A 20 kV villamosenergiaellátási rendszer építési technikáinak megbeszélése a gyorsvasutakban

1. Projekt Áttekintés
Ez a projekt a Jakarta–Bandungi nagysebességű vasút új építését tartalmazza, amelynek fővonalának hossza 142,3 km, beleértve 76,79 km hidat (54,5%), 16,47 km alagutat (11,69%) és 47,64 km talajt (33,81%). Négy állomást – Halim, Karawang, Padalarang és Tegal Luar – alakítottak ki. A Jakarta–Bandungi HSR fővonalának hossza 142,3 km, tervezett maximális sebessége 350 km/óra, kettős sáv távolsága 4,6 m, beleértve közel 83,6 km balastmentes sávot és 58,7 km balastos sávot. A vonalátvitelesi rendszer az AT (autotransformátor) tápítási módszert alkalmazza. 

A külső tápítás 150 kV-os feszültségi szintet használ, míg a belső energiaosztó rendszer 20 kV-os. A nagysebességű vasút csapacsöveinek karja és helyzetmeghatározó eszközei Kínai standardizált és egyszerűsített tervezést követnek. A China Railway Electrification Bureau felelős a Jakarta–Bandungi HSR anyag- és energiáért, valamint a províziós összegekből finanszírozott külső tápítás részéért Indonéziában.

2. 20 kV-os átalakító telep tervezése
2.1 20 kV fő elektrikus kapcsolódás és működési mód
A 20 kV fő busz egyetlen buszos konfigurációt használ, amelyet egy buszkapcsoló szegti, automatikus buszátvitelel. Egy 20 kV áthaladó buszos szakasz biztosítva van, ami átmenetben egy feszültségállítóon keresztül ad ki a 20 kV komplex terhelési áthaladó vonalt és a 20 kV elsődleges áthaladó vonalt. A feszültségállító közepontja kis ellenálláson keresztül van földbe kapcsolva, és nincs körülmenő kapcsoló a feszültségállítónál. 

Normál működés esetén mindkét energiaforrás párhuzamosan szolgál, a buszkapcsoló nyitva. Ha egy energiaforrás meghibásodik, a megszüntetett oldalon a bejövő kapcsoló elnyílik, és a buszkapcsoló automatikusan bezárul, hogy a másik energiaforrás a teljes átalakító telep terhelését vigye. A 20 kV áthaladó buszos szakaszban reaktív erő-kiegyensúlyozó eszköz van telepítve, amely biztosítja, hogy a telep bejövő oldalán a kiegyenlítés után a hatásfok nem kevesebb legyen 0,9-nél.

2.2 Elrendezési terv
Minden átalakító telep a működési és lakhatási épületekkel együtt van elhelyezve a szintszinten, kivéve a Tegal Luar EMU Depot telepet, amely önálló, egy emeletes szerkezetben van megépítve. Nincsenek kábelközépsíkok. A szintszinten a feszültségállító (elsődleges és komplex áthaladó vonalakhoz), reaktív erő-kiegyensúlyozó, középponti földkapcsoló berendezések, kommunikációs gépek, tartozék raktár, magasfeszültségű kapcsolók, vezérlőterem, eszközterem és pihenő helyiségek vannak elhelyezve. A telepen belüli kábelek kábel-árokban vannak elhelyezve. 

A feszültségállító, reaktív erő-kiegyensúlyozó, középponti földkapcsoló berendezések és a magasfeszültségű terem között előre beágyazott csövekkel kapcsolódnak. A telep a szállodai területen belül van, nincs külön belépő vagy tűzoltóút. Kint létrehoztak egy integrált szolgáltató-árokot, amely kábeltámogatókkal van felszerelve; a be- és kimenő kábelek ezen az áron mennek, azzal, hogy a villamosenergia- és alacsony feszültségű/vizuális kábelek a szakasz két oldalán helyezkednek el. A többi szakaszban kábel-árok és csőtelepítések használhatók.

3.Építési előkészítés

• Térképezés: Az építés előtt a szerző szabályozott tervezési dokumentumok és releváns adatok alapján végezheti a helyszínen a térképezést, és előkészítheti a térképi jelentést, amely a tereptáj, geológia, közúti közlekedés, épületfeltételek és integrált szolgáltató-árok útvonalát tartalmazza.

• Építési rajzok ellenőrzése: A szerző az elfogadott építési rajzokat a helyszínen kell ellenőriznie, és megerősítenie kell helyességüket használata előtt. Bármilyen eltérést rövidesen jelentenie kell a feladóknak, tervezőknek és ellenőröknek a megoldásra.

• A térképzés és ellenőrzött rajzok alapján a szerző részletes végrehajtási tervet és munkaútmutatót készíthet az átalakító telepre, amely világosan meghatározza a folyamatnormákat, minőség-ellenőrzési követelményeket és a kritikus folyamatok felületi igényeit, és QR-kód alapú technikai információkat nyújt.

