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U8 · chapitre 1 Chapitre offert

Organiser l'espace de travail

Ce que tu sauras faire : Préparer une zone et un poste de travail électriques : délimiter et alimenter la zone en sécurité, baliser et signaler, réceptionner et stocker le matériel, choisir et vérifier l'outillage, protéger son corps lors des manutentions et des postures, ranger et trier les déchets au poste.

2 h 45 de cours 10 exercices corrigés 10 questions de quiz
FUTUR BTS

Cherche d’abord au brouillon, puis ouvre le corrigé. Les exercices vont du plus simple au plus exigeant : les points indiquent leur difficulté. Compare ta démarche, pas seulement ton résultat.

Les exercices se situent chez Calvérac Électricité (Le Mans) et chez son client Papeteries Ternevault (Sablé-sur-Sarthe), en 2027. Toutes les opérations sur les installations électriques (consignation, vérification d’absence de tension, raccordement et mise sous tension du coffret de chantier, mesures, essais) sont faites par des personnes habilitées par leur employeur et désignées pour l’opération ; tu prépares, tu analyses des plans, des listes et des relevés fournis, et tu rédiges. Sauf mention contraire : tension entre phase et neutre 230 V ; facteur de puissance des outils pris égal à 1 ; cuivre ρ = 0,0172 Ω·mm²/m (à 20 °C).

Exercice 1

Les mots de l’organisation

Application

Associe chaque terme (1 à 8) à sa définition (A à H).

Terme Définition
1. zone de travail A. Mention écrite sur le bon de livraison qui signale un manque ou un dommage.
2. poste de travail B. Ensemble des fournitures préparées à l’avance pour une tâche donnée.
3. matérialiser une zone C. Partie de l’espace où l’équipe intervient, délimitée et réservée.
4. réserve D. Alimentation à 24 V isolée du réseau et non reliée à la terre.
5. kit E. Outil métallique recouvert d’isolant, sauf sa partie active.
6. TBTS F. Endroit précis où une personne exécute une tâche.
7. outil isolé G. Méthode d’organisation : trier, ranger, nettoyer, standardiser, tenir.
8. 5S H. Installer un dispositif qui empêche physiquement les non-autorisés d’entrer.
Voir le corrigé détaillé

1 → C ; 2 → F ; 3 → H ; 4 → A ; 5 → B ; 6 → D ; 7 → E ; 8 → G.

Piège

Ne confonds pas signaler (un panneau, une rubalise : on prévient) et matérialiser (une barrière, une chaînette continue : on empêche d’entrer). Le Code du travail demande les deux pour une zone de danger (art. R. 4224-20).

Exercice 2

Lire les panneaux

Application
Six signaux du chantier
A B C D E F Pictogrammes simplifiés, redessinés pour l'exercice.
A rond bleu avec un casque ; B triangle jaune bordé de noir avec un éclair ; C rond à bordure et barre rouges ; D carré vert avec une flèche ; E carré rouge avec un extincteur ; F bandes inclinées jaunes et noires.
  1. Pour chaque signal A à F, donne sa famille (interdiction, avertissement, obligation, sauvetage, incendie, signalisation d’obstacle) et ce qu’il demande ou indique.

  2. Bilal veut poser sur la porte du coffret CC2 « un panneau rouge, pour que ce soit plus visible ». Explique-lui pourquoi ce n’est pas le bon choix et lequel il faut.

  3. Où places-tu, dans la zone de la ligne 3, le signal A ? le signal F ?

Voir le corrigé détaillé
Signal Famille Ce qu’il demande ou indique
A rond bleu, casque obligation port du casque obligatoire
B triangle jaune, éclair avertissement danger électrique
C rond, bordure et barre rouges interdiction une action est interdite (le pictogramme précise laquelle : accès, manœuvre…)
D carré vert, flèche sauvetage, secours direction de l’issue ou du moyen de secours
E carré rouge, extincteur matériel incendie emplacement d’un extincteur
F bandes jaunes et noires signalisation d’obstacle ou de zone dangereuse attention, obstacle ou danger
  1. La couleur d’un panneau n’est pas un choix de visibilité : elle porte un sens. Le rouge rond signifie une interdiction ; le rouge carré signale le matériel incendie. Sur le coffret, le message est « attention, danger électrique » : c’est un panneau d’avertissement, triangle à fond jaune et bordure noire (signal B). Si l’on veut interdire l’ouverture aux personnes non autorisées, on peut ajouter un panneau d’interdiction avec un panneau additionnel explicatif, sans multiplier les panneaux.

  2. Le signal A se place à l’entrée de la zone, à hauteur des yeux, avec les autres obligations (protections auditives) : on le voit avant d’entrer. Le signal F (bandes) se place sur un obstacle ou en bordure d’une zone dangereuse : par exemple sur le bord de la fosse des convoyeurs ou sur la barrière de la zone de levage.

