteries
C
H
H
KM
A1
B1
A2
B2
B3
RM3
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DOCUMENT RESSOURCE TRANSPALETTE
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DOCUMENT RESSOURCE SUR LA BATTERIE DE TRACTION
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DOCUMENTATION TECHNIQUE SUR LES BATTERIES
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PROTECTION DES BIENS PAR RELAIS DE CONTROLE
FICHE DE FORMALISATION
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CENTRE D’INTERET : PROTECTION DES BIENS
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PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT :
DOMAINES D’APPLICATION :
RELAIS DE CONTROLE
FONCTION GLOBALE:
TYPE DE PROTECTION :
COURT-CIRCUIT
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SURTENSION †
SURCHARGE
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CHUTE DE TENSION †
EFFET INDUIT PAR LE OU LES DEFAUT(S) SUR LES BATTERIES:
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