BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR
ÉLECTROTECHNIQUE
SESSION 2011

ÉPREUVE E 4.2




SÉCHEUR DE GRANULÉS P.E.T
DOSSIER CORRIGÉ


BARÈME :

Partie 1 : 3 points

Partie 2 : Question 2.1 2 points
Question 2.2 2 points
Question 2.3 2,5 points

Partie 3 : 4,5 points

Partie 4 : 3 points

Partie 5 : 3 points




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Épreuve E4.2 : Étude d’un système technique industriel : Code :
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Conception et industrialisation EQCIN
Partie 1 : Étude économique de l’offre du constructeur PIVONI

Question 1.1.1.
1 heure = 3 600 s
1 cycle = 13,96 s
Nombre de cycle par heure = 3 600 / 13,96 = 258

1 cycle = 96 préformes de 33 gr
sur une heure : 96 x 0,033 x 258 = 817, 34 kg de P.E.T par heure

Question 1.1.2.

Compléter le tableau suivant :

Consommation en kWh
ERE
1 HEURE 137,092
2EME HEURE 119,485
3EME HEURE 114,110
4EME HEURE 126,994
5EME HEURE 130,965
6EME HEURE 114,219
7EME HEURE 115,414
8EME HEURE 133,108
MOYENNE HORAIRE 123,9

Question 1.1.3.
123,9 / 817, 34 = 0,151 kWh / kg de P.E.T

0,151 kWh / kg de P.E.T

Question 1.2.1.

La machine fonctionne 8 000 heures par an.

Pour l’ancien sécheur, l’énergie consommée par an est de :
0,151 x 8 000 x 817,34 = 987 346,7 kWh
Pour le nouveau sécheur, l’énergie consommée par an est de :
0,088 x 8 000 x 817,34 = 575 407,4 kWh
Soit une économie possible de 411 939,3 kWh

Question 1.2.2.
411 939,3 x 0,0610 = 25128,3 €
Économie réalisée par année : 25 128,3 €

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Question 1.3.1.
Le prix total du sécheur (achat + travaux) est de 81 637 €.
L’ancien sécheur est revendu 6 200 €.
COÛT TOTAL : 81 637-6 200 = 75 437 €
Sur 12 mois, l’économie réalisée est de 25 128,3 €

(75 437 / 25 128,3) x 12 = 36,02
Le retour sur investissement est réalisé au bout de 36 mois.

Partie 2 : Étude de la compatibilité de la distribution électrique existante

Question 2.1.1.

Charge Cos φ P kW Q kVAR
Résistances 1 96 0
processus
Résistances 1 22,8 0
régénération
Soufflante 0,85 18,5 / 0,85 = 13,48
processus 21,76
Soufflante 0,85 11 / 0,85 = 8
transport 12,94
Soufflante 0,85 3 / 0,85 = 3,53 2,19
régénération
157,03 23,67
TOTAL


S (kVA) = 158,8 kVA Ib(A) = 158,8/(400 x √3) = 229 A

Question 2.1.2.

Lettre B, PR3, section de 240 mm2
Pour le câble C5, le courant IZ est de 461 A

Question 2.1.3.
Le câble en place sera surdimensionné pour le nouveau sécheur qui consomme
moins, économiquement il est opportun de le conserver.


Question 2.2.1.

In = 250A réglé à 230 A
PDC> 30 kA

REF DISJONCTEUR 3VL37 25-1DC36 0A B1
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Question 2.2.2.

D’après l’extrait de la norme NFC 15-100, pour un câble protégé par un disjoncteur il
faut, en pratique, vérifier les deux conditions suivantes :
1) Ib In et 2) In Iz

Question 2.2.3.

Compléter en spécifiant uniquement les grandeurs numériques utiles.

Ib = 229A Iz = 461A Inutile


0 I(A)


In ou Ir = 230 A Inutile

Question 2.3.1.
Schéma IT
Le neutre est impédant par rapport à la terre lettre I.
Les masses des récepteurs sont raccordés à la terre lettre T.

Question 2.3.2.

Uc
L3 Z N
Ra Rb



Id = 230 / (4000+20+20) = 0,057A Uc = RaxId = 1,14 V Aucun danger.