Exercice 3

Un outil de plus sur CC2

Calcul

Mardi 11 mai 2027, le coffret CC2 alimente (cours, partie 2) : sur QC1 (16 A, phase L1) un perforateur de 1 100 W et une scie sabre de 1 200 W ; sur QC2 (16 A, phase L2) un aspirateur de 1 400 W et deux chargeurs de 120 W ; sur QC3 et QC4 (phase L3) deux projecteurs de 100 W et le transformateur TB1 de 100 VA. Romain Blot, arrivé en renfort, veut brancher son perforateur de 1 100 W.

  1. Calcule le courant actuel dans QC1 et sa marge par rapport à son calibre.

  2. Calcule le courant de QC1 si Romain se branche sur XC1 ou XC2.

  3. Calcule le courant de QC2 s’il se branche sur XC3 ou XC4.

  4. Quelle prise conseilles-tu ? Justifie par deux arguments.

  5. Calcule la puissance totale de CC2 avec ce perforateur et compare la phase la plus chargée au calibre de Q38 (32 A).

Voir le corrigé détaillé
  1. P = 1 100 W + 1 200 W = 2 300 W ; I = P ÷ U = 2 300 W ÷ 230 V = 10,0 A. Marge : 16 A − 10,0 A = 6,0 A.

  2. Sur XC1 ou XC2 : P = 2 300 W + 1 100 W = 3 400 W ; I = 3 400 W ÷ 230 V ≈ 14,8 A, soit 92 % du calibre de QC1.

  3. Sur XC3 ou XC4 : P = 1 640 W + 1 100 W = 2 740 W ; I = 2 740 W ÷ 230 V ≈ 11,9 A.

  4. On conseille XC3 ou XC4 (départ QC2) :

  • la marge reste confortable (11,9 A contre 16 A), alors que 14,8 A sur QC1 laisse très peu de place au courant de démarrage des outils et risque de faire déclencher QC1 en pleine découpe ;
  • les phases sont mieux équilibrées : L1 reste à 10,0 A et L2 passe à 11,9 A (écart de 1,91 A), au lieu d’un L1 à 14,8 A.
  1. Puissance totale : 4 240 W + 1 100 W = 5 340 W. Phase la plus chargée : L2 avec 11,9 A, soit 11,9 ÷ 32 ≈ 37 % du calibre de Q38. Le coffret reste largement dimensionné.
Piège

Additionner les puissances de tout le coffret et comparer à « une prise de 16 A » n’a pas de sens : chaque départ a son propre calibre, et chaque phase porte seulement les départs qui y sont raccordés.

Exercice 4

La livraison des chemins de câbles

Application

Mardi 6 avril 2027, 8 h 15, Sorbelin livre les chemins de câbles de la ligne 3 dans la zone de stockage. Bilal a en main le bon de commande ; le livreur lui tend le bon de livraison à signer. Bilal a compté et regardé les colis.

Article (bon de commande) Commandé Bon de livraison Constat de Bilal
chemin de câbles perforé 150 mm, longueur 3 m 50 50 48 longueurs sur la palette
chemin de câbles perforé 100 mm, longueur 3 m 20 20 20 longueurs, dont 2 tordues à une extrémité
consoles murales 150 mm 140 140 140, en cartons fermés
éclisses de jonction 70 70 70
boîtes de boulonnerie M6 4 4 4 boîtes, étiquetées M8
  1. Vérifie que les longueurs commandées correspondent aux 210 m de chemins de câbles prévus pour la tâche B (U6-04).

  2. Relève les écarts.

  3. Rédige les réserves que Bilal écrit sur le bon de livraison avant de signer.

  4. Que fait Bilal ensuite, et pourquoi le faire le jour même ?

Voir le corrigé détaillé
  1. 50 longueurs × 3 m = 150 m (150 mm) ; 20 longueurs × 3 m = 60 m (100 mm) ; total 150 m + 60 m = 210 m. La commande correspond à la tâche B.

  2. Trois écarts : 2 longueurs de 150 mm manquantes (48 au lieu de 50) ; 2 longueurs de 100 mm tordues ; boulonnerie M8 au lieu de M6 (référence différente). Les consoles et les éclisses sont conformes en quantité ; les cartons de consoles étant fermés, leur contenu sera vérifié à l’ouverture.

  3. Réserves écrites sur le bon de livraison, avant de signer, par exemple :

« 06/04/2027, 8 h 15. Chemin de câbles 150 mm : 48 longueurs reçues sur 50 facturées. Chemin de câbles 100 mm : 2 longueurs tordues à une extrémité, refusées. Boulonnerie : 4 boîtes M8 reçues au lieu de M6 commandées. Consoles : 140 en cartons fermés, contenu non vérifié. » Signature de Bilal et du livreur.

