بحث درباره تکنیکهای ساخت سیستم تامین برق ۲۰ کیلوولت در راهآهنهای پرسرعت
۱. مروری بر پروژه
این پروژه شامل ساخت راهآهن پرسرعت جدید جاکارتا-باندونگ با طول خط اصلی ۱۴۲٫۳ کیلومتر است که شامل ۷۶٫۷۹ کیلومتر پل (۵۴٫۵٪)، ۱۶٫۴۷ کیلومتر تونل (۱۱٫۶۹٪) و ۴۷٫۶۴ کیلومتر دیوار بانک (۳۳٫۸۱٪) میباشد. چهار ایستگاه به نامهای هالیم، کاراوانگ، پادالارانگ و تگال لوار ساخته شدهاند. خط اصلی راهآهن پرسرعت جاکارتا-باندونگ ۱۴۲٫۳ کیلومتر طول دارد و با سرعت حداکثر ۳۵۰ کیلومتر در ساعت طراحی شده است، با فاصله دو خط ۴٫۶ متر، شامل حدود ۸۳٫۶ کیلومتر خط بدون بالاست و ۵۸٫۷ کیلومتر خط با بالاست. سیستم تأمین انرژی تراکشن از روش تغذیه AT (اتوترانسفورمر) استفاده میکند.
برای تأمین برق خارجی از ولتاژ ۱۵۰ کیلوولت استفاده میشود، در حالی که سیستم توزیع برق داخلی از ولتاژ ۲۰ کیلوولت استفاده میکند. دستگاههای چسباندن و موقعیتسنجی راهآهن پرسرعت از طرح استاندارد و سادهسازی شده چین استفاده میکنند. بوروی برق و الکتریفیکیشن چین مسئول خرید مواد، ساخت کل سیستم تأمین برق و انرژی تراکشن راهآهن پرسرعت جاکارتا-باندونگ در اندونزی و همچنین قسمت اتصال برق خارجی که از طریق اعتبارات موقت تأمین میشود، است.
۲. طرح طراحی زیرстанسیون ۲۰ کیلوولت
۲.۱ اتصالات الکتریکی اصلی ۲۰ کیلوولت و حالت عملیاتی
موتورهای اصلی ۲۰ کیلوولت از طرح موتور واحد با تقسیمبندی با مدارکننده موتور با تبدیل خودکار استفاده میکنند. بخشی از موتور عبوری ۲۰ کیلوولت وجود دارد که پس از عبور از تنظیمکننده ولتاژ، خط عبوری بار ترکیبی ۲۰ کیلوولت و خط عبوری اصلی ۲۰ کیلوولت را تغذیه میکند. نقطه میانی تنظیمکننده ولتاژ از طریق مقاومت کوچکی به زمین متصل میشود و سوئیچ旁白：根据您的要求，我将继续翻译剩余的部分。
تنظیمکننده ولتاژ دارای سوئیچ旁白：请允许我纠正上述句子的拼写错误，并继续翻译。
نقطه میانی تنظیمکننده ولتاژ از طریق مقاومت کوچکی به زمین متصل میشود و سوئیچ دورزدن برای تنظیمکننده ولتاژ نصب نمیشود.
در شرایط عادی، هر دو منبع برق همزمان تغذیه میکنند و مدارکننده موتور باز است. اگر یکی از منابع برق خراب شود، مدارکننده ورودی طرف بیانرژی باز میشود و مدارکننده موتور خودکار بسته میشود تا منبع برق دیگر بتواند کل بار زیرستانسیون را تأمین کند. دستگاه جبران توان واکنشی روی بخش موتور عبوری ۲۰ کیلوولت نصب شده است که تضمین میکند عامل توان روی طرف ورودی زیرستانسیون بعد از جبران کمتر از ۰٫۹ نباشد.
۲.۲ طرح چیدمان
تمام زیرستانسیونها به جز زیرستانسیون تگال لوار که به صورت ساختمان تکطبقه مستقل ساخته شده است، در طبقه اول در کنار ساختمانهای عملیاتی و زندگی در منطقه ایستگاه قرار دارند. طبقات میانی کابلی وجود ندارد. طبقه اول شامل اتاقهای تنظیمکننده ولتاژ (برای خطوط عبوری اصلی و ترکیبی)، جبران توان واکنشی، تجهیزات زمینگذاری میانی، تجهیزات ارتباطی، انبار قطعات یدکی، تجهیزات سوئیچ بالاسری، اتاق کنترل، اتاق ابزار و محل استراحت است. کابلهای داخل زیرستانسیون در چنالهای کابلی قرار داده میشوند.
