Thảo luận về Kỹ thuật Xây dựng cho Hệ thống Cung cấp Điện 20 kV trong Đường sắt Cao tốc

1. Tổng quan về Dự án
Dự án này liên quan đến việc xây dựng Tuyến Đường Sắt Cao Tốc mới Jakarta–Bandung, với chiều dài tuyến chính là 142,3 km, bao gồm 76,79 km cầu (54,5%), 16,47 km đường hầm (11,69%) và 47,64 km đê (33,81%). Bốn nhà ga—Halim, Karawang, Padalarang, và Tegal Luar—đã được xây dựng. Tuyến chính của Đường Sắt Cao Tốc Jakarta–Bandung có chiều dài 142,3 km, được thiết kế với tốc độ tối đa là 350 km/h, với khoảng cách giữa hai đường ray là 4,6 m, bao gồm khoảng 83,6 km đường ray không có đá dăm và 58,7 km đường ray có đá dăm. Hệ thống cung cấp điện lực kéo áp dụng phương pháp cấp điện AT (Autotransformer).

 Tất cả các giá đỡ cấu trúc được kết nối với dây tiếp đất chính bằng thanh thép dẹt hoặc tròn. Thanh đồng nối các đầu cáp với các đầu điều chỉnh điện áp, được bảo vệ bởi ống co nhiệt có đánh dấu màu theo pha. Để giám sát hoạt động, một hàng rào lưới thép không gỉ hình L với cửa bảo trì bằng thép không gỉ (được trang bị khóa điện từ chỉ mở khi công tắc điện áp cao mở) được lắp đặt. Hàng rào và cửa được bố trí để đảm bảo an toàn cho nhân viên và duy trì khoảng cách cần thiết giữa các phần mang điện.

4.3 Lắp đặt Giá Đỡ Dây Cáp
Phần mô phỏng trước khi đặt dây cáp dựa trên BIM đã cho phép phân luồng riêng biệt: nguồn điện bên 1, nguồn điện bên 2, phía cấp điện chính và phía cấp điện tổng hợp được đặt ở các bên khác nhau của hố cáp, ngăn ngừa sự cố trên một đường dây điện làm hỏng đường dây khác. Bán kính uốn cong của dây cáp được tôn trọng, và vị trí chính xác của mỗi dây cáp trên giá đỡ đã xác định loại giá đỡ tối ưu và vị trí.

 Chức năng phát hiện va chạm trong BIM đã điều chỉnh chiều cao của giá đỡ để tránh việc dây cáp chéo nhau. Tất cả các thanh ngang của giá đỡ được căn chỉnh trên cùng một mặt phẳng, với độ lệch tâm ≤5 mm. Giá đỡ được cố định vào các tấm thép được chôn sẵn trên tường hố cáp, với đáy của giá đỡ ≥150 mm so với đáy hố. Trong hố cáp tổng hợp, giá đỡ dây cáp được nối đất bằng thép dẹt 40 mm × 4 mm, với hai dây nối đất được kết nối với hệ thống nối đất tổng hợp.

4.4 Xây Dựng Đặt Dây Cáp

• Nguyên tắc Sắp xếp Dây Cáp: Các dây cáp ở các mức điện áp khác nhau phải được sắp xếp từ trên xuống dưới theo thứ tự: dây cáp điện áp cao, dây cáp điều khiển, và dây cáp tín hiệu. Các dây cáp thuộc các loại khác nhau hoặc hai mạch của tải chính không được đặt trên cùng một mức giá đỡ.

• Tinh chỉnh Thiết kế: Dựa trên bản vẽ, kỹ thuật đặt dây cáp cho phép tinh chỉnh thiết kế sâu hơn, tạo ra một kế hoạch xây dựng hoàn chỉnh và hệ thống, đảm bảo tích hợp quy trình làm việc mượt mà và tăng cường kiểm soát an toàn và chất lượng.

• Tính toán Lực Kéo: Máy kéo được đặt tại điểm cuối, với máy cấp dây được đặt cách nhau khoảng 1 m. Dựa trên kinh nghiệm, thêm 10 cm tại các góc cua để tính toán lực kéo.

• Kiểm tra Hiện trường: Trước khi đặt, kiểm tra điều kiện lắp đặt thiết bị. Đảm bảo lực kéo thấp hơn sức căng cho phép của dây cáp. Thực hiện kiểm tra an toàn đối với máy móc đặt dây cáp và khảo sát hiện trường để xác nhận vị trí cuộn dây cáp; điều chỉnh ngay lập tức nếu không đạt tiêu chuẩn.