  1. Bilal signale les écarts le jour même à Fabrice, qui les traite avec Sorbelin (complément, échange). Il range le matériel conforme dans la zone de stockage et isole les longueurs tordues et la boulonnerie non conforme, étiquetées « non conforme », pour que personne ne les utilise. Le jour même, parce que la réserve écrite devant le livreur est la preuve la plus simple à faire valoir, et parce que la tâche B commence le mardi 13 avril : il reste juste une semaine pour obtenir le complément.
Exercice 5

Deux enrouleurs bout à bout

Calcul

Le perforateur (1 100 W) et la scie sabre (1 200 W) doivent fonctionner ensemble à l’extrémité nord de la zone, à 45 m de CC2. Anthony propose de mettre deux enrouleurs standard de Calvérac bout à bout (chacun 25 m, 3G2,5, étiquette fictive : 1 800 W enroulé, 4 000 W déroulé). Loïc préfère reprendre l’ancien enrouleur de 40 m en 3G1,5 (1 000 W enroulé, 3 500 W déroulé), « qui suffit presque ».

  1. Calcule le courant absorbé par les deux outils.

  2. Calcule la résistance aller-retour, la chute de tension (en V et en %) et la puissance perdue pour les deux enrouleurs bout à bout, entièrement déroulés.

  3. Fais le même calcul pour l’ancien enrouleur de 40 m. Atteint-il seulement le nord de la zone ?

  4. Loïc n’utilise que la scie sabre avec l’ancien enrouleur, qu’il laisse enroulé. Calcule le courant et la chute de tension. Ce montage est-il acceptable ?

  5. Propose une meilleure solution, sans rallonges bout à bout.

Voir le corrigé détaillé
  1. P = 1 100 W + 1 200 W = 2 300 W ; I = 2 300 W ÷ 230 V = 10,0 A.

  2. Deux enrouleurs de 25 m : longueur 50 m, aller et retour 100 m.

  • R = 0,0172 Ω·mm²/m × 100 m ÷ 2,5 mm² ≈ 0,688 Ω ;
  • ΔU = R × I ≈ 0,688 Ω × 10,0 A ≈ 6,88 V, soit 6,88 ÷ 230 ≈ 3,0 % ;
  • P = R × I² ≈ 0,688 Ω × (10,0 A)² ≈ 68,8 W.
  1. Ancien enrouleur de 40 m : R ≈ 0,917 Ω ; ΔU ≈ 9,17 V (4,0 %) ; perte ≈ 91,7 W. Et surtout, 40 m ne suffisent pas pour atteindre un poste situé à 45 m : il faudrait encore ajouter une rallonge.

  2. I = 1 200 W ÷ 230 V ≈ 5,22 A ; ΔU ≈ 0,917 Ω × 5,22 A ≈ 4,79 V (2,1 %). La chute de tension serait acceptable, mais l’enrouleur laissé enroulé n’admet que 1 000 W d’après son étiquette : avec 1 200 W, il chauffe sur son tambour. Ce montage est refusé. De toute façon, cet enrouleur a été retiré du chantier.

  3. Meilleures solutions, à combiner :

  • déplacer la découpe : couper les chemins de câbles au poste de préparation, près de CC2, et n’apporter que les pièces prêtes au nord de la zone ;
  • utiliser au nord un perforateur sur batterie (U6-01) ;
  • si une prise est vraiment nécessaire au nord, demander à Fabrice une solution prévue (second point d’alimentation protégé, câble d’une seule longueur adaptée posé le long du mur), décidée et mise en place par une personne habilitée.
Piège

« Ça marche, donc ça va. » Une rallonge trop longue et trop fine fait marcher l’outil, mais elle chauffe, fait chuter la tension (moteur moins puissant, qui force) et multiplie les points de connexion fragiles. On organise pour ne pas en avoir besoin.

Exercice 6

Les charges de la semaine

Analyse

Le lundi 19 avril 2027, avant le tirage des câbles, Bilal liste les charges à déplacer de la zone de stockage vers les postes. Notice fictive de Sorbelin : 5G16 1,05 kg/m ; 4G2,5 0,21 kg/m ; 4G4 0,30 kg/m ; 3G1,5 0,11 kg/m ; presse-étoupe 0,06 kg.

N° Charge
1 touret du câble W7 : 100 m de 5G16, touret vide de 28 kg
2 touret de 200 m de 4G2,5 (câbles W11 à W15 des moteurs des convoyeurs), touret vide de 22 kg
3 couronne de 50 m de 3G1,5, sans touret
4 couronne de 30 m de 4G4 pour le câble W16, sans touret
5 carton de 50 presse-étoupes
  1. Calcule la masse de chaque charge.

  2. Pour chacune, indique le moyen de déplacement adapté, en suivant l’ordre des questions du cours.

  3. Cite la règle du Code du travail sur les charges portées de façon habituelle. Que change-t-elle pour les charges 1 et 2 ?

