Exetat d’Application Électrique 2017_Electricité
Question 1
1) Les alternateurs devant tourner à faible vitesse ont un faible diamètre dans le but :
Bonne réponse : e
À faible vitesse, la force centrifuge est faible.
Un rotor de petit diamètre permet de limiter encore davantage les effets centrifuges.
Les autres propositions ne sont pas liées à la faible vitesse :
- produire la moyenne tension : dépend de l’enroulement,
- loger plus de pôles : nécessite un grand diamètre,
- augmenter la puissance : dépend du couple,
- refroidissement : lié à la ventilation.
2) Dans la protection des alternateurs, le relais de tension intervient par suite :
Bonne réponse : b
Le relais de tension intervient lorsqu’il y a une diminution brusque de la charge.
Cela provoque une élévation de la tension aux bornes de l’alternateur.
Les autres cas relèvent d’autres protections :
- défaut masse rotor → protection rotor,
- court-circuit → protection différentielle,
- défaut turbine → protection mécanique.
3) Dans la catégorie des supports des lignes, les pylônes de tension sont placés :
Bonne réponse : d
Les pylônes de tension sont placés aux endroits où les conducteurs changent de direction.
Ils doivent résister aux efforts transversaux importants.
Les autres propositions concernent :
- lignes droites → pylônes d’alignement,
- longues lignes → pylônes d’alignement ou d’ancrage,
- espacement kilométrique → non spécifique.
4) Une ligne à courant continu doit transporter 250 KW sous 220 V à une distance de 200 m. Indiquez la section d’un conducteur (en mm²) en cuivre si les pertes admises représentent 5% de la puissance.
Bonne réponse : e
Puissance : P = 250 kW
Pertes admissibles : 5% → ΔP = 0,05 × 250 = 12,5 kW
Courant :
I = P / U = 250000 / 220 ≈ 1136 A
Résistance admissible :
R = ΔP / I² = 12500 / (1136²) ≈ 0,0097 Ω
Section :
S = (ρ × L) / R
ρ (cuivre) = 0,0175 Ω·mm²/m
L = 200 m
S = (0,0175 × 200) / 0,0097 ≈ 878 mm²
5) Une usine, alimentée sous 6,6 KV – 50 Hz, absorbe 200 KW avec un facteur de puissance de 0,6. Indiquez la batterie de condensateur (en µF) à mettre en service pour relever à 0,85 le facteur de puissance si les condensateurs sont montés en triangle.
Bonne réponse : b
Puissance active : P = 200 kW
cosφ₁ = 0,6 → tanφ₁ ≈ 1,333
cosφ₂ = 0,85 → tanφ₂ ≈ 0,619
Puissance réactive initiale :
Q₁ = P × tanφ₁ = 200 × 1,333 = 266,6 kVAr
Puissance réactive finale :
Q₂ = P × tanφ₂ = 200 × 0,619 = 123,8 kVAr
Puissance à compenser :
Qc = Q₁ – Q₂ = 142,8 kVAr
Montage triangle :
C = Qc / (2π f U²)
U = 6600 V
C ≈ 2,9 µF
6) Indiquez l’élément 1 du four de la figure ci-contre. 
Bonne réponse : a
Dans la figure du four, l’élément 1 correspond à la carcasse :
- c’est la structure externe du four,
- elle supporte l’ensemble des autres éléments (isolation, paroi, élément chauffant, pièce).
Les autres propositions désignent des éléments internes ou fonctionnels du four.
7) La résistance totale du circuit d’un moteur de traction, alimenté sous 2 KV, est de 10 Ω. Indiquez l’intensité du courant (en A) circulant pendant le freinage par récupération sachant que le f.é.m. vaut 3.800 V.
Bonne réponse : e
La f.é.m. de freinage vaut 3.800 V.
La résistance totale du circuit est de 10 Ω.
Courant de freinage :
I = U / R = 3800 / 10 = 380 A
C’est exactement la valeur proposée en réponse e.
8) Lors de la soudure à arc, si on doit garder le réseau triphasé équilibré, on doit utiliser un poste constitué d’un :
Bonne réponse : a
Pour garder un réseau triphasé équilibré lors de la soudure à l’arc :
→ il faut un poste constitué d’un groupe dynamo–moteur triphasé.
Ce dispositif :
- utilise les trois phases de manière symétrique,
- évite les déséquilibres de courant.
Les autres dispositifs sont monophasés ou ne garantissent pas l’équilibrage.