Talakayan tungkol sa mga Teknik sa Pagtatayo para sa 20 kV Power Supply System sa Mabilis na Riles

1. Buod ng Proyekto
Ang proyektong ito ay kasangkot sa pagtatayo ng bagong Jakarta–Bandung High-Speed Railway, na may pangunahing haba na 142.3 km, kabilang ang 76.79 km ng mga tulay (54.5%), 16.47 km ng mga tunnel (11.69%), at 47.64 km ng mga embankment (33.81%). Ang apat na estasyon—Halim, Karawang, Padalarang, at Tegal Luar—ay itinayo. Ang pangunahing linya ng Jakarta–Bandung HSR ay 142.3 km ang haba, na may disenyo para sa maximum speed na 350 km/h, na may double-track spacing na 4.6 m, kabilang ang humigit-kumulang 83.6 km ng ballastless track at 58.7 km ng ballasted track. Ang sistema ng power supply para sa traction ay gumagamit ng AT (Autotransformer) feeding method. 

Ang panlabas na power supply ay gumagamit ng voltage level na 150 kV, habang ang panloob na sistema ng power distribution ay gumagamit ng 20 kV. Ang mga catenary wrist arms at positioning devices para sa high-speed railway ay gumagamit ng standardized at simplified design ng China. Ang China Railway Electrification Bureau ang responsable sa pagbili ng materyales, pagtatayo ng buong sistema ng power at traction power supply para sa Jakarta–Bandung HSR sa Indonesia, pati na rin ang bahagi ng external power connection na pinondohan ng provisional sums.

2. Disenyo ng 20 kV Distribution Substation
2.1 20 kV Main Electrical Connection at Operating Mode
Ang 20 kV main busbar ay gumagamit ng single-busbar configuration na hinati ng bus-tie circuit breaker na may automatic bus transfer. Mayroong 20 kV through-feeder bus section, na pagkatapos dumaan sa voltage regulator, nagbibigay ng 20 kV comprehensive load through-feeder line at 20 kV primary through-feeder line. Ang neutral point ng voltage regulator ay konektado sa ground gamit ang small resistor, at walang bypass switch na itinayo para sa voltage regulator. 

Sa normal na operasyon, parehong power sources ay nagbibigay ng supply nang sabay-sabay na may bukas na bus-tie circuit breaker. Kung ang isang power source ay mabibigo, ang incoming circuit breaker sa de-energized side ay bubuksan, at ang bus-tie circuit breaker ay awtomatikong maglilipad, na nagbibigay ng buong substation load sa ibang power source. Mayroong reactive power compensation device na itinayo sa 20 kV through-feeder bus section, na nagse-seture na ang power factor sa incoming side ng substation ay hindi bababa sa 0.9 pagkatapos ng compensation.

2.2 Plano ng Layout
Lahat ng distribution substations ay co-located sa operational at living buildings sa station area sa ground floor, maliban sa Tegal Luar EMU Depot substation, na itinayo bilang single-story structure. Walang cable interstitial floors. Ang ground floor ay kumakatawan sa mga silid para sa voltage regulator (para sa primary at comprehensive through-feeders), reactive power compensation, neutral grounding equipment, communication machinery, spare parts storage, high-voltage switchgear, control room, tool room, at rest area. Ang mga cable sa loob ng substation ay ilalatag sa cable trenches. 

Ang mga koneksyon sa pagitan ng voltage regulator room, reactive power compensation room, neutral grounding equipment room, at high-voltage room ay ginagawa gamit ang pre-embedded conduits. Matatagpuan sa loob ng station area, ang substation ay walang dedicated external access roads o fire lanes. Mayroong outdoor integrated utility trench, na equipped ng cable supports; ang mga incoming at outgoing cables ay inilalagay sa pamamagitan ng trench, na may power at low-voltage/control cables na inilalatag sa kabilang panig ng trench. Ang iba pang sections ay gumagamit ng cable trenches at conduit installations.

3.Paghahanda sa Pagtatayo

• Pagsisiyasat ng Lokasyon: Bago ang pagtatayo, ang contractor ay dapat mag-conduct ng site survey batay sa approved design documents at relevant data, at i-prepare ang site investigation report na kumakatawan sa terrain, geology, road transport, equipment building conditions, at integrated utility trench routing.

• Pag-verify ng Construction Drawing: Ang contractor ay dapat i-verify ang approved construction drawings sa site at kumpirmahin ang kanilang accuracy bago gamitin. Anumang discrepancies ay dapat agad na ireport sa client, designer, at supervising engineer para sa resolution.

• Batay sa survey at verified drawings, ang contractor ay dapat lumikha ng detalyadong implementation plan at work instruction manual para sa distribution substation, na malinaw na nagtatakda ng process standards, quality control requirements, at interface needs para sa critical procedures, at gawin ang named QR-code-based technical briefings.