  4. Le chariot élévateur de Ternevault est disponible. Bilal peut-il le conduire pour amener la charge 1 ? Qui le fait ?

  5. Pourquoi Bilal doit-il aussi connaître la position du centre de gravité d’une charge ?

Voir le corrigé détaillé
  1. Masses :
N° Calcul Masse
1 100 m × 1,05 kg/m + 28 kg 133 kg
2 200 m × 0,21 kg/m + 22 kg = 42 kg + 22 kg 64 kg
3 50 m × 0,11 kg/m 5,5 kg
4 30 m × 0,30 kg/m 9,0 kg
5 50 × 0,06 kg 3,0 kg
  1. Moyens, dans l’ordre des questions du cours (éviter, aide mécanique, puis port) :
  • 1 et 2 : on évite de les porter. Ils sont amenés au chariot élévateur ou au transpalette sur leur palette, puis posés sur un dérouleur à vérins, au plus près du point de tirage (livraison à pied d’œuvre si possible).
  • 3, 4 et 5 : charges légères et compactes, portables à la main avec les bons gestes ; un diable ou un chariot de chantier évite les allers-retours.
  1. Article R. 4541-9 du Code du travail : quand la manutention manuelle est inévitable et qu’aucune aide mécanique n’est possible, un travailleur ne porte pas de façon habituelle plus de 55 kg sans avoir été reconnu apte par le médecin du travail, et jamais plus de 105 kg ; 25 kg pour les femmes. La charge 1 (133 kg) dépasse même le maximum absolu : elle ne se porte en aucun cas. La charge 2 (64 kg) dépasse 55 kg : elle ne se porte pas à la main dans une organisation normale, puisque des aides mécaniques existent (art. R. 4541-3 et R. 4541-5). Les seuils ne sont pas des objectifs.

  2. Non. La conduite d’un chariot élévateur exige une autorisation de conduite délivrée par l’employeur (U6-06). Le chariot de Ternevault est conduit par un cariste de Ternevault autorisé, à la demande de Fabrice, selon les modalités du plan de prévention. Bilal guide et sécurise le passage.

  3. Une charge dont le côté lourd est mal placé peut basculer ou déséquilibrer celui qui la porte ou l’élingue. L’employeur doit donner ces informations (art. R. 4541-7) ; pour un touret, le centre de gravité est sur l’axe, mais un touret entamé d’un seul côté ou posé sur une pente roule (presque-accident du 22 avril 2027).

Exercice 7

La visite du jeudi 29 avril

Analyse

Jeudi 29 avril 2027 à 10 h, Fabrice fait le tour de la zone avec Bilal. Il relève huit points sur le plan ci-dessous.

La zone de la ligne 3, jeudi 29 avril à 10 h
Zone de la ligne 3, jeudi 29 avril 2027, 10 h (relevé de la visite) allée des chariots TD-L3 / ARM-L3 zone de levage plateforme (en cours) CC2 établi mobile touret sol en pente palette bac caisse escabeau 1 2 3 4 5 6 7 8 Le câble dessiné de CC2 vers la gauche est une rallonge 3G2,5 de 25 m (aucun autre câble au sol n'est prévu au plan). Balisage prévu : chaînette rouge et blanche continue sur tout le pourtour, entrée côté passage.
1 rallonge qui traverse l'allée des chariots ; 2 porte de CC2 ouverte ; 3 touret sans cales sur le sol en pente ; 4 palette devant l'extincteur ; 5 chaînette décrochée sur 3 m ; 6 escabeau dans la zone de levage de la plateforme en cours d'utilisation ; 7 un seul bac « tout venant » ; 8 caisse à outils ouverte dans le passage.
  1. Pour chacun des huit points, indique le danger ou la conséquence, la correction immédiate et la règle (ou la partie du cours) concernée.

  2. Classe les huit points en trois groupes : ceux qui imposent d’arrêter tout de suite une activité, ceux qui se corrigent immédiatement sans arrêter le travail, et ceux qui se corrigent dans l’heure.

  3. Le point 5 a été causé par un monteur d’Ostravelle qui a décroché la chaînette pour passer avec un chariot. Comment Fabrice doit-il traiter cet écart ?

