Разговор за техники на градеж за 20 кВ системата за снабдување со електрична енергија во високобрзински железници

1. Преглед на проектот
Овој проект вклучува изградба на новата хипербрза железничка пруга Џакарта–Бандунг, со главна линија од 142,3 км, вклучувајќи 76,79 км мостови (54,5%), 16,47 км тунел (11,69%) и 47,64 км наспи (33,81%). Изградени се четири станции: Халим, Карауанг, Падаларанг и Тегал Луар. Главната линија на хипербрзата железничка пруга Џакарта–Бандунг е дуга 142,3 км, дизајнирана за максимална брзина од 350 км/ч, со раздалечување на двојна колеја од 4,6 м, вклучувајќи околу 83,6 км безбаластна колеја и 58,7 км баластна колеја. Системот за снабдување со стрмува за потег наведената метода на AT (аутотрансформаторска) фидинг. 

Екстерното снабдување со електрична енергија користи напон од 150 кВ, додека внутрен системот за распределба користи напон од 20 кВ. Катенарните раковици и уреди за позиционирање на хипербрзата железничка пруга користат стандардизиран и поедноставен дизајн од Кина. Бирата за електрификација на железниците во Кина е одговорна за набавка на материјали, изградба на целокупниот систем за снабдување со електрична енергија и потег за хипербрзата железничка пруга Џакарта–Бандунг во Индонезија, како и за делот на екстерното поврзување со електрична енергија финансирано со привремени суми.

2. Шема за дизајн на подстанција за распределба на 20 кВ
2.1 Главна електрична врска и начин на работа на 20 кВ
Главната шина на 20 кВ користи конфигурација со една шина, поделена со прекинувач за врскање на шината со автоматско превртување. Достапен е дел на шината за пропуштание на 20 кВ, кој, после минување кроз регулатор на напон, го испушта 20 кВ комплексен опсег на пропуштани линии и 20 кВ основна линија за пропуштание. Нейтралната точка на регулаторот на напон е земишта чрез мал резистор, и не е инсталиран прекинувач за обиколна стаза за регулаторот на напон. 

При нормална работа, сè две источници на енергија се снабдуваат истовремено со отворен прекинувач за врскање на шината. Ако еден извор на енергија се повреди, прекинувачот на входот на деенергираната страна се отвора, а прекинувачот за врскање на шината автоматски се затвора, овозможувајќи другиот извор на енергија да носи целокупната нагрузка на подстанцијата. Уред за компензација на реактивна моќ е инсталиран на делот на шината за пропуштание на 20 кВ, осигурувајќи дека факторот на моќ на входот на подстанцијата е не помал од 0,9 по компензација.

2.2 План за распоред
Сè подстанции за распределба се совместени со оперативни и живеечки згради во областа на станцијата на првата надворешна планина, освен подстанцијата за депотот на EMU Тегал Луар, која е самостојно изградена како едноетажна зграда. Не се доставени мезонини за кабели. На првата надворешна планина се вклучуваат соби за регулатор на напон (за основни и комплексни пропуштани линии), компензација на реактивна моќ, опрема за земиште на нейтралната точка, комуникациска опрема, складиште за запасни делови, високонапонска опрема, контролна соба, соба за алатки и одмор. Кабелите во подстанцијата се поставени во кабелски канал. 

Врската помеѓу собите за регулатор на напон, компензација на реактивна моќ, опрема за земиште на нейтралната точка и високонапонска соба се направени преку предварително вградени канали. Находејќи се во областа на станцијата, подстанцијата нема специфични надворешни пристапни патишта или противпожарни патишта. Достапен е интегриран надворешен канал за утилити, опремен со поддршчи за кабели; входните и излезните кабели се преведени низ овој канал, со електрични и низконапонски/контролни кабели поставени на спротивни страни на канала. Другите делови користат кабелски канали и поставување на канали.

3. Подготовка за изградба

• Истражување на местото: Пред изградбата, извршникот треба да проведе истражување на местото на основа на одобрените документи за дизајн и соодветни податоци, и да приготви извештај за истражување на местото кој ќе ги покрие теренот, геологијата, патот за транспорт, условите на зградите за опрема и маршрутирањето на интегрираниот канал за утилити.

• Проверка на цртежите за изградба: Извршникот треба да провери одобрени цртежи за изградба на местото и да ги потврди нивната точност пред употреба. Било какви несоответства треба да се своевремено известат на клиентот, дизајнерот и надзорниот инженер за решавање.