اتصالات بین اتاق تنظیمکننده ولتاژ، اتاق جبران توان واکنشی، اتاق تجهیزات زمینگذاری میانی و اتاق بالاسری از طریق لولههای پیشدفن شده انجام میشود. زیرستانسیون در داخل منطقه ایستگاه قرار دارد و راههای دسترسی خارجی یا مسیرهای آتشنشانی اختصاصی ندارد. چنال ترکیبی خارجی موجود است که با پشتیبانی از حاملهای کابلی تجهیز شده است؛ کابلهای ورودی و خروجی از طریق این چنال مسیر یافته و کابلهای برق و کنترل/پایینولتا در طرفین مختلف چنال قرار داده میشوند. بخشهای دیگر از چنالهای کابلی و نصب لولههای پیشدفن شده استفاده میکنند.
۳. آمادهسازی ساخت
بررسی محوطه: قبل از شروع ساخت، پیمانکار باید بر اساس مستندات طراحی تأیید شده و دادههای مرتبط، بررسی میدانی انجام دهد و گزارش بررسی میدانی را تهیه کند که شامل مواردی مانند توپوگرافی، زمینشناسی، ترابری جادهای، شرایط ساختمان تجهیزات و مسیر چنال ترکیبی است.
تایید نقشههای ساخت: پیمانکار باید نقشههای ساخت تأیید شده را در میدان تأیید کند و صحت آنها را قبل از استفاده تأیید کند. هر گونه ناهماهنگی باید به سریع به مشتری، طراح و مهندس ناظر گزارش شود تا حل شود.
بر اساس بررسی و نقشههای تأیید شده، پیمانکار باید برنامه اجرایی دقیق و دفترچه راهنمای کار برای زیرستانسیون تهیه کند که معیارهای فرآیند، نیازهای کنترل کیفیت و نیازهای رابط برای فرآیندهای مهم را به طور واضح تعریف کند و مطالعات فنی مبتنی بر QR کد انجام دهد.
بهینهسازی BIM: در مرحله اولیه ساخت، از فناوری BIM برای شبیهسازی نصب تجهیزات و مسیریابی کابلها در زیرستانسیون ۲۰ کیلوولت استفاده میشود. این امر امکان بهینهسازی چیدمان تجهیزات و تنظیمات چنال/لوله در ساختمان، شبیهسازی مسیریابی کابلها در چنالهای کابلی داخلی و خارجی، بهینهسازی مسیرهای کابل و تعیین دقیق موقعیت حاملهای کابلی را فراهم میکند. قابلیتهای تصویرسازی و شبیهسازی BIM به جلوگیری از تداخلات فضایی در زمان ساخت و بهبود کارایی کمک میکند.
۴. بهینهسازی جزئیات فرآیند
۴.۱ چیدمان چنال کابلی در زیرستانسیون
زیرستانسیون یک ساختمان تکطبقه است و چنالهای کابلی شاخهای برای اتاقهای تجهیزات جداگانه حذف شده است. بین پایههای اتاق تنظیمکننده ولتاژ، اتاق راکتور و اتاق زمینگذاری مقاومت کوچک و اتاقهای بالاسری/کنترل، از لولههای فولادی پیشدفن شده استفاده میشود که تا ارتفاع حامل کابلی سطح دوم از پایین به چنال کابلی اتاق بالاسری تمتد مییابد. برای تسهیل کشیدن کابلها، لولههای پیشدفن شده بین چنال ترکیبی خارجی و چنال کابلی اتاق بالاسری به شکل چنال بهینهسازی شده و در نقاط عبور از دیوار، صفحات عبور دیوار نصب میشوند.
۴.۲ نصب موتور در اتاق تنظیمکننده ولتاژ
پشتیبانی موتور کابلی افقی تکلایه اصلی در اتاق تنظیمکننده ولتاژ با افزودن تقویتکننده فولادی زاویهدار زیر پشتیبانی افقی بهینهسازی شده است تا پایداری را افزایش دهد و لرزش را جلوگیری کند. کابلها از بالا وارد تنظیمکننده ولتاژ میشوند و پشتیبانیها در ارتفاع ۲۵۰۰ میلیمتر نصب میشوند. لایه محافظ و زره کابلهای بالاسری به طور جداگانه زمینگذاری میشوند.
