Partie A - Adaptation et distribution de l'énergi… · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole remplacement - EE 2026

Mise en situation

Les trains utilisés sur la ligne 15 Sud sont de type MR6V. Ils sont composés de six voitures dont quatre sont motorisées.

La conception des trains garantit une grande sobriété énergétique avec notamment l'utilisation d'éclairages à LED et la récupération d'énergie lors des phases de freinage.

Partie A: comment sont alimentés les trains circulant sur la ligne 15 Sud ?

L'alimentation électrique des trains sur la ligne 15 Sud se fait à l'aide de plusieurs postes de redressement répartis le long de la ligne. Certains postes sont indépendants, d'autres sont intégrés dans les gares.

La gare Arcueil-Cachan possède un des postes de redressement de la ligne. Sa structure est la suivante:

L'alimentation électrique des voies se fait à l'aide de caténaires placées au-dessus des lignes avec retour de courant par les rails.

Au niveau de la gare Arcueil-Cachan, les voies 1 et 2 sont composées de 3 sections différentes sans coupure des rails.

DTS1: domaines de tension (d'après NF C18-510)

Domaines de tension

Valeur de la tension nominale

Alternatif

Continu

Très basse tension

TBT

$Un \le 50\text{ V}$

$Un \le 120\text{ V}$

Basse tension

BT

$50\text{ V} < Un \le 1\,000\text{ V}$

$120\text{ V} < Un \le 1\,500\text{ V}$

Haute tension

HTA

$1\,000\text{ V} < Un \le 50\,000\text{ V}$

$1\,500\text{ V} < Un \le 75\,000\text{ V}$

HTB

$Un > 50\,000\text{ V}$

$Un > 75\,000\text{ V}$

DTS2: caractéristiques principales des trains de type MR6V (extrait)

Les trains circulant sur la ligne 15 Sud sont composés de 6 voitures. Les voitures situées aux extrémités disposent d'une cabine entièrement ouverte sur la partie voyageurs.

Seules les voitures 1, 3, 4 et 6 sont motorisées soit au total 4 voitures sur 6.

Caractéristiques générales

Exploitation

Mode automatique intégral

Capacité

1 000 voyageurs

Longueur

108 m

Largeur

2 800 mm

Hauteur

4 020 mm

Hauteur sous plafond

2 150 mm

Masse

200 à 350 t

Bogies

Diamètre des roues neuves

860 mm

Vitesses

Vitesse maximale de conception

$120\text{ km}\cdot\text{h}^{-1}$

Vitesse maximale d'exploitation

$110\text{ km}\cdot\text{h}^{-1}$

Alimentation électrique

Captation

Par pantographe

Type de caténaire

Profilé aérien de contact

Tension nominale

1 500 V DC

Tension minimale permanente

1 200 V DC

DRS1: schéma de principe simplifié d'un poste de redressement

Question A.2

Les groupes de traction sont équipés de transformateurs repérés GTG1a, GTG1b, GTG2a et GTG2b sur le schéma de principe du poste de redressement représenté sur le document réponse DRS1.

Donner le type d'adaptation électrique effectuée par les transformateurs (AC/AC, AC/DC, DC/DC ou DC/AC).

Donner le rôle principal des transformateurs en précisant les tensions d'entrée et de sortie dans le cas étudié.

Question A.3

Les groupes de traction sont ensuite équipés de redresseurs repérés RED G1 et RED G2 sur le schéma de principe du poste de redressement.

Donner le type d'adaptation électrique effectuée par les redresseurs (AC/AC, AC/DC, DC/DC ou DC/AC).

Donner le rôle principal des redresseurs en précisant la nature des grandeurs électriques d'entrée et de sortie dans le cas étudié.

Question A.4

Au niveau de la gare Arcueil-Cachan, les voies 1 et 2 sont composées de 3 sections différentes sans coupure des rails.

Sur le schéma de principe du poste de redressement, surligner les circuits d'alimentation nécessaires pour alimenter uniquement la section 1 des voies 1 et 2 à partir des redresseurs RED G1 et RED G2.