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Question 2.3.3.
Le deuxième défaut provoque un court-circuit entre phases, il doit être éliminé par le
disjoncteur Q18 (déclencheur magnétique ou de court-circuit instantané).
AUGIER (sec 1991)
1600KVA Q0 UNELEC SP 1250A
20 KV / 400V Ith 0,9 / IM 13500A JEU DE BARRES ICC = 30 kA
L1
L2
L3
PE



Z CPI
Q15 UNELEC Q18 UNELEC
RECORD D RECORD DH
630A 400A
Ith 1/ Im 8X Ith 0,8/ Im 7X




Rb Ra



Z = 4 000 Ω
Ra = 20Ω
Rb = 20Ω




ARMOIRE
PRESSE
Point B Point A




Tension limite de
sécurité.
ARMOIRE
Ul = 50 V
HUSKY 4
Question 2.3.4.
D’après le document « protection contre les contacts indirects »
L(m) = K UO x S / (1 + m) Id
K = 30 ( régime IT sans neutre)
UO = 230 V
S = 240 mm2
Id = 2 500 A (cas le plus défavorable)
Lmax = 30 x 230 x 240 / ((1 + 240 / 35) x 2500) = 84 m
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 Question 2.3.5.
L’installation du nouveau disjoncteur n’affecte pas la sécurité des personnes, la
longueur du câble est de 30 mètres et la longueur maximum de 84 mètres.

Partie 3 : Raccordement de l’alimentateur

Question 3.1.1.

Coffret alimentateur
Armoire sécheur

XS2 EM223
XS8
Câble C1 . INPUTS
1 1
.
2 2
1M
+ 24 V DC
3 3
.0

.1
4 4

.2
5 5
.3

6 6 OUTPUTS
.

7 7 1M

1L+
8 8
.0
9 9
.1

10 10 .2

.3
PE PE




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 Question 3.2.1.

Compléter le chronogramme.




KA10
t(s)



YV14
t(s)



KT2
(15-18)
t(s)



KT3
(15-18)
t(s)



YV12

t(s)
1s


Partie 4 : Modification du programme automate du sécheur

Question 4.1.1.

Pour CAD_PROD = 1000 PER_ALIM = 1 200
Pour CAD_PROD = 400 PER_ALIM = 2 400

Y = AX + B A = -2 B = 3 200

PER_ALIM = -2 CAD_PROD + 3200




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Question 4.1.2.
Réseau : 1


MUL_I
EN ENO


CAD_PROD IN1 OUT INTERMED

-2 IN2




Réseau : 2


ADD_I
EN ENO


INTERMED IN1 OUT PER_ALIM

3200 IN2




Réseau : 3


BT_1dSEC BT_1dSEC ADD_I
P EN ENO


1 IN1 OUT VAL_COUR

VAL_COUR IN2


Réseau : 4


GT_I DEB_CYCL
EN


VAL_COUR IN1


PER_ALIM IN2


Réseau : 5

DEB_CYCL
MOVE
EN ENO


0 IN1 OUT VAL_COUR




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Partie 5 : bus de communication
Question 5.1.1.
La structure du bus montre une topologie en étoile, ce qui impose l’emploi d’un
répéteur. Ce n’est pas une question de longueur maxi.
Question 5.1.2.
Caractéristiques du bus « sécheur »
Norme/Support de Protocole de Vitesse de Topologie du bus
transmission communication communication
RS 485 MODBUS 9 600 EN ÉTOILE

Question 5.2.1.
Nombre d’adresses disponibles : De 130 à 253 : 124 adresses possibles
Question 5.2.2.

PC Supervision zone
extrudeuse

SÉCHEUR PIVONI




IP 172 21 24 254 -A01.
MASQUE 255.255.255.128
Réseau supervision ETHERNET




PC POLARIS
Bus sécheur




PC Supervision zone
doseur
SOFT DROP




CHILLER


IP 172 21 24 129
MASQUE 255.255.255.128
IP : 172 21 24 (130 à 253)

MASQUE : 255 255 255 128

- Fin du corrigé -
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