• На основа на истражувањето и проверените цртежи, извршникот треба да разработи детален план за имплементација и упатство за работа на подстанцијата за распределба, ясно дефинирајќи стандарди за процес, барања за контрола на квалитет и потреби за интерфејс за критични процедури, и да проведе технички брифинги базирани на QR кодови.

• Оптимизација на BIM: Во раната фаза на изградбата, технологијата BIM треба да се користи за симулација на инсталација на опрема и маршрутирање на кабели во подстанцијата за распределба на 20 кВ. Ова овозможува оптимизирана распоредба на опрема и канали во зградата, симулирано маршрутирање на кабели во надворешни и надворешни кабелски канали, оптимизиран пат на кабели и прецизно дефинирање на положбите на поддршките. Визуелните и симулациони можности на BIM помагаат да се избегнат просторни конфликти во време на изградба и да се подобри ефикасноста.

4. Оптимизација на деталите на процесот
4.1 Распоред на кабелски канали во подстанцијата за распределба
Подстанцијата е едноетажна зграда, и се елиминирани кабелски канали за гранки на индивидуални соби. Меѓу темелите во собата за регулатор на напон, собата за реактор и собата за земиште на мал резистор и високонапонска/контролна соба, се користат предварително вградени стични канали, кои се прошируваат до кабелскиот канал во високонапонската соба до височина на втората ниво на поддршка од дното. За да се олесни превлачењето на кабели, предварително вградениот канал меѓу надворешниот канал за утилити и кабелскиот канал во високонапонската соба е оптимизиран во форма на канал, со инсталација на плочки за преминување на зидови на пресечните точки на зидовите.

4.2 Инсталација на шината во собата за регулатор на напон
Оригиналниот еден-слојен хоризонтален поддршк за завршување на кабели во собата за регулатор на напон е оптимизиран со додавање на стична поддршка под хоризонталниот поддршк за подобрување на стабилноста и спречување на трепетење. Кабелите влегуваат во регулаторот на напон од горе, со поддршци инсталирани на височина од 2,500 мм. Екранираната слој и оклопот на завршни точки на високонапонски кабели се посебно земиштени.

 Сèвите структурни поддршки се поврзани со главната земјинска кондуктора користејќи плоски или кругли челични траки. Медни бусбари ги поврзуваат краевите на кабелите со терминалите на регулаторот на напон, заштитени со крстосано ирацирани топлински цркнуващи цеви со означување на фази. За оперативно мониторирање, инсталиран е L-образен мрежест барьер од нечекална стална сталност со врата за одржување од нечекална сталност (опремена со електромагнетски замок што се отвара само кога је отворен високонапонски преводник). Барьерот и вратата се поставени така да се осигура безбедноста на личноста и се одржуваат потребните размаци до живи делови.

4.3 Инсталација на поддршка за кабели
Симулацијата на предлажење на кабели базирана на BIM овозможила одвојено трасирање: страна на изворот на напон 1, страна на изворот на напон 2, страна на главниот пролазен кабел и страна на комплетниот пролазен кабел се поставени на одвојени страни на канавка, спречувајќи да повреди еден пат на напон другиот во случај на дефект. Поштувани се радиусите на извикување на кабели, а точната поставување на секој кабел на поддршките одреди оптималниот тип и местонахожбај на поддршките.

 Детекцијата на колизии во BIM прилагоди висината на поддршките за да се избегне преклопување на кабели. Сè хоризонтални релси на поддршките се порамнени на иста рамнина, со отклонување од центар ≤5 мм. Поддршките се закрепени на претходно заронени челични плочи на зидовите на канавката, со дното на поддршките ≥150 мм над дното на канавката. Во интегрираниот утилитарен канал, поддршките за кабели се земјиште со 40 мм × 4 мм плоска челична трака, со две земјиште водичи поврзани со интегрираниот систем за земјиште.

4.4 Конструкција на ложење на кабели

• Принцип на распоредување на кабели: Кабелите различни нивеа на напон треба да се распоредат од горе надолу во редослед: кабели на висок напон, контролни кабели и сигнални кабели. Кабели различни класификации или два кружници на првично натоварување не треба да се поставуваат на истом равнина на поддршката.

• Развој на дизајн: На основа на цртежи, техники за ложење на кабели дозволуваат подобро детаљирање на дизајнот, што овозможува целостен и системски план за конструкција кој осигурува гладко интегрирање на процесот и подобрува контрола на безбедноста и квалитетот.