همه پشتیبانهای ساختاری با استفاده از میلههای فولادی مستطیلی یا دایرهای به رساننده زمین اصلی متصل میشوند. بارهای مسی کابلها را به ترمینالهای تنظیمکننده ولتاژ متصل میکنند که با لولههای حرارتی متقاطع و مورد تابش محافظت شدهاند و علامتگذاری رنگی فازی دارند. برای نظارت عملیاتی، مانع شبکهای از فولاد ضد زنگ با درب نگهداری از فولاد ضد زنگ (جهتدار با قفل الکترومغناطیسی که فقط وقتی که سوئیچ ولتاژ بالا باز است باز میشود) نصب شده است. مانع و در در موقعیتی قرار داده شدهاند که ایمنی کارکنان و فاصله لازم بخشهای زنده را تضمین کنند.
۴.۳ نصب پشتیبانهای کابل
شبیهسازی پیشآمادهسازی کابلها بر اساس BIM مسیرهای جداگانه را فراهم کرده است: طرف منبع تغذیه ۱، طرف منبع تغذیه ۲، طرف انتقال اصلی و طرف انتقال جامع روی طرفهای مختلف خندق قرار داده شدهاند تا خرابی در یک خط تغذیه دیگر خط تغذیه را آسیب ندهد. شعاعهای خمیدگی کابلها رعایت شده و موقعیت دقیق هر کابل روی پشتیبانها نوع و مکان بهینه پشتیبان را تعیین کرده است.
تشخیص برخورد BIM ارتفاع پشتیبانها را برای جلوگیری از تقاطع کابلها تنظیم کرده است. تمام میلههای افقی پشتیبانها در یک صفحه همخط شدهاند و انحرافات مرکزی ≤۵ میلیمتر است. پشتیبانها به صفحات فولادی پیشدفنشده روی دیوارههای خندق ثابت شدهاند و پایین پشتیبانها ≥۱۵۰ میلیمتر بالاتر از کف خندق قرار دارد. در خندق تلفیقی، پشتیبانهای کابل با استفاده از فولاد مستطیلی ۴۰ میلیمتر × ۴ میلیمتر زمین شدهاند و دو سیم زمین به سیستم زمین تلفیقی متصل شدهاند.
۴.۴ ساخت و ساز کشیدن کابل
اصل ترتیب کابلها: کابلهای با سطوح ولتاژ مختلف باید از بالا به پایین به ترتیب کابلهای تغذیه ولتاژ بالا، کابلهای کنترل و کابلهای سیگنال مرتب شوند. کابلهای طبقهبندیهای مختلف یا دو مدار بار اصلی نباید در یک سطح پشتیبان قرار گیرند.
اصلاح طراحی: بر اساس نقشهها، تکنیکهای کشیدن کابلها امکان اصلاح عمیق طراحی را فراهم میکنند و برنامه ساخت و ساز کامل و سیستماتیکی را امکانپذیر میکنند که یکپارچگی جریان کاری را تضمین میکند و کنترل ایمنی و کیفیت را افزایش میدهد.
محاسبه نیروی کشش: دستگاههای کشش در نقطه پایانی تنظیم شدهاند و دستگاههای پخش کابل حدوداً هر ۱ متر قرار داده شدهاند. بر اساس تجربه، ۱۰ سانتیمتر اضافه در محلهای خمیده برای محاسبه نیروی کشش اضافه میشود.
بازرسی محل: قبل از کشیدن، شرایط نصب تجهیزات را بررسی کنید. مطمئن شوید که نیروی کشش زیر حد مجاز کشش کابل باقی بماند. بررسیهای ایمنی روی ماشینآلات کشیدن کابل انجام شود و محل را برای تأیید مکان قرارگیری دستگاههای کابل بررسی کنید؛ در صورت عدم رعایت استانداردها فوراً اصلاح کنید.
اجرای کشیدن کابل: قبل از کشیدن، برچسبها و شمارهگذاری بر اساس نقشهها توسط فنیدانهای ماهر آماده شده است. نظارت محلی مطمئن میشود که مسیر و مدل کابل صحیح است. در طول کشیدن مکانیکی، کابلها نباید دچار تخت شدن زره، پیچش یا آسیب پوشش شوند. از یک کرنش استفاده کنید تا دستگاه کابل را قرار دهید که با استفاده از یک پایه پخش اختصاصی برای پخش از بالا و جلوگیری از اصطکاک زمین پشتیبانی شود. گرفتن کابلها را قبل از کشش در انتهای کابلها نصب کنید. فنیدانهای ماهر باید نظارت بر عملکرد تجهیزات و قرارگیری دستگاههای پخش را انجام دهند: یک دستگاه کشش اصلی در نقطه پایانی، دستگاههای پخش با فاصله ۸۰ تا ۱۰۰ متر و چرخهای شعاع بزرگ در محلهای خمیده.
