Kiirraudtee 20 kV võrgustiku ehitustehnoloogiate ülevaade

1. Projekti ülevaade
Projekt hõlmab uue Jakartas–Bandungis asuva kiirraudtee ehitamist, mille peamise lõigu pikkus on 142,3 km, sealhulgas 76,79 km sildid (54,5%), 16,47 km tunnelid (11,69%) ja 47,64 km talved (33,81%). On ehitatud neli jaama – Halim, Karawang, Padalarang ja Tegal Luar. Jakartas–Bandungi kiirraudtee peamise lõigu pikkus on 142,3 km, kavandatud maksimaalne kiirus on 350 km/h, kahe raudtee vaheline vahemaa on 4,6 m, sealhulgas umbes 83,6 km ballastita rada ja 58,7 km ballastiga rada. Jõudluse tarbeks kasutatakse AT (autotransformatoori) toite meetodit.

Väline toitevõrk kasutab 150 kV tõkkeastet, samas kui sisemine toitejaotussüsteem kasutab 20 kV tõkkeastet. Kiirraudteekatte süsteemi käte- ja paigutussüsteem kasutab Hiina standardiseeritud ja lihtsustatud disaini. China Railway Electrification Bureau vastutab materjali ostmise eest, kogu jõudluse ja toitevõrgu ehitamise eest Jakartas–Bandungis asuvalt kiirraudteelt Indoneesias, samuti väliste võrkude ühendamise eest provisoriumiliste summade rahastamisel.

2. 20 kV jaotussüsteemi disainilahendus
2.1 20 kV peamine elektriline ühendus ja töörežiim
20 kV peamine busbar kasutab ühebusbari konfiguratsiooni, segmenteeritud busside ühendava automaatse lüliti abil. On antud 20 kV läbipääsuline juhtme osa, mis pärast läbimist spikleriiega väljastab 20 kV kompleksse läbipääsulise laadiku ja 20 kV esmase läbipääsulise joone. Spikri neutraalpunkt on maapindaga seotud väikese vastuande abil, spikri jaoks ei ole paigutatud ümberringi lüliti.

Tavalises tööolukorras tarnavad mõlemad energialaadid korraga, busside ühendava lüliti on avatud. Kui üks energiaallikas väljub tööst, siis avaneb väljuma paneme allikaga saanud lüliti ja busside ühendava lüliti suletakse automaatselt, lubades teisele energiaallikale kannatada kogu alamjaama laadi. 20 kV läbipääsulise busi osas on paigutatud reaktiivse jõudluse kompenseerimise seade, tagades, et alamjaama sissetuleva poolt jõudluse tegur on vähemalt 0,9 kompenseerimise järel.

2.2 Paigutusplaan
Kõik jaotusalajad asuvad koos jaama piirkonna operatiivsete ja elamispakkujate ehitustega esimesel korrusel, välja arvatud Tegal Luar EMU Depoti jaotusalaja, mis on ehitatud eraldi ühekorraline struktuur. Kablite vahekohta ei ole antud. Esimesel korrusel asuvad ruumid spikri (esmase ja kompleksse läbipääsulise jaoks), reaktiivse jõudluse kompenseerimise, neutraalpunkti maapinnaga sidumise seadmete, kommunikatsiooniseadmete, varunduse säilitamise, kõrgepinge lüliteseadmete, kontrolliruumi, tööriistade ruumi ja puhkeala jaoks. Alamjaamas asuvad kabelid on paigutatud kabeltroogides.

Spikri ruumi, reaktiivse jõudluse kompenseerimise ruumi, neutraalpunkti maapinnaga sidumise seadmete ruumi ja kõrgepinge ruumi vahelised ühendused on tehtud eelnevalt paigutatud putukite abil. Alamjaamas asuv alamjaam ei oma eraldi välisseid teeid ega tulekahju teeid. On antud välimine integreeritud utiliidi troogi, varustatud kabeltoetustega; sissetulevad ja väljaminevad kabelid on viidud selle troogi kaudu, kus kõrgepinge ja madalpinge/kontrollkabelid on paigutatud troogi vastandpooltes servadel. Muudes osades kasutatakse kabeltrooge ja putukite paigutamist.

3.Ehituse ettevalmistus

• Paigutuskäigute uurimine: Ehituse enne peab ehitaja läbi viima paigutuskäigute uurimise heaks kiidetud projekteerimisdokumentide ja seotud andmete põhjal ning valmistama paigutuskäigute uurimise aruande, mis käsitleb mägisto, geoloogiat, teede transpordi, seadmete ehitamise tingimusi ja integreeritud utiliidi troogi marsruuti.

• Ehituse joonistuste kontroll: Ehitaja peab kontrollima heaks kiidetud ehituse joonistusi paigalis ja kinnitama nende täpsust enne kasutamist. Igal juhul tuleb vigadest kohe teavitada tellijat, projekteerijat ja järelevalveinsenerit lahendamiseks.

• Uurimiste ja kontrollitud joonistuste põhjal peab ehitaja koostama detailse rakendamiskava ja tööjuhise jaotusalajale, selgitades protsessinorme, kvaliteedikontrolli nõuded ja olulistel protsessidel vajalikud liidesed, ja läbi viima nimetatud QR-koodi põhine tehniline instruktaaz.