  4. Propose deux actions pour que ces écarts ne reviennent pas.

Voir le corrigé détaillé
Point Danger ou conséquence Correction immédiate Règle
1 rallonge dans l’allée chute d’un piéton ; gaine écrasée par un chariot, puis contact avec un conducteur débrancher, faire passer le câble en hauteur ou le long du mur, ou changer d’organisation rallonges : jamais en travers d’une allée ; plan de prévention
2 porte de CC2 ouverte accès aux pièces internes, poussière et eau dans le coffret refermer ; vérifier qu’aucun câble ne passe par la porte coffret toujours fermé, outils branchés sur les prises
3 touret sans cales en pente touret qui roule, écrasement caler immédiatement, déplacer vers la partie plate du stockage stockage sur sol plat, touret calé (presque-accident du 22/04)
4 palette devant l’extincteur extincteur invisible et inaccessible en cas de feu dégager tout de suite moyens de secours dégagés
5 chaînette décrochée entrée de personnes non autorisées dans la zone raccrocher, vérifier la continuité zone matérialisée (R. 4224-20) ; balisage continu
6 escabeau sous la zone de levage chute d’objet sur la personne ; escabeau qui n’est pas un poste de travail en hauteur arrêter le levage, faire sortir la personne, retirer l’escabeau, baliser au sol balisage de la zone de levage ; travail en hauteur (U6-06)
7 bac « tout venant » tri impossible, coût plus élevé, déchets dangereux mélangés installer les bacs par flux, retrier le contenu tri au poste ; contenants séparés (U6-06)
8 caisse ouverte dans le passage chute de plain-pied, outils perdus refermer, ranger hors du passage passage dégagé ; 5S
  1. Arrêt immédiat d’une activité : 6 (le levage s’arrête tant qu’une personne est dessous) et 1 (la rallonge est débranchée et l’outil arrêté tant que le câble traverse l’allée). Le point 3 se corrige aussi sur-le-champ, avant que quiconque touche le touret. Les points 2, 4 et 5 (porte de CC2, extincteur, chaînette) prennent quelques secondes : on les corrige tout de suite, sans arrêter d’activité. Dans l’heure : 7 et 8 (bacs de tri, caisse à outils).

  2. Fabrice ne donne pas d’ordre direct aux salariés d’Ostravelle (U6-07). Il fait raccrocher la chaînette tout de suite, puis signale l’écart au responsable d’Ostravelle et à Thierry Bouvet, qui coordonne les entreprises (plan de prévention). On convient d’un passage prévu pour les livraisons d’Ostravelle, au lieu d’ouvrir le balisage n’importe où. L’écart est noté au compte rendu de la réunion de coordination.

  3. Par exemple : un tour de zone de cinq minutes à chaque prise de poste et après la pause de midi, avec une liste de contrôle (balisage, circulations, coffret, stockage, tri) ; un passage dédié et signalé pour les livraisons des autres entreprises ; des bacs de tri étiquetés posés au poste ; une règle « on ne quitte pas son poste sans refermer sa caisse » rappelée au point d’équipe du matin.

Exercice 8

Le poste de câblage n° 2

Analyse

Annexe 1 — Situation. Du lundi 12 au mardi 27 avril 2027, deux câbleurs de l’atelier de Calvérac câblent l’armoire de TD-L3 au poste n° 2. À l’autocontrôle du point d’arrêt PA1 (27 avril), deux repères inversés sont trouvés sur le bornier (NC-02, 4 h de reprise). Un câbleur explique : « L’armoire était posée au sol la première semaine, le folio était posé sur l’établi derrière moi, et les repères étaient écrits à la main au fur et à mesure. »

Annexe 2 — Audit 5S du poste n° 2 : notes sur 20 en 2027 : janvier 9, février 11, mars 13, avril 14, mai 16, juin 17 (objectif 16).

Annexe 3 — Tableau TA1 : schéma du cours (partie 7) ; ID0 300 mA retardé, ID1 30 mA (Q1 étuve, Q4 prises de l’atelier dont le poste n° 2), ID2 30 mA (Q2 compresseur, Q3 banc d’éclairage).

  1. Identifie, dans le témoignage du câbleur, trois causes d’organisation de NC-02, et propose une mesure pour chacune.

  2. Calcule le taux de réussite de l’audit en janvier et en juin, puis la progression en points.

  3. Une visseuse branchée sur une prise du poste n° 2 a un défaut d’isolement qui laisse fuir 40 mA vers la terre. Quel appareil de TA1 déclenche ? Quels autres circuits sont coupés en même temps ? Pourquoi ID0 ne déclenche-t-il pas ?

  4. Le câbleur veut réarmer ID1 « pour finir sa journée ». Que doit-il faire à la place ?

  5. Dessine, à main levée, la vue de dessus du poste réorganisé : place de l’armoire, du folio, des outils, des repères et des bacs.

Voir le corrigé détaillé
Cause Mesure
armoire posée au sol : câblage en position penchée, mauvaise vue du bornier bas armoire fixée sur la table élévatrice, réglée à hauteur des coudes
folio derrière le câbleur, sur l’établi : on câble de mémoire folio à l’indice en cours affiché dans la porte ou sur un pupitre face au câbleur
repères écrits à la main au fur et à mesure : inversions et erreurs de lecture repères imprimés à l’avance à partir de la nomenclature, rangés dans l’ordre du bornier dans la zone secondaire ; autocontrôle bornier par bornier
  1. Janvier : 9 ÷ 20 = 45 % ; juin : 17 ÷ 20 = 85 %. Progression : 17 − 9 = 8 points, soit 40 points de pourcentage.

