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Centre National de l'Évaluation et des Examens Examen National du Brevet de Tec

Centre National de l'Évaluation et des Examens Examen National du Brevet de Technicien Supérieur Session 2020 - Sujet - Page 1 30 Filière : Maintenance Industrielle Durée : 3 Heures Épreuve : Génie Électrique Coefficient : 15 Ce sujet comporte 4 dossiers : Présentation. P1 à P2 Page 2 à 3 Questionnaire & Documents Réponses. Q1 à Q15 Page 4 à 18 Dossier Technique. DT1 à DT4 Page 19 à 22 Notices Techniques. NT1 à NT7 Page 23 à 30 Important L’épreuve se compose de quatre études indépendantes. A l’intérieur de chaque partie, certaines sous-parties sont elles-mêmes aussi indépendantes. Les étudiants sont donc invités à lire attentivement l’énoncé avant de commencer à composer et d’autre part, à bien répartir leur temps de composition entre les différentes parties. Les étudiants sont priés de rédiger les réponses aux questions relatives aux différentes parties de l’épreuve sur les Documents Réponses Q1 à Q15. Il est rappelé aux étudiants qu’ils doivent présenter les calculs clairement, dégager et encadrer les résultats relatifs à chaque question référencée dans le sujet. Tout résultat incorrectement exprimé ne sera pas pris en compte. En outre les correcteurs recommandent d’écrire lisiblement. Barème de Notation Parties Temps recommandé Lecture du Sujet 20 min Distribution électrique 50 min Canalisation électrique 30 min Schémas de liaison à la terre 40 min Motorisation électrique 40 min A- Distribution électrique 70 Points 200 Points A-1 12 Points A-2 22 Points A-3 26 Points A-4 10 Points B- Canalisation électrique 30 Points B-1 20 Points B-2 10 Points C- Schéma de liaison à terre 40 Points C- 1 10 Points C- 2 30 Points D- Motorisation électrique 60 Points D- 1 30 Points D- 2 12 Points D- 3 18 Points Sujet de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session 2020 - Filière : Maintenance Industrielle Épreuve : Génie Électrique Page 2 30 Présentation de MaroCâble voir DT1 MaroCâble est une société crée en 2004 dans la région casablancaise. Elle a comme principale activité le développement, l’industrialisation, la fabrication et la commercialisation des câbles électriques. Ses produits sont présents sur le marché national et international répartis en 5 familles de câbles. • Câble domestique • Câble industriel • Câble aérien • Câble de mise à la terre • Câble moyenne tension L’entreprise emploie 82 salariés, dont 12 techniciens et 5 ingénieurs. L’usine est installée sur une parcelle totale de plus de 85000 m². • Locaux Administratifs (Bureaux) 3000 m² • Atelier A 25000 m² • Atelier B 10000 m² • Entrepôt 15000 m² • Stockage Extérieur 32000 m² Processus de production voir DT2 A. Ligne de Tréfilage Le processus de tréfilage consiste en un allongement de la matière (fil de cuivre, aluminium, alliages d’aluminium, etc.) qui se réalise mécaniquement par étirement au moyen de cabestans de tirage en passant par différentes filières afin d’en réduire son diamètre progressivement. B. Processus de tordonnage Le Processus de tordonnage consiste à faire passer des fils dans une tordonneuses afin qu’elle les regroupe en torons. P1 Sujet de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session 2020 - Filière : Maintenance Industrielle Épreuve : Génie Électrique Page 3 30 C. Processus de Câblage de phases Le processus de câblage de phases consiste à assembler des torons ou des câbles pour la construction d’un câble multiconducteur. Selon la forme de la section transversale du câble, le processus produira un câblage rond ou câblage sectoriel. On peut utiliser les processus ci-dessus aussi bien avec des conducteurs flexibles ou rigides, nus ou isolés. D. Processus de Blindage & Armage Le processus de blindage est utilisé pour éviter que le courant électrique qui passe par le câble provoque des bruits et des interférences à l’extérieur. En général les câbles ainsi obtenus sont destinés à être recouverts d’une gaine extérieure. Le processus d’armage est utilisé comme protection mécanique contre les coups, les tractions et les rongeurs pour le câble conducteur une fois enterré. E. Ligne d’extrusion Isolation du conducteur L’étape suivante dans la production de conducteurs consiste à appliquer une couche de matière isolante autour d’un conducteur de cuivre nu, qu’il soit flexible et fait de plusieurs fils très fins ou qu’il soit d’un seul fil rigide. Ce procédé se réalise sur une ligne d’extrusion (isolation), composée d’une extrudeuse alimentée en continu de granulés de PE, de PVC ou de toute autre matière isolante. La machine va mélanger et chauffer les granulés jusqu’à ce qu’ils atteignent la température et la viscosité adéquate. Le fil passe au travers de la tête