• BIM Optimization: Sa maagang yugto ng pagtatayo, ang BIM technology ay dapat gamitin upang simula ang installation ng equipment at cable routing sa 20 kV distribution substation. Ito ay nagbibigay-daan sa optimized layout ng equipment at trench/pipeline arrangements sa loob ng building, simulated cable routing sa indoor at outdoor cable trenches, optimized cable pathways, at precise determination ng support bracket locations. Ang visualization at simulation capabilities ng BIM ay tumutulong na iwasan ang spatial conflicts sa pagtatayo at mapabuti ang efficiency.

4.Optimization ng Process Detail
4.1 Cable Trench Layout sa Distribution Substation
Ang substation ay isang single-story structure, at ang branch cable trenches para sa individual equipment rooms ay inalis. Sa pagitan ng mga foundation sa voltage regulator room, reactor room, at small-resistor grounding room at high-voltage/control rooms, ang pre-embedded steel conduits ay ginagamit, na umuunlad hanggang sa height ng second-level cable support mula sa ilalim. Para mapadali ang pagsisilong ng cable, ang pre-embedded conduit sa pagitan ng outdoor utility trench at high-voltage room cable trench ay optimized sa form ng trench, na may wall-penetration plates na itinayo sa wall crossings.

4.2 Busbar Installation sa Voltage Regulator Room
Ang orihinal na single-layer horizontal cable termination support bracket sa voltage regulator room ay optimized sa pamamagitan ng pagdaragdag ng angled steel bracing sa ilalim ng horizontal bracket upang mapalakas ang stability at maiwasan ang shaking. Ang mga cable ay pumapasok sa voltage regulator mula sa tuktok, na may brackets na itinayo sa taas na 2,500 mm. Ang shield layer at armor ng high-voltage cable terminations ay hiwalay na grounded.

 Lahat ng suportang pang-istraktura ay nakakonekta sa pangunahing konduktor ng grounding gamit ang flat o round steel bars. Ang copper busbars ay nakokonekta sa mga terminasyon ng kable sa mga terminal ng voltage regulator, na pinoprotektahan ng cross-linked irradiated heat-shrink tubing na may marka ng kulay ng phase. Para sa pagmomonitor ng operasyon, isang L-shaped stainless-steel mesh barrier na may stainless-steel maintenance door (na may electromagnetic lock na nag-uunlock lamang kapag ang high-voltage switch ay bukas) ay inilapat. Ang barrier at pinto ay posisyunado upang matiyak ang kaligtasan ng mga tao at mapanatili ang kinakailangang clearance ng live-part.

4.3 Pag-install ng Suporta ng Kable
Ang BIM-based cable pre-laying simulation ay nagbigay-daan sa segregated routing: ang power source side 1, power source side 2, primary through-feeder side, at comprehensive through-feeder side ay inilapat sa magkahiwalay na bahagi ng trenche, na nagpapahinto sa pagkasira ng isa pang linya ng kuryente kapag may kasalanan sa isa. Ang radii ng pagbend ng kable ay binabalaan, at ang eksaktong posisyon ng bawat kable sa mga suporta ay nagsulong sa optimal na tipo at lokasyon ng suporta.

 Ang BIM collision detection ay nag-ayos ng taas ng mga suporta upang maiwasan ang pagtumindog ng mga kable. Ang lahat ng horizontal rungs ng mga suporta ay aligned sa parehong plane, na ang center deviations ≤5 mm. Ang mga suporta ay nakafiksado sa mga pre-embedded steel plates sa mga dingding ng trenche, na ang ilalim ng mga suporta ≥150 mm sa itaas ng lupa ng trenche. Sa integrated utility trench, ang mga suporta ng kable ay grounded gamit ang 40 mm × 4 mm flat steel, na may dalawang grounding leads na konektado sa integrated grounding system.

4.4 Konstruksyon ng Paghuhulad ng Kable

• Prinsipyong Paghuhulad ng Kable: Ang mga kable ng iba't ibang antas ng voltaje ay dapat ihulad mula sa itaas hanggang sa ibaba sa pagkakasunod-sunod ng high-voltage power cables, control cables, at signal cables. Ang mga kable ng iba't ibang klasipikasyon o ang dalawang circuit ng primary loads hindi dapat ilagay sa parehong lebel ng suporta.

• Pagsusuri ng Disenyong Mas Mabuti: Batay sa mga drawing, ang teknik ng paghuhulad ng kable ay nagbibigay-daan sa mas malalim na pagsusuri ng disenyo, na nagpapahusay ng kompletong at sistemang plano ng konstruksyon na nagpapahusay ng integrasyon ng workflow at kalidad ng kontrol.

• Pagkalkula ng Traction Force: Ang mga makina ng traction ay nakatakdang sa dulo, na ang mga cable feeders ay nakalagay sa halos bawat 1 m. Batay sa karanasan, idinagdag ang karagdagang 10 cm sa mga curves para sa pagkalkula ng traction force.