  2. La fuite de 40 mA dépasse la sensibilité de ID1 (30 mA) : ID1 déclenche. Il coupe tout ce qu’il protège : Q4 (toutes les prises de l’atelier, pas seulement le poste n° 2) et Q1 (l’étuve de séchage). ID0 ne déclenche pas : sa sensibilité est de 300 mA, bien au-dessus de 40 mA, et il est retardé, justement pour laisser déclencher d’abord les différentiels de 30 mA situés en aval. C’est la sélectivité : seul le groupe concerné est coupé, le compresseur et le banc d’éclairage restent alimentés.

  3. Il ne réarme pas. Il débranche la visseuse, la retire de la zone avec une étiquette « hors service », et prévient le responsable de l’atelier. Le réarmement et la recherche de la cause sont faits par une personne habilitée ; si ID1 redéclenche sans la visseuse, on cherche un autre défaut (l’étuve a déjà posé ce problème, U5-03).

  4. Attendus du croquis : armoire face au câbleur sur la table élévatrice ; folio dans la porte ; pince, sertisseuse et tournevis dans la zone principale ; embouts et repères imprimés dans la zone secondaire, dans l’ordre ; réserve plus loin ; tableau à ombres et bacs de tri sur les côtés, à portée de main ; aucun câble au sol dans le passage.

Exercice 9

La lumière dans la fosse

Calcul et analyse

Le transformateur de sécurité TB1 de CC2 (230 V / 24 V, 100 VA) est protégé au secondaire par le fusible FB1 de 4 A. Les baladeuses LED font 18 W sous 24 V. Pour éclairer toute la fosse des convoyeurs, Loïc propose d’en brancher quatre sur une même rallonge 24 V de 10 m à deux conducteurs de 1,5 mm².

  1. Calcule le courant nominal au secondaire de TB1, puis le nombre maximal de baladeuses que l’on peut brancher, en tenant compte du transformateur et du fusible.

  2. Calcule le courant dans la rallonge avec quatre baladeuses, sa résistance aller-retour, la chute de tension en volts et en pourcentage de 24 V.

  3. Calcule le pourcentage de chute de tension qu’aurait la même rallonge si elle transportait la même puissance (72 W) en 230 V. Que montre la comparaison ?

  4. Explique pourquoi TB1 et CC2 restent hors de la fosse, et pourquoi on n’utilise pas de projecteurs 230 V dans la fosse.

  5. Le secondaire de TB1 n’est ni relié à la terre ni protégé par un différentiel. Est-ce une erreur ? Justifie.

Voir le corrigé détaillé
  1. Courant nominal au secondaire : I = S ÷ U = 100 VA ÷ 24 V ≈ 4,17 A.
  • Limite du transformateur : 100 VA ÷ 18 W ≈ 5,6, soit 5 baladeuses.
  • Limite du fusible : 4 A × 24 V = 96 W ; 96 W ÷ 18 W ≈ 5,3, soit 5 baladeuses.

On peut donc brancher au plus 5 baladeuses ; avec 4, on garde une petite marge.

  1. Quatre baladeuses : P = 4 × 18 W = 72 W ; I = 72 W ÷ 24 V = 3,0 A.
  • R = 0,0172 Ω·mm²/m × (2 × 10 m) ÷ 1,5 mm² ≈ 0,229 Ω ;
  • ΔU = R × I ≈ 0,229 Ω × 3,0 A ≈ 0,688 V ;
  • en pourcentage : 0,688 ÷ 24 ≈ 2,9 %.
  1. En 230 V, 72 W donnent I = 72 W ÷ 230 V ≈ 0,313 A ; ΔU ≈ 0,229 Ω × 0,313 A ≈ 0,072 V, soit 0,072 ÷ 230 ≈ 0,031 %. Pour une même puissance, la très basse tension demande un courant environ 10 fois plus grand, et la chute de tension relative est environ 92 fois plus grande (rapport (230 ÷ 24)² ≈ 92). C’est pourquoi les circuits en TBTS doivent rester courts et de section suffisante.

  2. Le transformateur et le coffret fonctionnent en 230 V : placés dans une fosse humide, un défaut d’isolement ou une projection d’eau y mettrait une tension dangereuse à portée de main de personnes souvent à genoux, mouillées, en contact avec des masses métalliques. Seul le 24 V descend dans la fosse. Un projecteur 230 V au fond de la fosse ferait entrer cette tension dangereuse dans le lieu le plus exposé.

  3. Non, ce n’est pas une erreur. La TBTS est sûre précisément parce que son secondaire est isolé du réseau et non relié à la terre : il n’y a pas de boucle de défaut par la terre, et la tension de 24 V reste faible même entre les deux conducteurs. Un différentiel serait inutile sur ce circuit isolé. La protection du secondaire contre les surintensités est assurée par FB1 ; le différentiel QC4 de 30 mA protège le primaire et le transformateur, côté 230 V.

Exercice 10

Essais et repli de la ligne 3

Entraînement E8

Situation d’entraînement au format de l’épreuve E8 : préparer et tenir l’espace de travail d’une phase de réalisation, puis répondre aux questions de la commission. Durée conseillée : 1 h 30 de préparation, puis 20 minutes de questions.

