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光伏發(fā)電工程中電纜敷設(shè)及接線施工技術(shù)分析

文檔作者：鄭凱潘潤霞文檔來源：中國水利水電第四工程局有限公司第三分局		更新日期： 2026年05月10日	點擊數(shù)：
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工程技術(shù)與應(yīng)用
90
2023 年 第20 期 總第148 期 工程技術(shù)研究
摘要：光伏發(fā)電工程中電纜敷設(shè)與接線作業(yè)難度大，
重要性突出，文章以玉門“光熱儲能+ 光伏+ 風(fēng)電”
示范項目為研究對象，構(gòu)建了不同斜邊夾角時的電纜
長度數(shù)學(xué)模型，以準確計算光伏發(fā)電工程的電纜長度，
并將獲取的電纜數(shù)據(jù)輸入三維BIM 模型，創(chuàng)建電纜敷
設(shè)及接線模型，然后依據(jù)電纜敷設(shè)、電纜接線、電纜
防火封堵的流程依次開展作業(yè)。三維BIM 模型有助于
模擬電纜敷設(shè)及接線作業(yè)過程，能有效保證電纜敷設(shè)
與接線作業(yè)的精細化水平，可滿足光伏發(fā)電工程中電
纜敷設(shè)及接線作業(yè)要求。
關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電工程；太陽能電纜；電纜敷設(shè)；電纜
接線
Abstract: T h e c a b l e l a y i n g a n d w i r i n g o p e r a t i o n i n
photovoltaic power generation engineering are difficult
and important. This paper takes the demonstration project
of "photothermal energy storage + photovoltaic + wind
power" in Yumen as the research object, and constructs a
mathematical model of cable length at different bevel angles
to accurately calculate the cable length of photovoltaic power
generation engineering. The obtained cable data is input into
the 3D BIM model to create a cable laying and wiring model,
and then the process of cable laying, cable wiring and cable
fireproof sealing shall be carried out in sequence. The 3D
BIM model is helpful to simulate the process of cable laying
and wiring operation, which can effectively ensure the fine
level of cable laying and wiring operation, and can meet
the requirements of cable laying and wiring operation in
photovoltaic power generation engineering.
Key Words: photovoltaic power generation engineering; solar
光伏發(fā)電工程中電纜敷設(shè)及接線施工技術(shù)分析
鄭 凱，潘潤霞
中國水利水電第四工程局有限公司第三分局，云南 昆明 650000
Analysis on Cable Laying and Wiring Construction Technology in Photovoltaic Power
Generation Engineering
ZHENG Kai, PAN Runxia
The Third Branch of Sinohydro Engineering Bureau 4 Co., Ltd., Kunming 650000, Yunnan, China
DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2023.20.030 .
光伏發(fā)電工程要采用專門的太陽能電纜，以實現(xiàn)
直流太陽能在光伏系統(tǒng)中的安全傳輸。電纜敷設(shè)及接
線工作直接影響光伏系統(tǒng)的安全和使用壽命[1]，在光
伏發(fā)電工程設(shè)計階段，因電纜類型煩雜、數(shù)量較多，
設(shè)計人員往往需要投入大量精力設(shè)計電纜敷設(shè)及接線
方案，要結(jié)合電纜長度數(shù)據(jù)及三維BIM 模型保證電纜
生產(chǎn)與敷設(shè)的精準度[2]。基于此，文章以玉門“光熱
儲能+ 光伏+ 風(fēng)電”示范項目為研究對象，探討了光
伏發(fā)電工程中電纜敷設(shè)及接線施工技術(shù)。
1 工程概況
甘肅玉門“光熱儲能+ 光伏+ 風(fēng)電”示范項目為
甘肅省首批4 個“光熱+”一體化項目之一，項目規(guī)
劃總裝機容量為70×104 kW，包括10×104 kW 光熱儲
能發(fā)電項目、40×104 kW 光伏發(fā)電項目及20×104 kW 風(fēng)
力發(fā)電項目。光熱發(fā)電與光伏發(fā)電場占地面積為15 km2，
新建1 座330 kV 匯集站，通過1 回330 kV 線路就近接
入750 kV 變電站330 kV 側(cè)，風(fēng)電裝機容量為200 MW[3]。
該次基于BIM 技術(shù)進行光伏發(fā)電工程的電纜敷設(shè)及接
線，采用三維BIM 模型創(chuàng)建電纜及關(guān)聯(lián)模型，并采用
軟件模擬電纜敷設(shè)及接線施工，并將模擬后的電纜規(guī)
格型號等相關(guān)信息反饋至電纜生產(chǎn)廠家。
2 電纜長度計算
以項目中的某一3.15 MWp 光伏發(fā)電單元為例，計
作者簡介： 鄭凱，男，本科，工程師，高級經(jīng)濟師，研究方向為設(shè)備
物資管理及現(xiàn)場施工管理。
cable; cable laying; cable wiring
分類號：TM615
工程技術(shù)與應(yīng)用
91
工程技術(shù)研究 第8 卷 總第148 期 2023 年10 月
算該單元組串式光伏逆變器A 與箱式變壓器B 之間的
電纜長度，其他電纜長度均可按照同樣的計算方式求
取。首先，構(gòu)建電纜長度計算模型，假設(shè)設(shè)備間的最
短距離為r，該距離構(gòu)成了適量直角三角形的斜邊，并
以該距離為半徑畫圓，則可構(gòu)建出不同斜邊夾角時的
電纜長度數(shù)學(xué)模型，即設(shè)備間在x 軸方向上的直角邊
長度xAB 與設(shè)備間在y 軸方向上的直角邊長度yAB，表
示實際電纜敷設(shè)路徑[4]。考慮到光伏廠區(qū)的布置方式
不同[5]，為便于構(gòu)建模型與計算，進行統(tǒng)一化處理，
表達式如下：
α=β+γ （1）
式中：α 為自定義坐標系下的斜邊夾角；β 為世界
坐標系下的斜邊夾角；γ 為方位角。
當(dāng)γ 為0 時，表示光伏廠區(qū)為正南正北布置方式，
則構(gòu)建的電纜單位長度數(shù)學(xué)模型如圖1 所示。
A
B
圖1 電纜單位長度數(shù)學(xué)模型
設(shè)定r 為100 個單位值，在軟件中可以B 點為圓
心畫圓，但連接兩點后便可明確線段長度及斜邊夾角
β，并可由此計算出不同斜邊夾角時的直斜比。根據(jù)
光伏發(fā)電單元的實際情況測算得出，β=20°，γ=30°，
求得α=50°，此時可計算出線段長140.88 m，對應(yīng)
的直斜比為1.408 8，即可求出光伏逆變器A 與箱式變壓
器B 間的實際敷設(shè)電纜長140.88×1.408 8 ≈ 198.48 m，
同理可推導(dǎo)出其他設(shè)備間實際敷設(shè)電纜的長度。
3 基于BIM 技術(shù)的電纜敷設(shè)及接線施工
技術(shù)
3.1 數(shù)據(jù)采集
在構(gòu)建電纜敷設(shè)模型前，要詳細掌握設(shè)備、施
工材料與場地等相關(guān)參數(shù)，以提升模型精度。為保證
BIM 模型能與施工現(xiàn)場保持一致，應(yīng)精準獲取關(guān)鍵設(shè)