• BIM optimalizálás: Az építés korai szakaszában a BIM technológiát használhatják a berendezések telepítésének és a kábel-útvonalaknak a 20 kV átalakító telepen való szimulálására. Ez lehetővé teszi a berendezések és árok/csapagáz elrendezésének optimalizálását a épületben, a belseje és külső kábel-árokban a kábel-útvonalak szimulálását, a kábel-útvonalak optimalizálását, és a támogató keretek helyének pontos meghatározását. A BIM vizualizációs és szimulációs képességei segítenek elkerülni a térbeli konfliktusokat az építés során, és javítják a hatékonyságot.

4.Folyamat részletek optimalizálása
4.1 Kábel-árok elrendezése az átalakító telepen
A telep egy emeletes szerkezet, és a különleges berendezésekhez tartozó ágakat a kábel-árokban megszüntetik. A feszültségállító, reaktor és kis ellenállásos földkapcsoló berendezések alapjainak és a magasfeszültségű/vezérlő terem között előre beágyazott acél-csöveket használnak, amelyek a magasfeszültségű terem kábel-árokába nyúlnak a második szintű kábel-támogató aljáig. A kábelyek behúzásának megkönnyítése érdekében a kinti szolgáltató-árok és a magasfeszültségű terem kábel-árok közötti előre beágyazott csövet optimalizáltak árok formájára, falátvágó lemezeken keresztül a falakon.

4.2 Busz telepítése a feszültségállító teremben
A feszültségállító teremben a régi egyetlen rétegű vízszintes kábel-végzeti támogató keret optimalizálva lett, hozzáadva döntött acél támogatót a vízszintes keret alá, hogy megnövelje a stabilitást és megelőzze a rezgetést. A kábelek a feszültségállító tetején lépnek be, a támogató keretek 2500 mm magasságban vannak telepítve. A magasfeszültségű kábel-végzetek pajzs rétege és páncélos burkolata külön-külön van földbe kapcsolva.

 Az összes szerkezeti támogatás csatlakoztatva van a fő talajtömb-vezetőhöz lapos vagy kerek acélsávokkal. A kábelek végpontjai az IEE-Business feszültségállító termináljaival rézbuszokkal kapcsolódnak, amelyek kereszteződő, sugárzással meghőtolt hőszivárgó csomagolással védettek, és színjelöléssel rendelkeznek. A működési figyelés érdekében L alakú锈钢网状屏障和不锈钢维护门（配备只有在高压开关打开时才能解锁的电磁锁）已安装。屏障和门的位置确保人员安全并保持必要的带电部分间隙。

4.3 Kábeltámogatók telepítése
BIM-alapú kábel-előzetes elhelyezési szimuláció lehetővé tette a különbséges útvonalakat: az első áramforrás oldala, a második áramforrás oldala, az elsődleges átmeneti oldal, és a teljes átmeneti oldal külön-külön helyezkednek el a mélyenben, így egy áramvonal hibája nem sértheti másokat. Tiszteletben tartják a kábelek hajlítási sugarait, és a kábelek pontos elhelyezése a támogatókon meghatározta a legoptimálisabb támogató típusát és helyét.

 A BIM ütközésészlelése segítségével módosították a támogatók magasságát, hogy elkerüljék a kábelek átfedését. Minden vízszintes támasztó ugyanazon a síkon igazítva van, középponti eltérések ≤5 mm. A támogatók rögzítve vannak előre beágyazott acéllemezekhez a mélyen falán, a támogatók alja ≥150 mm felett a mélyen padlóján. Az integrált infrastruktúra mélyenben a kábeltámogatók 40 mm × 4 mm lapos acéllal talajtömbözve vannak, két talajtömbvezetékkel kapcsolódva az integrált talajtömb rendszerhez.

4.4 Kábeltelepítés

• Kábelrendezési elv: Különböző feszültségi szintű kábelek esetén a kábelek a magasfeszültségű áramkábelek, vezérlőkábelek, jelkábelek sorrendben, fentről lefelé helyezkednek el. Különböző osztályokhoz tartozó vagy elsődleges terhelés két környezete nem helyezhető el ugyanazon a támogató szinten.

• Tervezés finomítása: A rajzok alapján a kábeltelepítési technikák lehetővé teszik a tervezés mélyebb finomítását, ami egy teljes és rendszeres építési tervet eredményez, amely biztosítja a munkafolyamatok zökkenőmentes integrációját, valamint javítja a biztonságot és a minőség-ellenőrzést.

• Nyomatékszámítás: A nyomásteremtő gépeket a végponton helyezik el, a kábeladagokat pedig közel minden 1 méterenként. Tapasztalatok alapján a hajlításoknál további 10 cm hozzáadásra került a nyomatékszámításhoz.