Annexe 1 — Contexte. Le chantier de la ligne 3 se termine. Mardi 18 mai 2027 : essais communs de ARM-L3 (armoire de commande de la ligne 3, avec son automate), TD-L3, des convoyeurs C1 à C5 et du palettiseur, avec Liam Fairbrook, technicien de mise en service d’Ostravelle, qui travaille en anglais (U6-07). Les mises sous tension et les manœuvres sont faites uniquement par le personnel habilité de Calvérac désigné par Fabrice. Vendredi 21 mai 2027 : réception et repli (tâche L), fin du chantier.

Annexe 2 — Plan de la zone pendant les essais.

La zone pendant les essais du 18 mai
Annexe 2 — Zone de la ligne 3 pendant les essais (mardi 18 mai 2027) allée des chariots périmètre d'essais balisé (accès unique contrôlé) TD-L3 ARM-L3 C1 C2 C3 C4 C5 palettiseur (Ostravelle) poste de commande des essais CC2 zone d'attente (personnes non concernées) accès unique QC1 de CC2 : ordinateur de mise en service 60 W, analyseur de réseau 90 W, perforateur 1 100 W (repli de la zone). Hypothèse de calcul : facteur de puissance proche de 1 pour tous ces appareils.
Périmètre d'essais balisé, accès unique, poste de commande des essais près de ARM-L3, zone d'attente des personnes non concernées, coffret CC2. QC1 alimente l'ordinateur de mise en service (60 W), l'analyseur de réseau de Hugo Vasseur (90 W) et, pour le repli, un perforateur (1 100 W).

Annexe 3 — Relevés du vendredi 21 mai, 14 h.

  • Inventaire de l’outillage partagé : 46 outils sortis depuis le 12 avril, 44 rentrés ; manquent une clé à cliquet isolée et un tournevis isolé de 5,5 mm.
  • Grille de fin de chantier de Calvérac (20 points) : 17 conformes. Non conformes : chaînette encore en place autour du stockage vide ; deux panneaux « danger électrique » sur l’emplacement de CC2, déjà déposé ; colliers et chutes de gaine au pied de ARM-L3.
  • Le collecteur passe à 15 h 30 pour la benne bois et le fût de déchets dangereux (U6-06).

Travail à faire

Partie A — Organiser l’espace des essais (mardi 18 mai)

A1. Explique pourquoi la zone des essais est organisée en périmètre à accès unique et ce qui change par rapport aux jours de câblage.

A2. Liste les éléments de balisage et de signalisation à mettre en place, et précise qui peut entrer dans le périmètre.

A3. Calcule le courant de QC1 avec les trois appareils de l’annexe 2, et conclus.

Partie B — Rendre la zone (vendredi 21 mai)

B1. Mets dans un ordre logique les opérations du repli : dépose de CC2, retrait du balisage, recherche des outils manquants, enlèvement des déchets, nettoyage, fermeture et étiquetage des armoires, état des lieux avec Ternevault. Précise qui fait chaque opération électrique.

B2. Calcule le taux de l’inventaire et le taux de conformité de la grille. Que fais-tu avant de refermer définitivement ARM-L3 et TD-L3, et pourquoi ?

B3. Corrige les trois non-conformités de la grille.

Partie C — Questions de la commission (oral, 20 minutes)

C1. « Pourquoi n’avez-vous pas laissé Liam Fairbrook brancher son ordinateur sur une prise de la ligne 2 ? »

C2. « Le balisage, ça coûte du temps. Qu’est-ce qui le justifie réglementairement ? »

C3. « Si un outil isolé 1000 V est fourni, pourquoi ne pas raccorder sous tension ? »

C4. In English : Liam asks: “Can I plug my laptop into the panel ARM-L3 and open the door to check the PLC?” Réponds-lui en anglais, en deux ou trois phrases courtes et polies (voir ANG-22 « L’anglais de l’électrotechnicien »).

Voir le corrigé détaillé

Partie A — Organiser l’espace des essais

A1. Pendant les essais, des mises sous tension et des mouvements de machines (convoyeurs, palettiseur) ont lieu : le danger n’est plus seulement électrique, il est aussi mécanique (démarrage d’un convoyeur, montée de l’axe de levage du palettiseur). L’analyse de risque de U6-01 (situation E4, essais de l’armoire) prévoit : essais faits par du personnel habilité, armoire refermée, zone balisée, personnes non concernées tenues à distance. Un accès unique permet de savoir qui est dans le périmètre et de l’annoncer avant chaque mise en mouvement. Les jours de câblage, l’installation était hors tension et l’équipe circulait librement dans sa zone ; pendant les essais, chaque entrée est contrôlée.