• Thực hiện Đặt Dây Cáp: Trước khi đặt, chuẩn bị nhãn và số hóa dựa trên bản vẽ bởi các kỹ thuật viên có trình độ. Giám sát tại hiện trường đảm bảo hướng dẫn đúng đắn và sử dụng đúng mô hình dây cáp. Trong quá trình đặt cơ học, dây cáp không được bị dẹp, xoắn hoặc hư hại vỏ bọc. Sử dụng cần cẩu để định vị cuộn dây cáp, được hỗ trợ bởi giá đỡ chuyên dụng để cho phép giải quấn từ trên xuống và ngăn chặn ma sát với mặt đất. Lắp đặt kẹp kéo dây cáp vào các đầu trước khi kéo. Các kỹ thuật viên có trình độ phải giám sát vận hành thiết bị và vị trí máy cấp dây: máy kéo chính tại điểm cuối, máy cấp dây cách nhau 80–100 m, và bánh dẫn bán kính lớn tại các góc cua.

• Cố định Dây Cáp: Sau khi đặt, cố định dây cáp tại điểm bắt đầu/kết thúc và cả hai bên của các góc cua, với khoảng cách cố định 5–10 m. Áp dụng nguyên tắc buộc "đặt một, buộc một" và cố định lại dây cáp từ điểm bắt đầu ngược trở lại. Đối với dây cáp trên khay, treo thẻ nhận dạng ở cả hai bên, các góc cua và nút giao; trên các đoạn thẳng, thẻ mỗi 20 m. Thẻ phải hiển thị đồng nhất số dây, thông số kỹ thuật, điểm bắt đầu/kết thúc, và điện áp.

• Kiểm tra Mạch Dây Cáp: Sau khi đặt, kiểm tra toàn bộ mạch dây cáp, các thành phần liên quan và cơ sở vật chất. Kiểm tra độ chính xác của thẻ, kiểm tra các trường hợp thiếu/sai lắp đặt, và xác nhận tuân thủ chất lượng. Để đảm bảo hoạt động an toàn:

• Lắp đặt vách ngăn giữa các dây cáp AC/DC hoặc các mạch điện áp khác nhau khi không chia sẻ khay;

• Đảm bảo tất cả nắp hố cáp đều được đặt đúng vị trí và hố cáp không có vật cản và nước;

• Thực hiện các thử nghiệm chịu đựng cách điện và dòng rò theo tiêu chuẩn;

• Kiểm tra sự căn chỉnh của các đầu cuối và tương thích lưới điện trong quá trình nghiệm thu.

4.5 Các Biện Pháp Chống Cháy và Chống Cháy Nổ
Tất cả các lỗ thủng giữa các khoang chống cháy, các lối vào tòa nhà, các tấm sàn, và các lỗ mở dưới tủ điện áp cao/thấp phải được ngăn chặn bằng vật liệu chống cháy. Vật liệu chống cháy phải tuân thủ các tiêu chuẩn Indonesia về hiệu suất, phương pháp thử nghiệm, các thông số kỹ thuật chung cho lớp phủ chống cháy cho dây cáp, và yêu cầu kỹ thuật cho băng quấn dây cáp chống cháy. Dây cáp chống cháy được sử dụng trong nhà. Dây cáp không chống cháy đi vào trạm biến áp phải được bọc bằng băng chống cháy hoặc sơn chống cháy.

5. Xây Dựng và Bảo Trì Tích Hợp
Trong quá trình xây dựng, các đơn vị vận hành và bảo trì đã tham gia sớm để căn chỉnh các tiêu chuẩn xây dựng và bảo trì, tạo nền tảng cho một tuyến đường sắt tốc độ cao chất lượng cao, thẩm mỹ và thân thiện với môi trường. Một mặt, sự phối hợp chặt chẽ với đơn vị tiếp quản trong các buổi giới thiệu thiết kế, xem xét thông số kỹ thuật và các cuộc họp kỹ thuật giúp tinh chỉnh các tiêu chuẩn quy trình và yêu cầu hiệu suất của thiết bị/vật liệu dựa trên kinh nghiệm vận hành. Mặt khác, trong quá trình xây dựng—trong khi đáp ứng các yêu cầu thiết kế và mã số—các quy trình được tối ưu hóa từ góc độ an toàn vận hành và khả năng bảo trì, bao gồm cải tiến các hố cáp, lối tiếp cận bảo trì dây cáp, hộp đấu nối, hệ thống nối đất, hàng rào bảo vệ, và biển báo, do đó nâng cao an toàn vận hành và chất lượng vật lý.

Kết luận
Tóm lại, công nghệ xây dựng cho hệ thống điện HSR tiếp tục phát triển, với nhiều kỹ sư áp dụng các khái niệm tích hợp vào các dự án HSR. Những cải tiến trong công nghệ điện từ, tối ưu hóa nhanh chóng của BIM và hệ thống cảnh báo sớm được cải thiện đều hỗ trợ sự phát triển của việc tích hợp "Bốn Điện" (điện, tín hiệu, viễn thông và kéo) của HSR. Bài viết này nhằm cung cấp những hiểu biết có ý nghĩa cho sự phát triển hơn nữa của những công nghệ này.