BTS électrotechnique sujet métropole E42-session 2016 ... - Eduscol

[pic] ÉPREUVE E.4.2.
ÉTUDE D'UN SYSTÈME TECHNIQUE INDUSTRIEL CONCEPTION ET
INDUSTRIALISATION SESSION 2016
Durée : 4 heures Coefficient : 3 Matériel autorisé :
Calculatrice à fonctionnement autonome autorisée conformément à la
circulaire N 99-186 du 16/11/99. L'usage de tout autre matériel ou
document est interdit.
Documents à rendre avec la copie :
- le candidat répondra sur le dossier réponses et les feuilles de copie ; - le dossier réponses est à rendre agrafé au bas d'une copie. Dès que le sujet vous est remis, assurez-vous qu'il est complet. Le sujet
comporte trois dossiers :
- le dossier présentation-questionnement qui se compose de 17 pages,
numérotées de 1/17 à 17/17 ;
- le dossier réponses qui se compose de 7 pages, numérotées de 1/7 à 7/7 ;
- le dossier technique et ressources qui se compose de 25 pages, numérotées
de 1/25 à 25/25. Il sera tenu compte de la qualité de la rédaction, en particulier pour les
réponses aux questions ne nécessitant pas de calcul. Le(la)
correcteur(trice) attend des phrases construites respectant la syntaxe de
la langue française. Chaque réponse sera clairement précédée du numéro de
la question à laquelle elle se rapporte. Les notations du texte seront scrupuleusement respectées.
BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR
ÉLECTROTECHNIQUE SESSION 2016 ÉPREUVE E4.2
Les quatre parties de l'épreuve sont indépendantes. PRÉSENTATION GÉNÉRALE 2 Caractéristiques du tunnel de Neuilly 3 Principe de la ventilation semi-transversale réversible 5 La gestion technique centralisée (GTC) et les modes d'exploitation 5 Enjeux E41 et E42 7 QUESTIONNEMENT 8 Partie A. « Étude du raccordement des sources » 8 Partie B. « Mise en ?uvre des motoventilateurs en mode désenfumage »
11 Partie C. « Proposer les éléments de la chaîne de pilotage afin
d'obtenir les différents modes de fonctionnement » 13
Partie D. « GTC - Choix des équipements de communication » 16
PRÉSENTATION GÉNÉRALE
Créée en 2006, la Direction Interdépartementale des Routes d'Ile-de-France
(DIRIF) a pour mission d'assurer l'entretien, l'exploitation, la gestion
et la modernisation du réseau francilien de routes nationales et
d'autoroutes non concédées. La DIRIF est en charge d'un programme de modernisation et de mise en
sécurité de 22 ouvrages routiers d'Île-de-France représentant 45
km de tunnels. En effet, la circulaire du 25 août 2000 a conduit à l'élaboration d'un
diagnostic de sécurité sur l'ensemble des tunnels français de grande
longueur. La parution d'un décret le 24 juin 2005 et sa circulaire
d'application n°2006-20 du 2 9 mars 2006 ont modifié la législation. Les
tunnels routiers de plus de 300 mètres doivent désormais être rendus
conformes à cette nouvelle législation.
Figure 1 : carte des 22 tunnels d'Ile-de-France Ces tunnels sont surveillés 24h/24h par quatre Postes de Contrôle Trafic
et Tunnel (PCTT), répartis géographiquement autour de Paris. Des
opérateurs sécurité trafic au sein de chaque PCTT travaillent en
permanence pour veiller à la fluidité du trafic et à l'absence
d'incidents. Les travaux de modernisation de ces tunnels routiers de grande longueur
visent à assurer une sécurité améliorée pour les franciliens qui
empruntent ces tunnels chaque jour. Pour l'ensemble des tunnels, ces
travaux représentent un investissement de 800 millions d'euros sur la
période 2009 à 2014. Le tunnel de Neuilly est l'un de ces 22 tunnels, il dépend du PCTT de
Nanterre, à l'ouest de Paris.