• BIM optimeerimine: Varases ehituse faasis tuleb kasutada BIM-tehnoloogiat, et simuleerida seadmete paigutust ja kabelite marsruute 20 kV jaotusalajas. See võimaldab optimiseerida seadmete ja troogi/putukite paigutust ehituses, simuleerida kabelite marsruute sisesises ja välimises kabeltroogis, optimiseerida kabelite marsruute ja täpset määrata toetusbracketide asukohti. BIMi visualiseerimis- ja simulatsioonivõimet aitavad vältida ehituse ajal ruumilisi konflikte ja parandada efektiivsust.

4.Protsesside detailide optimeerimine
4.1 Kabeltroogi paigutus jaotusalajas
Alamjaam on ühekorraline struktuur, individuaalsete seadmeruumide harilik kabeltroog on eemaldatud. Spikri ruumi, reaktori ruumi ja väikese vastuande neutraalpunkti maapinnaga sidumise ruumi ja kõrgepinge/kontrolliruumide fundamentide vahel kasutatakse eelnevalt paigutatud terase putukite, mis ulatuvad kõrgepinge ruumi kabeltroogini kuni teise tasandi kabelitoetuse kõrgusest altpoolt. Kabelite vedamiseks lihtsamaks on eelnevalt paigutatud putukid välismise utiliidi troogi ja kõrgepinge ruumi kabeltroogi vahel optimeeritud troogi kujundisse, seinadega lõikepaigadel paigutatakse seinadega lõikeplaatid.

4.2 Busbari paigutus spikri ruumis
Spikri ruumi algne ühekihis horisontaalne kabeli lõpetuse toetusbracket on optimeeritud, lisades horisontaalse bracketi all nurga terase tugevdamiseks, et tugevdada stabiilsust ja vältida trembleerimist. Kabelid siseneksid spikrisse ülalt, bracketid on paigutatud 2500 mm kõrgusele. Kõrgepinge kabeli lõpetuse kaitsekere ja pansermünt on eraldi maapinnaga seotud.

 Kõik struktuurilised toetused on ühendatud põhise maandusjuhega platte või ringse terasega. Voolujoonte lõpud ühendatakse pingeregulaatori terminaalladega, kaitstud ristlustatud kiirgustsündiva soojuse kokku suruvabaga, mis on varvitud faasisoorte märgistusega. Tehingute jälgimiseks on paigaldatud L-kujuline nirosteelehituslik värskeraudvõrk koos nirosteelehitusliku hooldustükkiga (varustatud elektromagnetilise lukuga, mis avatakse ainult siis, kui kõrgepinge lülitus on lahti). Värske ja tükk on paigutatud nii, et tagada töötajate ohutus ja säilitada vajalikud elava osa vahed.

4.3 Kaabelite toetuste paigaldamine
BIM-põhine kaabe eelneva paigaldamise simulatsioon võimaldas eraldi marsruute: energiaallika poolt 1, energiaallika poolt 2, esimene läbipääsu poolt ja üldine läbipääsu poolt paigutati erinevatel suundutrenchi poolt, vältides olukorda, kus ühe energiakinge tõrge kahjustaks teist. Kaabe pöördraadiusi austati ja iga kaabe täpne paigutus toetustele määrati optimaalse toetuse tüübi ja asukoha põhjal.

 BIM-i kattumiskontroll sotsitas toetuste kõrgusi, et vältida kaabe ristumisi. Kõik toetuste horisontaalsed ribad on ühel tasandil, keskpunkti hälvene ≤5 mm. Toetused on paigutatud eelnevalt paigutatud teraseplaatidele trenchi seinte, toetuste alus ≥150 mm üle trenchi põhja. Integreeritud utiliidi trenchis on kaabe toetused maandatud 40 mm × 4 mm platte terasest, kus on kaks maanduspäist ühendatud integreeritud maandussüsteemiga.

4.4 Kaabe paigaldamise ehitus

• Kaabe paigutamise printsiip: erineva pingetaseme kaabeid tuleb paigutada ühest poolest teise, järgides järjestust: kõrgepinge elektrijaamade kaabeid, juhtimiskaabeid ja signaalikaabeid. Erineva liigi kaabeid või esimeste koormuste kahte tsirkuiti ei tohi paigutada samale toetuse tasandile.

• Disaini täpsustamine: Joonistuste põhjal võimaldavad kaabe paigaldamise tehnikad sügavama disaini täpsustamise, andes komplekteeritud ja süsteemse ehitusplaani, mis tagab sujuva tööprotsessi integreerimise ning parandab ohutust ja kvaliteedikontrolli.

• Jõudaraha arvutamine: Jõupanekumashinad on paigutatud lõpus, kaabevoogude masinad umbes igal 1 meetril. Kogenud praktikaga lisatakse paindlikkuse huvides kaabepöördetele 10 cm jõudaraha arvutamiseks.