• Inspeksyon ng Lugar: Bago ang paghuhulad, suriin ang kondisyon ng pag-install ng mga kagamitan. Siguraduhin na ang traction force ay nasa ilalim ng pinahihintulutang tensile strength ng kable. Gumanap ng safety checks sa mga makina ng paghuhulad ng kable at suriin ang lugar upang kumpirmahin ang pagkakalagay ng cable reel; agad na ayusin kung ang pamantayan ay hindi nasasaklaw.

• Pagganap ng Paghuhulad ng Kable: Bago ang paghuhulad, handa ang mga label at numerong batay sa mga drawing ng mga tekniko na may kwalipikasyon. Ang on-site supervision ay sigurado na ang tamang ruta ng kable at paggamit ng modelo. Sa panahon ng mechanical laying, ang mga kable ay dapat walang armor flattening, twisting, o sheath damage. Gumamit ng crane upang iposisyun ang cable reel, na suportado ng dedicated payout stand upang mapahintulutan ang unwinding sa itaas at maiwasan ang friction sa lupa. Ilagay ang cable pulling grips sa mga terminasyon bago ang traction. Ang mga tekniko na may kwalipikasyon ay dapat sumupervise sa pag-operate ng mga kagamitan at pagkakalagay ng feeder machine: ang main traction machine sa dulo, ang mga feeder na nakalagay sa 80–100 m apart, at ang large-radius sheaves sa mga curve.

• Pagsasara ng Kable: Pagkatapos ng paghuhulad, sara ang mga kable sa simula/huling puntos at sa parehong bahagi ng mga curve, na ang interval ng pagsasara ay 5–10 m. I-apply ang “lay one, tie one” binding principle at i-resecure ang mga kable mula sa punto ng simula pabalik. Para sa mga kable sa trays, ilagay ang mga tag ng pagkakakilanlan sa parehong bahagi, curves, at intersections; sa straight sections, ang tags ay bawat 20 m. Ang mga tag ay dapat magpakita ng uniform na numero ng kable, specification, simula/huling puntos, at voltaje.

• Pagsusuri ng Circuit ng Kable: Pagkatapos ng paghuhulad, suriin ang buong circuit ng kable, ang mga komponente, at mga pasilidad. Veripika ang katumpakan ng tag, suriin kung may nawawalang/wrong installations, at kumpirmahin ang pagkakasunod sa kalidad. Upang matiyak ang ligtas na operasyon:

• Ilagay ang partitions sa pagitan ng AC/DC cables o circuits ng iba't ibang voltages kung hindi naka-share ng tray;

• Siguraduhin na ang lahat ng covers ng trenche ay naka-install at ang trenche ay walang hadlang at tubig;

• Gumawa ng insulation withstand at leakage current tests batay sa pamantayan;

• Veripika ang alignment ng terminal at compatibility ng grid sa panahon ng acceptance.

4.5 Mga Pamamaraan ng Fire-Retardant at Fireproofing
Lahat ng penetrations sa pagitan ng fire compartments, building entries, floor slabs, at openings sa ilalim ng HV/LV cabinets ay dapat fire-stopped. Ang fire-stopping materials ay dapat sumunod sa Indonesian standards para sa performance, test methods, general technical specifications para sa cable fire-retardant coatings, at technical requirements para sa flame-retardant cable wraps. Ang flame-retardant cables ay ginagamit sa loob. Ang non-flame-retardant cables na pumapasok sa substation ay dapat balutin ng flame-retardant tape o coated ng fireproof paint.

5. Integrated Construction and Maintenance
Sa panahon ng konstruksyon, ang mga unit ng operasyon at maintenance ay kasama sa maagang panahon upang mag-ayon sa mga standard ng konstruksyon at maintenance, na nagbabatay para sa mataas na kalidad, maganda, at eco-friendly HSR. Sa isa na banda, ang malapit na koordinasyon sa taking-over entity sa panahon ng design briefings, specification reviews, at technical liaison meetings ay tumulong sa pagpuno ng process standards at equipment/material performance requirements batay sa karanasan sa operasyon. Sa kabilang banda, sa panahon ng konstruksyon—habang sumasaklaw sa mga requirement ng disenyo at code—ang mga proseso ay in-optimise mula sa perspektibo ng operational safety at maintainability, kasama ang mga pagpapaunlad sa cable trenches, cable maintenance access, junction boxes, grounding, protective mesh barriers, at signage, na nagpapahusay ng operational safety at pisikal na kalidad.

6. Kasunodan
Sa pagkakasunod, ang mga teknolohiya sa konstruksyon para sa mga sistema ng kuryente ng HSR ay patuloy na umuunlad, mayroong mas maraming inhenyero ang nagsisilbing nagpapalaganap ng mga integradong konsepto sa mga proyekto ng HSR. Ang mga pagsusulong sa teknolohiyang electromagnetiko, ang mabilis na optimisasyon ng BIM, at ang pagpapatibay ng mga sistemang early-warning ay lahat sumusuporta sa pag-unlad ng "Four-Electrics" (power, signaling, telecom, at traction) ng HSR. Layunin ng papel na ito na magbigay ng may-kahalagang pananaw para sa karagdagang pagsusulong ng mga teknolohiyang ito.