A2. Éléments à mettre en place :

  • chaînette ou barrières continues autour du périmètre, un seul accès ;
  • à l’accès, panneaux : avertissement « danger électrique » et « démarrage automatique de machines » (triangle jaune) ; obligation (casque, protections auditives) ; interdiction d’accès aux personnes non autorisées, avec le nom du responsable des essais ;
  • zone d’attente repérée pour les personnes non concernées ;
  • poste de commande des essais près de ARM-L3, dégagé, avec le protocole d’essai et les folios à jour ;
  • arrêt d’urgence des machines repéré et accessible.

Entrent dans le périmètre : les personnes désignées par Fabrice pour les essais (personnel habilité de Calvérac, Hugo Vasseur pour les mesures), Liam Fairbrook accompagné et après son accueil sécurité, Thierry Bouvet ou son représentant. Les autres restent en zone d’attente.

A3. P = 60 W + 90 W + 1 100 W = 1 250 W ; I = 1 250 W ÷ 230 V ≈ 5,43 A, soit environ 34 % du calibre de 16 A. QC1 suffit largement.

Partie B — Rendre la zone

B1. Ordre logique (d’autres ordres sont acceptables s’ils respectent la sécurité) :

  1. Recherche des outils manquants, armoires encore ouvertes et éclairées, avant toute fermeture.
  2. Fermeture et étiquetage de ARM-L3 et TD-L3 (fermés à clé, clés remises à Ternevault selon le procès-verbal).
  3. Nettoyage de la zone (colliers, chutes de gaine, poussière) et vidage des bacs de tri dans les contenants.
  4. Enlèvement des déchets par le collecteur à 15 h 30 (benne bois, fût de déchets dangereux), bon d’enlèvement vérifié (U6-06).
  5. Dépose de CC2 : Mickaël Tessier (électricien habilité de Ternevault) ouvre le départ Q38, puis Fabrice (habilité) débranche la fiche de P38 et retire le coffret et le câble WC2. Ni Bilal ni personne d’autre ne décâble un appareil électrique de sa propre initiative.
  6. Retrait du balisage et des panneaux en dernier, quand plus aucun danger ne subsiste.
  7. État des lieux avec Thierry Bouvet, zone rendue propre, réserves éventuelles notées.

B2. Inventaire : 44 ÷ 46 ≈ 95,7 %. Grille : 17 ÷ 20 = 85 %. Les deux outils manquants sont des outils isolés : avant de refermer définitivement ARM-L3 et TD-L3, on recherche les outils dans les armoires, les goulottes et sous les borniers. Un outil métallique oublié dans une armoire peut provoquer un court-circuit à une prochaine manœuvre ou gêner une intervention ; les armoires ne sont refermées qu’une fois l’outillage retrouvé ou son absence dans les armoires confirmée par un contrôle visuel complet.

B3. Corrections :

  • chaînette autour du stockage vide : la retirer, le danger a disparu ;
  • panneaux « danger électrique » sur l’emplacement de CC2 déposé : les retirer (un panneau est enlevé quand la situation qui le justifiait disparaît, arrêté du 4/11/1993, annexe II) ;
  • colliers et chutes de gaine au pied de ARM-L3 : ramasser et trier (plastiques), puis repasser la grille.

Partie C — Questions de la commission (éléments de réponse)

C1. « Parce que les prises de la ligne 2 appartiennent à l’installation de Ternevault et ne font pas partie des moyens prévus pour nous au plan de prévention. Le chantier ne s’alimente que sur notre coffret CC2, dont toutes les prises sont protégées par un différentiel de 30 mA et essayées chaque semaine. Et l’ordinateur de Liam consomme 60 W : QC1 avait la place. »

C2. « Le Code du travail impose de signaler et de matérialiser une zone de danger, même pour une intervention ponctuelle, pour empêcher les personnes non autorisées d’y entrer (art. R. 4224-20). La signalisation suit l’arrêté du 4 novembre 1993. Et quelques minutes de balisage coûtent peu à côté d’un accident ou d’un arrêt de chantier. »

C3. « Un outil isolé 1000 V est une protection supplémentaire contre un contact accidentel ou un court-circuit au voisinage. Il ne remplace ni la consignation ni une habilitation au travail sous tension. Chez Calvérac, on ne travaille pas sous tension : le raccordement de W7 s’est fait le 15 mai, Q7 consigné, sous la conduite du chargé de travaux. »

C4. Exemple de réponse :

“I’m sorry, but only authorised Calvérac staff may open ARM-L3. You can plug your laptop into the site box CC2. If you need data from the PLC, please ask Fabrice: our team will give it to you.”

(Je suis désolé, mais seul le personnel habilité de Calvérac peut ouvrir ARM-L3. Vous pouvez brancher votre ordinateur sur le coffret de chantier CC2. Si vous avez besoin de données de l’automate, demandez-les à Fabrice : notre équipe vous les donnera.)

Astuce

Devant la commission, appuie chaque réponse sur un fait de ton chantier (une date, un repère, un chiffre) et sur une règle (article, consigne, schéma). « On a toujours fait comme ça » n’est pas une justification.

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