備的具體參數(shù)，包括電纜溝尺寸、配電箱尺寸、電纜
外徑、線槽尺寸等。這些關(guān)鍵參數(shù)的獲取情況會直接
影響后續(xù)模型的構(gòu)建與實際應(yīng)用，且數(shù)據(jù)采集中各類
設(shè)備間存在緊密聯(lián)系，其中一組數(shù)據(jù)發(fā)生變化，會直
接影響其他數(shù)據(jù)的設(shè)定、因此，在數(shù)據(jù)采集中要根據(jù)
實際情況進行相應(yīng)的調(diào)整。
3.2 模型構(gòu)建
應(yīng)用BIM 技術(shù)，結(jié)合二維圖紙信息與相關(guān)數(shù)據(jù)參
數(shù)，構(gòu)建三維可視化模型，該模型包含設(shè)備模型、電
纜溝模型和電纜敷設(shè)模型。運用Revit 軟件構(gòu)建模型，
結(jié)合具體工程參數(shù)詳細設(shè)定模型各部分，該階段的模
型設(shè)計質(zhì)量直接決定了后期的工程應(yīng)用效果。文章根
據(jù)工程參數(shù)情況，按以下步驟構(gòu)建和設(shè)定模型：
（1）構(gòu)建模型。構(gòu)建模型是此項工作的首要步驟，
要根據(jù)施工圖紙設(shè)定構(gòu)建電纜溝模型，完成電纜溝模
型構(gòu)建工作后，進行電纜模擬敷設(shè)建模。模擬電纜敷
設(shè)階段，要依據(jù)生產(chǎn)廠家提供的電纜外徑表進行設(shè)定，
在模型中設(shè)定相應(yīng)的電纜族，在所對應(yīng)的電纜溝和線
槽內(nèi)畫出相應(yīng)的電纜，電纜模擬敷設(shè)中應(yīng)標注好每根
電纜的詳細數(shù)據(jù)信息，包含回路編號、具體用途等，
以便于后續(xù)開展電纜調(diào)整與維護工作。
（2）模型調(diào)整。首次構(gòu)建的模型在相關(guān)設(shè)定上并
不完整，通常無法直接用以指導(dǎo)施工，因此，應(yīng)在模
型建立后進行二次調(diào)整。調(diào)整階段主要是在已有模型
的基礎(chǔ)上對電纜進行二次排布，優(yōu)化電纜溝中電纜的
層級設(shè)置，模型優(yōu)化后應(yīng)進行具體的碰撞檢測，直至
模型滿足施工要求。
（3）模型出圖。完成模型調(diào)整設(shè)置后，要根據(jù)界
面繪制相應(yīng)的綜合支架大樣圖，生成施工圖紙，并對
線路復(fù)雜區(qū)域設(shè)定相應(yīng)的截面圖和可視圖。
（4）施工交底。根據(jù)已有施工圖對施工班組進行
施工技術(shù)交底，重點說明電纜敷設(shè)的優(yōu)先順序與施工
重點區(qū)域、復(fù)雜區(qū)域等。
3.3 電纜敷設(shè)
在電纜敷設(shè)施工前，要根據(jù)電纜敷設(shè)模型設(shè)計要
求讀取各支架數(shù)據(jù)，生成相應(yīng)的剖面圖，用于支架預(yù)
制加工與安裝定位。應(yīng)按照已構(gòu)建的電纜敷設(shè)模型，
導(dǎo)出不同規(guī)格的電纜總長度，將不同電纜的長度整理
成相應(yīng)的表格數(shù)據(jù)，從而為電纜敷設(shè)施工提供數(shù)據(jù)參
考與指導(dǎo)。
此次電纜敷設(shè)施工選擇直埋施工方式。
工程技術(shù)與應(yīng)用
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2023 年 第20 期 總第148 期 工程技術(shù)研究
（1）在電纜溝中鋪設(shè)砂子或細土，將電纜的彎曲
半徑控制在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，可通過電動絞磨或人工牽拉
方式進行敷設(shè)。在敷設(shè)多芯電纜時，應(yīng)將其彎曲半徑
控制在6 倍外徑以下，且應(yīng)在兩端空出余量。敷設(shè)中
應(yīng)時刻控制好電纜與地表的間距，高度應(yīng)保持在0.7 m
左右。
（2）電纜敷設(shè)施工后應(yīng)向工程監(jiān)管單位與管理工
程質(zhì)檢單位申請隱藏工程驗收，工程驗收通過后，要
在電纜上下部鋪設(shè)10 mm 厚的細土，再將電纜蓋板或
磚塊蓋在電纜上。施工后應(yīng)保證鋪蓋寬度在50 mm 以
上，并保證電纜蓋板朝向受電方向。完成電纜敷設(shè)驗