• Paigaldusalade kontroll: Enne paigaldamist kontrollitakse seadmete paigaldamise seisundit. Veenduge, et jõudaraha jääks alla kaabe lubatud venimiskindluse piirini. Kontrollige kaabe paigaldamise masinate ohutust ja uurige paigaldusalast, et kinnitada kaabe tollide paigutust; kui standardid ei ole täidetud, siis tehke kohe muudatused.

• Kaabe paigaldamise väljakäiv: Enne paigaldamist valmistage sildid ja nummerdamine joonistuste põhjal pädevate tehniliste spetsialistide poolt. Paigaldusalal olev järelevalve tagab õiged kaabe marsruudid ja mudelite kasutamise. Mehaanilisel paigaldamisel ei tohi kaabe näha pansari plattenemist, keerlemist ega kuju kahjustust. Kasutage kraanit kaabe tolli paigutamiseks, toetatud eraldatud väljamaksumise toetusega, mis võimaldab ülemise otsa väljamaksumist ja vältib maapinna sõrme. Paigaldage kaabe jõupanekugripid enne jõupanekut. Pädevad tehnilised spetsialistid peavad jälgima seadmete toimimist ja voogude masinate paigutamist: peamised jõupanekumashinad on lõpus, voogude masinad on paigutatud umbes 80–100 meetri vahele ja suuri raadiusega rulli kaabepöördete juures.

• Kaabe fikseerimine: Pärast paigaldamist fikseeritakse kaabe alguspunktis/lõpuspunktis ja pöördete mõlemal pool, fikseerimise intervall 5–10 meetrit. Rakendage "paigalda üks, sidu üks" sidumise printsiipi ja uuesti fikseeritakse kaabe alguspunkti vastasuses. Raeladel paigaldatud kaabele paigaldatakse identifikaatorisiltid mõlemal pool, pöördetes ja ristmikutes; sirgedel osadel sildid iga 20 meetri järel. Sildidel tuleb ühtivalt kuvada kaabe number, spetsifikatsioon, alguspunkt/lõpuspunkt ja pingetasem.

• Kaabe tsirkuitide kontroll: Pärast paigaldamist kontrollitakse kogu kaabe tsirkuiti, sealhulgas seotud komponendid ja objektid. Kontrollige sildide täpsust, puuduvaid/valedaid paigaldusi ja kvaliteedikriteeriumide vastendust. Ohutuks tööks:

• Paigaldate jagajaid AC/DC kaabe või erineva pingetasemega tsirkuitide vahel, kui need ei jagaks sama reela;

• Veenduge, et kõik trenchide katted oleksid paigas ja trenchid oleksid takistusteta ja vetteta;

• Tehke isolatsioonitahendus- ja lekkejõudude testid vastavalt standarditele;

• Kinnitage terminaalide paigutus ja võrgu ühilduvus vastuvõtmisel.

4.5 Tulekahju tõkestamise ja -vastaste meetmed
Kõik põletamisvahede, ehitise sissepääsude, korruseplatvormide ja avatud kohtade all HV/LV kaabinetide vahelised lõiked peavad olema tulekahju vastased. Tulekahju vastased materjalid peavad vastama Indoneesia standarditele, mis käsitlevad jõudlust, testimismeetodeid, üldisi tehnilisi spetsifikatsioone kaabe tulekahju tõkestavate kateeringute jaoks ning tehnilisi nõudeid tulekahju vastaste kaabe mahla jaoks. Tulekahju vastased kaabe kasutatakse sisesises. Tulekahju vastaskuideta kaabe, mis sissesõidub substaatsiooni, tuleb mahlastada tulekahju vastase tape või katkestada tulekahju vastase värviga.

5. Integreeritud ehitus ja hooldus
Ehituse ajal oli töötlemise ja hoolduse üksused kaasatud varakult, et sünkroniseerida ehituse ja hoolduse standardeid, seades aluse kõrgekvaliteedilisele, ilusale ja keskkonnasõbralikule HSR-le. Ühest küljest aitas tihedas koostöös ülevõtmise subjektiga disaini esitlustel, spetsifikatsioonide läbivaatustel ja tehnilistes kohtumistel täpsustada protsesside standardeid ja seadmete/materjalide jõudlust nõuandeid, põhinedes töötlemise kogemustel. Teisest küljest, ehituse ajal – rahuldades disaini ja kodeksite nõudeid – optimiseeriti protsesse töötlemise ohutuse ja hoolduse nägemuse perspektiivist, hõlmades kaabe trenchide, kaabe hoolduse ligipääsu, ühenduskasti, maandamise, kaitsevõrku ja sildide parandusi, parandades sellega töötlemise ohutust ja füüsilist kvaliteeti.

6. Järeldus
Kokkuvõtlikult jätkuvad HSR elektrivõrkude ehitustehnoloogiate areng, rohkem insenereid rakendab integreeritud mõtteid HSR projektidesse. Elektromagnetiliste tehnoloogiate, BIM kiire optimeerimise ja varajaste hoiatussüsteemide parandused toetavad HSR "Nelja-elektri" (elekter, signaal, telekom ja vedur) integreerimist. See artikkel püüab anda mõtteid nende tehnoloogiate edasiseks arenguks.