d’extrusion qui va lui appliquer une couche d’isolant de la couleur désirée. Ensuite il passera par un bac de refroidissement rempli d’eau courante qui va refroidir et solidifier l’isolant. Le conducteur passera également par une série d’appareils de contrôle qui vont détecter les possibles défauts de production Revêtement intérieur et gainage final Parfois avant le processus d’armage de certains câbles (avec des fils d’acier, d’aluminium, de cuivre ou autres matières), on appliquera aux conducteurs assemblés un gainage intérieur. Ce revêtement se réalise sur une ligne d’extrusion de plus grande capacité dans le but de donner au câble un fini très précis. Dans les cas où ce revêtement intérieur n’est pas nécessaire (par exemple si le câble n’est pas armé) on applique alors directement au câble son revêtement extérieur final sur une ligne de gainage. F. Lignes de Conditionnement et Stockage Afin d’obtenir un produit fini destiné à la vente, les conducteurs isolés (flexibles ou rigides) et certains petits câbles, doivent être conditionnés en rouleaux (couronnes), ligaturés, emballés sous film plastique et parfois empaquetés dans des boîtes en carton et mis sur palettes. Ces différentes opérations peuvent être réalisées manuellement, ou de manière semi- automatique ou même complètement automatisées. Les gros câbles avec gaine finale extérieure sont généralement livrés sur tourets de bois de grandes dimensions. P2 Sujet de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session 2020 - Filière : Maintenance Industrielle Épreuve : Génie Électrique Page 4 30 Questionnaire & Document Réponse Le service maintenance compte 12 techniciens et 2 ingénieurs une secrétaire qui doivent assurer la mission de l’amélioration de la sûreté de fonctionnement de l’outil de production de l’entreprise. Les activités du service se répartissent en 60% de préventif, 30% de correctif et 10% d’amélioration et travaux neufs sur des équipements utilisant des technologies de pointe. Un audite réalisé dans l’entreprise, fait apparaître plusieurs problèmes qui pourront être facilement améliorés par le service maintenance. A- Distribution de l’énergie électrique (Voir DT3 - DT4) 70 Points A-1 : Alimentation HTA (Voir DT3) 12 Points L’usine de MaroCâble est raccordée en souterrain au réseau de distribution de l’ONEE sous une tension nominale de 20 kV à travers le poste 6784. (Voir DT3 - Fig 1 ,2 et 3). 1. Citer les trois types d’alimentation de poste de distribution : • • • 2. Quel type d’alimentation est utilisé pour le cas de notre usine MaroCâble ? 3. Donner les avantages de ce type de distribution 4. Pour Quel raison le transport de l’énergie électrique se fait en haut tension (20kV) Q1 Sujet de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session 2020 - Filière : Maintenance Industrielle Épreuve : Génie Électrique Page 5 30 5. Le schéma unifilaire détaillé d’une des cellules de raccordement (IM) au réseau HTA Compléter la colonne intitulée « Repère du symbole graphique » 6. Le schéma unifilaire détaillé de la cellule de protection transformateur (PM) Compléter la colonne intitulée « Repère du symbole graphique » Schéma de la cellule IM de raccordement au réseau HTA Repère du symbole graphique Désignation du constituant Interrupteur sectionneur Verrouillage mécanique Sectionneur de terre B Voyant Diviseur capacitif Schéma de la cellule protection transformateur PM. Repère du symbole graphique Désignation du constituant Interrupteur-sectionneur Verrouillage mécanique Sectionneurs de terre Voyant D Diviseur capacitif Fusible à percuteur Soléfuse F Accrochage mécanique A C C E D B F G A B C D E Q2 Sujet de l’Examen National du Brevet de Technicien Supérieur - Session 2020 - Filière : Maintenance Industrielle Épreuve : Génie Électrique Page 6 30 A-2 : Transformateur de distribution (Voir DT3 - DT4) 22 Points En vous aidant des indications de la plaque signalétique du transformateur alimentant l’usine MaroCâble, donner les caractéristiques électriques de ce transformateur Minera NAL-224374 Transformateur Triphasé 3 Phase 50 Hz Conforme à : NFC 52112-1 Nr 36537 AE-1 Année 2013 1000 KVA Isolement HT 125-50 KV Tension de c/c Ucc 6.00 % Couplage Dyn11 Haute tension Basse tension tension Pos 1 20 500 V Nature d’enroulement ALU Pos 2 20 000 V 410 V Refroidissement ONAN Pos 3 19 500 V Diélectrique Huile Masse diéal. 445 Kg Masse à décuver 1045 Kg courant 28,9 A 1408,2 A Masse Total 2105 Kg Ambiante 40 °C Usine de Maizières-Les-Metz (Moselle) France 7. Tension secondaire (BT) 8. Tension maxi au primaire (HTA) : 9. Puissance apparente : 10. Courant nominal au primaire : 11. Courant nominal au secondaire : 12. Refroidissement par sec ou par fluide : 13. Couplages du transformateur • Au Primaire : uploads/Industriel/ pr-mi-2020.pdf