• Израчување на силата на повлекување: Машина за повлекување се поставува на крајната точка, со кабелски фидери поставени приближно на секои 1 м. На основа на искуство, додава се дополнителни 10 см на извици за израчување на силата на повлекување.

• Проверка на местото: Прет,eg ложењето, проверете условите за инсталација на опремата. Обезбедете дека силата на повлекување останува под дозволената тензионска сила на кабела. Проведете безбедносна проверка на машината за ложење на кабели и истражувајте местото за да потврдите поставувањето на барабанот за кабели; ако стандардите не се исполнети, веднаш направете поправки.

• Извршување на ложење на кабели: Пред ложењето, пригответе етикети и нумерација на основа на цртежи од квалификувани техничари. Надзор на местото осигурува правилно трасирање на кабели и користење на модел. Токму при механичко ложење, кабелите не треба да покажат сплеснати оклови, свитнути или повредени облочници. Користете кран за поставување на барабанот за кабели, подржан со специјализирана стойка за исцедување за да се дозволи исцедување од горната страна и да се спречи триење со земјата. Инсталирајте грип за повлекување на кабели пред повлекувањето. Квалификувани техничари треба да надгледуваат работата на опремата и поставувањето на машина за фидери: главна машина за повлекување на крајната точка, фидери со размак од 80–100 м, и велики радиуси на блоки на извици.

• Фиксирање на кабели: Послед ди ложењето, фиксирајте кабелите на почетната/крајната точка и на двете страни на извиците, со интервали на фиксирање од 5–10 м. Применете принципот на „положи еден, свежи еден“ и повторно ги сигурнајте кабелите од почетната точка назад. За кабели на треечи, повештајте идентификацијски етикети на двете страни, извици и пресечни точки; на прави делови, етикети на секои 20 м. Етикетите треба униформно да прикажуваат број на кабел, спецификација, почетна/крајна точка и напон.

• Инспекција на кабелски кружници: Послед ди ложењето, инспектирајте целата кабелска кружница, поврзани компоненти и инсталации. Потврдете точноста на етикетите, проверете за недостасување/грешки во инсталацијата и потврдете спроведба на квалитетот. За да се осигура безбедна работа:

• Инсталирајте партицији меѓу AC/DC кабели или кружници различни напони кога не се деле иста треече;

• Обезбедете дека сè капаци на канавките се на место и канавките се слободни од препони и вода;

• Извршете испитување на издржливост на изолација и проток на ток по стандарди;

• Потврдете порамнување на терминалите и согласност со мрежата при акцептација.

4.5 Мерења за противопожарна заштита и пожарна сигурност
Сè пролазни места помеѓу противопожарни компартменти, входи во згради, плочи на табла и отвори под HV/LV кабинети мора да се противопожарно затворени. Материалите за противопожарно затворување мора да се соодветствуваат со индонезиските стандарди за перформанса, методи на испитување, општи технички спецификации за противопожарни покривачи на кабели и технички барања за противопожарни обвивки за кабели. Противопожарни кабели се користат внатрешно. Не противопожарни кабели што влегуваат во подстанцијата мора да се обвие со противопожарна тапа или да се покрива со противопожарна боја.

5. Интегрирана конструкција и одржување
Токму во време на конструкција, јединиците за функционирање и одржување биле вклучени рано за да се порамнат стандардите за конструкција и одржување, поставувајќи основа за висококвалитетна, естетски привлеченца и еколошка прифатлива HSR. Од една страна, тесната координација со јединицата за превземање во текот на информативни састаници, прегледи на спецификации и технички координациони састаници помогнале да се префинат стандардите на процесот и барањата за перформанса на опремата и материјалите на основа на искуство во функционирањето. Од друга страна, во текот на конструкција—додека се исполнуваат стандардите за дизајн и код—процесите биле оптимизирани од гледна точка на функционална безбедност и одржливост, вклучувајќи подобрување на канавки за кабели, пристап за одржување на кабели, јазлични кутии, земјиште, заштитни мрежести барьери и знаци, темелјно подобрувајќи функционалната безбедност и физичкиот квалитет.

6. Заклучок
Во кратце, технологии за градеж на електрични системи за брз пат продолжуваат да напредуваат, со повеќе инженери кои применуваат интегрирани концепти во проекти за брз пат. Надградби во електромагнетната технологија, брза оптимизација на BIM и подобрување на системите за рано опozорување сите ги поддржуваат развојот на интеграцијата на „Четири-електрики“ (стром, сигнализација, телекомуникации и тракција) на брз пат. Овој труд се обидува да донесе значајни увиди за дополнителен напредок на овие технологии.