ثابت کردن کابل: بعد از کشیدن، کابلها را در نقاط شروع/پایان و هر دو طرف محلهای خمیده ثابت کنید با فواصل ۵ تا ۱۰ متر. از اصول بستن "کشیدن یکی، بستن یکی" استفاده کنید و کابلها را از نقطه شروع به عقب دوباره ثابت کنید. برای کابلهای روی تریها، برچسبهای شناسایی را در هر دو طرف، محلهای خمیده و تقاطعها نصب کنید؛ در بخشهای مستقیم، برچسبها هر ۲۰ متر یک بار. برچسبها باید به طور یکنواخت شماره کابل، مشخصات، نقاط شروع/پایان و ولتاژ را نمایش دهند.
بررسی مدار کابل: بعد از کشیدن، کل مدار کابل، مولفهها و تسهیلات مرتبط را بررسی کنید. صحت برچسبها را تأیید کنید، بررسی کنید که آیا نصبهای گمشده یا غلط وجود دارد و مطابقت با استانداردهای کیفیت را تأیید کنید. برای تضمین عملکرد ایمن:
در صورت عدم استفاده از یک تری مشترک، موانع بین کابلها یا مدارهای AC/DC با ولتاژهای مختلف نصب کنید؛
مطمئن شوید که تمام پوششهای خندق در جای خود قرار گرفتهاند و خندق بدون مانع و آب است؛
آزمونهای تحمل عایق و جریان نشتی را بر اساس استانداردها انجام دهید؛
همخطی ترمینالها و سازگاری شبکه را در زمان پذیرش تأیید کنید.
۴.۵ اقدامات مقاوم در برابر آتش و آتشنشانی
تمام ورودیها بین حجرههای آتشنشانی، ورودیهای ساختمان، صفحات کف و بازشوی زیر کابینهای HV/LV باید با مواد مقاوم در برابر آتش بسته شوند. مواد مقاوم در برابر آتش باید با استانداردهای اندونزی برای عملکرد، روشهای آزمون، مشخصات فنی کلی پوششهای مقاوم در برابر آتش کابلها و نیازهای فنی برای بستهبندی کابلهای مقاوم در برابر آتش مطابقت داشته باشند. کابلهای مقاوم در برابر آتش در داخل ساختمان استفاده میشوند. کابلهای غیرمقاوم در برابر آتش که وارد زیراستانسیون میشوند باید با نوار مقاوم در برابر آتش پوشانده شوند یا با رنگ آتشنشانی پوشانده شوند.
۵. ساخت و ساز یکپارچه و نگهداری
در طول ساخت و ساز، واحدهای عملیاتی و نگهداری از اوایل درگیر شدند تا استانداردهای ساخت و ساز و نگهداری را هماهنگ کنند و بنیان یک HSR با کیفیت بالا، زیبا و دوستانه با محیط زیست را بگذارند. از یک طرف، هماهنگی نزدیک با موجودیت تحویل در جلسات ارائه طراحی، بررسی مشخصات و جلسات تماس فنی به رفع استانداردهای فرآیند و نیازهای عملکرد تجهیزات و مواد بر اساس تجربه عملیاتی کمک کرد. از طرف دیگر، در طول ساخت و ساز - در حالی که نیازهای طراحی و کد را برآورده میکرد - فرآیندها از دیدگاه ایمنی عملیاتی و قابلیت نگهداری بهینه شدند، از جمله بهبودهایی در خندقهای کابل، دسترسی نگهداری کابل، جعبههای اتصال، زمینکشی، موانع محافظ و نشانهگذاری، که باعث افزایش ایمنی عملیاتی و کیفیت فیزیکی شد.
۶. نتیجهگیری
در مجموع، تکنولوژیهای ساخت سیستمهای برق قطارهای پرسرعت به طور مداوم پیشرفت میکنند و مهندسین بیشتری مفاهیم یکپارچه را در پروژههای قطارهای پرسرعت اعمال میکنند. بهبود در تکنولوژی الکترومغناطیسی، بهینهسازی سریع BIM و بهبود سیستمهای هشدار زودهنگام همه برای توسعه یکپارچگی "چهار الکتریک" (برق، سیگنال، تلکام و جذب) قطارهای پرسرعت حمایت میکنند. این مقاله قصد دارد تا بینشهای معناداری برای پیشرفت بیشتر این تکنولوژیها ارائه کند.