• Helyszíni ellenőrzés: A telepítés előtt ellenőrizze a berendezések telepítési állapotát. Bizonyosodjon meg róla, hogy a nyomaték a kábel engedélyezett húzóerő alatt marad. Végezzen biztonsági ellenőrzéseket a kábeltelepítő gépekön, és ellenőrizze a helyszínt a kábeladagok helyzetének megerősítéséhez; ha a szabványok nem teljesülnek, azonnal igazítsa.

• Kábeltelepítés végrehajtása: A telepítés előtt a rajzok alapján a képes munkavállalók előkészítik a címkéket és a számozást. A helyszíni felügyelet biztosítja a kábel helyes útvonalát és modellt használata. A gépes telepítés során a kábelek nem szabad, hogy lappangjanak, forduljanak vagy sérüljenek a burkolatuk. Használjon daroga járművet a kábeladag helyezéséhez, amit speciális kifizetési állvány támogat, hogy a felső vége feloldódhasson és elkerülje a talaj súrlódását. Telepítse a kábel húzófogókat a végpontokon a nyomásteremtés előtt. A képes munkavállalók felügyelik a berendezések működését és a huzalgépek elhelyezését: egy fő nyomásteremtő a végponton, a huzalgépek 80–100 méterenként, és nagy sugarú tekercsek a hajlításoknál.

• Kábelrögzítés: A telepítés után rögzítse a kábeleket a kezdő- és végpontokon, valamint a hajlítások mindkét oldalán, 5–10 méterenként. Alkalmazzon "egyet rak, egyet köt" kötési elvét, és újra biztosítsa a kábeleket a kezdőponttól visszafelé. A kábeleket a gerincen, a hajlításokon, és a metszéspontokon azonosító címkékkel ellátva, a egyenes szakaszokon pedig minden 20 méterenként. A címkék egyformán jelenítsék meg a kábel számát, a specifikációt, a kezdő- és végpontokat, valamint a feszültséget.

• Kábelkör ellenőrzése: A telepítés után ellenőrizze a teljes kábelkört, a kapcsolódó komponenseket és létesítményeket. Ellenőrizze a címkék pontosságát, ellenőrizze a hiányzó vagy rosszul telepített elemeket, és ellenőrizze a minőség megfelelőségét. Biztonságos működés érdekében:

• Telepítse az AC/DC kábelek vagy különböző feszültségi szintű körök közötti elválasztókat, ha nem osztják meg a gerinct.

• Győződjön meg róla, hogy minden mélyen lefedője megtalálható, és a mélyenek tiszták és szabadak a víztől.

• Végezzen izolációs ellenállás- és szivárgási áram teszteket a szabványok szerint.

• Ellenőrizze a végpontok igazodását és a hálózat kompatibilitását az elfogadáskor.

4.5 Tűzellenálló és tűzoltó intézkedések
A tűzsorok, épületek bejáratok, emeletlapok, és a magas- és alacsonyfeszültségű szekrények alatti nyílások közötti áthaladásokat tűzellenőrzéssel kell ellátani. A tűzellenőrzési anyagoknak meg kell felelniük az indonéz szabványoknak a teljesítmény, a teszmódszerek, a kábel tűzellenálló bevonatok általános technikai specifikációi, valamint a lángtartó kábelburkolatok technikai követelményei szempontjából. A belső területeken lángtartó kábeleket használnak. A nem lángtartó kábelek, amelyek a tranzformátorba lépnek, lángtartó szalaggal vagy tűzoltó festékkel kell, hogy bevonatosak legyenek.

5. Integrált építés és karbantartás
Az építés során korai szakaszban részt vettek a működési és karbantartási egységek, hogy igazítsák a konstrukciós és karbantartási szabványokat, ezzel alapvetően minőségi, estétikusan vonzó és környezetbarát HSR-t hozzanak létre. Egyfelől, a tervezési előadások, a specifikációk átnézése, és a technikai koordinációs találkozók során a felvételi entitással szoros együttműködés segített finomítani a folyamat szabványait és a berendezések/materiálok teljesítményi követelményeit a működési tapasztalatok alapján. Másfelől, az építés során - miközben teljesítik a tervezési és szabvány követelményeket - a folyamatokat a működési biztonság és fenntartási perspektívából optimalizálták, beleértve a kábelmélyen, a kábelkarbantartási hozzáférést, a csomópontdobozokat, a talajtömböt, a védelmi rácsos bariereket és a jelöléseket, ezzel javítva a működési biztonságot és fizikai minőséget.

6. Összegzés
Röviden foglalva, a gyorsvasút (HSR) energiaellátási rendszereinek építőtechnológiái folyamatosan fejlődnek, egyre több mérnök integrált koncepciókat alkalmaz HSR projektekben. Az elektromágneses technológia fejlesztései, a BIM gyors optimalizálása és a javított korai figyelmeztető rendszerek mind támogatják a HSR „Négy Elektromos” (energia, jelzés, telekom, és hajtás) integrációjának fejlesztését. Ez a tanulmány célja, hogy értékes bepillantást nyújtson ezeknek a technológiának a további fejlődésére.