收與鋪蓋后，應(yīng)進行回填土施工，應(yīng)在電纜上部回填
100 mm 厚的細土或砂子，并在此基礎(chǔ)上蓋上蓋板或磚
塊。施工中電纜鋪蓋寬度應(yīng)預(yù)設(shè)為大于電纜溝兩側(cè)寬
度50 mm 以上，在回填土施工前，應(yīng)再次開展隱藏校
驗工作，在確定校驗無誤后應(yīng)快速進行回填土施工，
并進行壓實作業(yè)。
（3）壓實作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)開展埋標樁工作，在電
纜交叉點、接頭處和拐彎處等位置設(shè)置方位標樁，施
工準備階段會根據(jù)施工要求準備標樁，在標樁插埋中
應(yīng)保證其外露地表15 ～ 30 cm。將電纜牽拉到豎井或
建筑物內(nèi)部時，要封鎖出入口或封閉管口，完成封閉
處理作業(yè)后應(yīng)在外層敷設(shè)麻皮，防止電纜被破壞。同時，
在將直埋電纜牽拉入建筑中時，應(yīng)注意室外地表管口
高度，若室外管口高于室內(nèi)管口，則應(yīng)開展相應(yīng)的防
水作業(yè)，提高電纜敷設(shè)作業(yè)的安全性。
3.4 電纜接線
在開展電纜接線作業(yè)時，要保證光纜接續(xù)員的專
業(yè)技術(shù)過關(guān)，以保證整體作業(yè)質(zhì)量。電纜在接續(xù)時，
應(yīng)避開多灰、濕潤且露天的環(huán)境，并保證接續(xù)部位始
終處于整潔狀態(tài)，避免存在雜質(zhì)。對截斷后的光纖部
分應(yīng)及時采取防護措施，接續(xù)前要預(yù)先截斷部分長度，
避免機械性損傷對接續(xù)部分造成損害。光纜接續(xù)員應(yīng)
嚴格遵照光纖熔接預(yù)設(shè)方案，通過熔接機進行自動化
接續(xù)作業(yè)，且熔接工序中要同時進行熔接作業(yè)與檢測
作業(yè)，可通過光時域反射儀進行損耗檢測，若檢測過
程中發(fā)現(xiàn)與預(yù)設(shè)方案存在誤差，則應(yīng)再次熔接，熔接
消耗較高處要進行多次熔接作業(yè)，一般為3 ～ 4 次。
如果光纖熔接消耗較高處數(shù)量較多，可采取整體截斷
方式，熔接整節(jié)光纜。
3.5 電纜防火封堵
開展電纜防火封堵工作時，要先準備好相關(guān)材料
及器具，并做好設(shè)備與技術(shù)的核驗工作，確保滿足相
關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。在戶外電纜溝架構(gòu)防火墻，對阻燃
電纜每80 ～ 100 m 預(yù)設(shè)一個阻隔點，而非阻燃電纜則
每60 m 預(yù)設(shè)一個阻隔點，且阻隔點要鄰近電纜溝交
匯點。在架構(gòu)防火墻時，兩側(cè)邊安置的防火板厚度應(yīng)
＞ 10 mm，且中間部分要添加250 mm 以上的防火包。
內(nèi)部電纜周邊應(yīng)進行堵塞作業(yè)，要選擇有機堵料，高
度應(yīng)＞ 20 mm。頂端同樣要采用有機堵料進行平整填
塞處理，并在上方鋪蓋防火隔板；下方則要采用磚塊
進行疊砌處理，注意預(yù)留兩處排水孔洞。兩側(cè)電纜周
邊在采用有機堵料進行阻隔時，厚度要大于20 mm 防
火墻表層，有機堵料要疊砌平整，呈幾何形狀，寬度
應(yīng)＞ 30 mm。盤柜電纜防火封堵要先在孔洞地面放置
一塊10 mm 厚的防火板，并用有機堵料填塞好縫隙
口與電纜周邊，有機堵料厚度應(yīng)＞ 20 mm，寬度應(yīng)
＞ 40 mm，表面同樣要疊砌平整。在電纜空隙點與孔
洞底面防火板處設(shè)10 mm 厚的腳線，同樣采用有機堵
料進行填塞處理，并將10 mm 厚的防火隔板穩(wěn)固裝置
于封閉盤柜底面。
4 結(jié)束語
文章以甘肅玉門“光熱儲能+ 光伏+ 風(fēng)電”示范
項目為例，介紹了該項目的重點施工作業(yè)內(nèi)容，并在
該工程電纜敷設(shè)與接線施工中運用了BIM 技術(shù)，此項
技術(shù)的應(yīng)用可有效提升電纜敷設(shè)的布局效率，解決電
纜預(yù)留長度不合理等問題，能根據(jù)敷設(shè)施工要求構(gòu)建
和調(diào)整模型，提升電纜敷設(shè)與接線施工質(zhì)量和效率，
實現(xiàn)高效施工。
參考文獻
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