Caractéristiques du tunnel de Neuilly
Le tunnel de Neuilly-sur-Seine se situe dans le département des Hauts-de-
Seine (92) sur la RN13 entre le pont de Neuilly-sur-Seine et le boulevard
périphérique. Il constitue un axe important entre l'autoroute A14 et
Paris. Le tunnel est situé dans une zone fortement urbanisée. En surface, on
trouve des aménagements tels qu'une gare de bus, une fontaine et un
important rond-point. En souterrain, le tunnel est à proximité de la ligne
1 du métro, de la ligne A du RER gérés par la RATP et d'un parking
souterrain géré par la ville de Neuilly-sur-Seine. Figure 2 : tunnel de Neuilly
Chiffres clefs : - construction : 1990-1992 ;
- longueur : 440 m ;
- trafic : 140 000 véhicules par jour dont 5 % de poids lourds ;
- hauteur du tunnel (gabarit routier) : 4,50 m ;
- type : tunnel urbain à deux tubes unidirectionnels à trafic non faible
interdit aux TMD (transports de marchandises dangereuses) ;
- système de ventilation : semi-transversal réversible ;
- vitesse dans l'ouvrage : 70 km/h ;
- altitude par rapport au niveau de la mer : 20 m. Le tunnel de Neuilly est composé de deux tubes (Voir Figure 3 de ce
dossier) : - le tube Nord permet la circulation dans le sens Paris vers Province sur
trois voies ;
- le tube Sud permet la circulation dans le sens Province vers Paris sur
quatre voies. La ventilation et l'éclairage du tube Nord sont gérés depuis l'usine Est.
La ventilation et l'éclairage du tube Sud sont gérés depuis l'usine Ouest. Figure 3 : vue en plan du tunnel de Neuilly
Principe de la ventilation semi-transversale réversible
Dans chaque tube du tunnel, la ventilation a deux fonctions :
- la ventilation sanitaire ;
- le désenfumage. La ventilation sanitaire permet d'assurer le renouvellement d'air frais
pour assurer l'extraction des polluants provenant des gaz d'échappement
des véhicules (monoxyde de carbone, gaz carbonique, monoxyde d'azote,
oxyde d'azote, particules). Le désenfumage a pour fonction de maîtriser les quantités de fumées en cas
d'incendie. Si un feu de forte intensité se déclare (par exemple un
incendie de poids lourd), il faut évacuer les fumées du tunnel de façon à
réduire les risques d'asphyxie pour les personnes encore présentes à
l'intérieur. En ventilation semi-transversale réversible, la ventilation sanitaire est
assurée par les motoventilateurs qui soufflent de l'air frais dans les
gaines de soufflage, cet air frais est diffusé par des bouches de
ventilation dans le tube sur toute sa longueur. L'air pollué est expulsé
par les extrémités du tube (Voir Figure 3). Lors d'un incendie dans le tube, le sens de rotation des motoventilateurs
est inversé de manière à évacuer les fumées présentes dans le tube. La
circulation des fumées se fait via les bouches de ventilation, la gaine,
les viroles(1) puis l'extérieur (Voir Figure 4). (1) Une virole est l'enveloppe métallique dans laquelle est placé le
motoventilateur.
La gestion technique centralisée (GTC) et les modes d'exploitation
Le choix du régime d'exploitation se fait par l'opérateur du PCTT. En
régime normal d'exploitation, la ventilation est de type sanitaire. En
régime d'exploitation incendie, la ventilation est de type désenfumage.
Concernant l'utilisation de la GTC et quel que soit le régime
d'exploitation, on distingue les modes d'exploitation suivants :
automatique, manuel distant et manuel local. Modes automatiques Les modes automatiques, exécutés par la GTC, correspondent à des
algorithmes programmés. En régime normal d'exploitation, la régulation de
la ventilation sanitaire ne nécessite pas d'intervention de l'opérateur.
L'opérateur n'intervient depuis le PC que pour passer en séquence incendie
si besoin. Mode manuel distant Le mode manuel distant s'applique à l'ensemble des équipements et peut
être activé à tout moment quel que soit le mode automatique de
fonctionnement. L'opérateur peut alors accéder à la commande unitaire des
équipements de ventilation ou passer en séquence incendie. Mode manuel local Le mode manuel local est disponible uniquement à partir de commutateurs
situés sur les armoires ou coffrets de commande des équipements installés
localement dans les usines Est et Ouest. Le passage en mode manuel local
est signalé à l'opérateur du PCTT et se traduit par l'invalidation des
équipements concernés. Le mode manuel local est prioritaire sur tous les autres modes.
Vue en plan de l'usine Ouest
Vue en coupe du groupe motoventilateur VL1 de l'usine Ouest Motorisation du registre R
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