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光伏發電工程中電纜敷設及接線施工技術分析

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：
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工程技術與應用
90
2023 年 第20 期 總第148 期 工程技術研究
摘要：光伏發電工程中電纜敷設與接線作業難度大，
重要性突出，文章以玉門“光熱儲能+ 光伏+ 風電”
示范項目為研究對象，構建了不同斜邊夾角時的電纜
長度數學模型，以準確計算光伏發電工程的電纜長度，
并將獲取的電纜數據輸入三維BIM 模型，創建電纜敷
設及接線模型，然后依據電纜敷設、電纜接線、電纜
防火封堵的流程依次開展作業。三維BIM 模型有助于
模擬電纜敷設及接線作業過程，能有效保證電纜敷設
與接線作業的精細化水平，可滿足光伏發電工程中電
纜敷設及接線作業要求。
關鍵詞：光伏發電工程；太陽能電纜；電纜敷設；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
光伏發電工程中電纜敷設及接線施工技術分析
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 .
光伏發電工程要采用專門的太陽能電纜，以實現
直流太陽能在光伏系統中的安全傳輸。電纜敷設及接
線工作直接影響光伏系統的安全和使用壽命[1]，在光
伏發電工程設計階段，因電纜類型煩雜、數量較多，
設計人員往往需要投入大量精力設計電纜敷設及接線
方案，要結合電纜長度數據及三維BIM 模型保證電纜
生產與敷設的精準度[2]。基于此，文章以玉門“光熱
儲能+ 光伏+ 風電”示范項目為研究對象，探討了光
伏發電工程中電纜敷設及接線施工技術。
1 工程概況
甘肅玉門“光熱儲能+ 光伏+ 風電”示范項目為
甘肅省首批4 個“光熱+”一體化項目之一，項目規
劃總裝機容量為70×104 kW，包括10×104 kW 光熱儲
能發電項目、40×104 kW 光伏發電項目及20×104 kW 風
力發電項目。光熱發電與光伏發電場占地面積為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，風電裝機容量為200 MW[3]。
該次基于BIM 技術進行光伏發電工程的電纜敷設及接
線，采用三維BIM 模型創建電纜及關聯模型，并采用
軟件模擬電纜敷設及接線施工，并將模擬后的電纜規
格型號等相關信息反饋至電纜生產廠家。
2 電纜長度計算
以項目中的某一3.15 MWp 光伏發電單元為例，計
作者簡介： 鄭凱，男，本科，工程師，高級經濟師，研究方向為設備
物資管理及現場施工管理。
cable; cable laying; cable wiring
分類號：TM615
工程技術與應用
91
工程技術研究 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，構建電纜長度計算模型，假設設備間的最
短距離為r，該距離構成了適量直角三角形的斜邊，并
以該距離為半徑畫圓，則可構建出不同斜邊夾角時的
電纜長度數學模型，即設備間在x 軸方向上的直角邊
長度xAB 與設備間在y 軸方向上的直角邊長度yAB，表
示實際電纜敷設路徑[4]。考慮到光伏廠區的布置方式
不同[5]，為便于構建模型與計算，進行統一化處理，
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γ 為0 時，表示光伏廠區為正南正北布置方式，
則構建的電纜單位長度數學模型如圖1 所示。
A
B
圖1 電纜單位長度數學模型
設定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
光伏發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
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 間的實際敷設電纜長140.88×1.408 8 ≈ 198.48 m，
同理可推導出其他設備間實際敷設電纜的長度。
3 基于BIM 技術的電纜敷設及接線施工
技術
3.1 數據采集
在構建電纜敷設模型前，要詳細掌握設備、施
工材料與場地等相關參數，以提升模型精度。為保證
BIM 模型能與施工現場保持一致，應精準獲取關鍵設
備的具體參數，包括電纜溝尺寸、配電箱尺寸、電纜
外徑、線槽尺寸等。這些關鍵參數的獲取情況會直接
影響后續模型的構建與實際應用，且數據采集中各類
設備間存在緊密聯系，其中一組數據發生變化，會直
接影響其他數據的設定、因此，在數據采集中要根據
實際情況進行相應的調整。
3.2 模型構建
應用BIM 技術，結合二維圖紙信息與相關數據參
數，構建三維可視化模型，該模型包含設備模型、電
纜溝模型和電纜敷設模型。運用Revit 軟件構建模型，
結合具體工程參數詳細設定模型各部分，該階段的模
型設計質量直接決定了后期的工程應用效果。文章根
據工程參數情況，按以下步驟構建和設定模型：
（1）構建模型。構建模型是此項工作的首要步驟，
要根據施工圖紙設定構建電纜溝模型，完成電纜溝模
型構建工作后，進行電纜模擬敷設建模。模擬電纜敷
設階段，要依據生產廠家提供的電纜外徑表進行設定，
在模型中設定相應的電纜族，在所對應的電纜溝和線
槽內畫出相應的電纜，電纜模擬敷設中應標注好每根
電纜的詳細數據信息，包含回路編號、具體用途等，
以便于后續開展電纜調整與維護工作。
（2）模型調整。首次構建的模型在相關設定上并
不完整，通常無法直接用以指導施工，因此，應在模
型建立后進行二次調整。調整階段主要是在已有模型
的基礎上對電纜進行二次排布，優化電纜溝中電纜的
層級設置，模型優化后應進行具體的碰撞檢測，直至
模型滿足施工要求。
（3）模型出圖。完成模型調整設置后，要根據界
面繪制相應的綜合支架大樣圖，生成施工圖紙，并對
線路復雜區域設定相應的截面圖和可視圖。
（4）施工交底。根據已有施工圖對施工班組進行
施工技術交底，重點說明電纜敷設的優先順序與施工
重點區域、復雜區域等。
3.3 電纜敷設
在電纜敷設施工前，要根據電纜敷設模型設計要
求讀取各支架數據，生成相應的剖面圖，用于支架預
制加工與安裝定位。應按照已構建的電纜敷設模型，
導出不同規格的電纜總長度，將不同電纜的長度整理
成相應的表格數據，從而為電纜敷設施工提供數據參
考與指導。
此次電纜敷設施工選擇直埋施工方式。
工程技術與應用
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2023 年 第20 期 總第148 期 工程技術研究
（1）在電纜溝中鋪設砂子或細土，將電纜的彎曲
半徑控制在預設范圍內，可通過電動絞磨或人工牽拉
方式進行敷設。在敷設多芯電纜時，應將其彎曲半徑
控制在6 倍外徑以下，且應在兩端空出余量。敷設中
應時刻控制好電纜與地表的間距，高度應保持在0.7 m
左右。
（2）電纜敷設施工后應向工程監管單位與管理工
程質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10 mm 厚的細土，再將電纜蓋板或
磚塊蓋在電纜上。施工后應保證鋪蓋寬度在50 mm 以
上，并保證電纜蓋板朝向受電方向。完成電纜敷設驗
收與鋪蓋后，應進行回填土施工，應在電纜上部回填
100 mm 厚的細土或砂子，并在此基礎上蓋上蓋板或磚
塊。施工中電纜鋪蓋寬度應預設為大于電纜溝兩側寬
度50 mm 以上，在回填土施工前，應再次開展隱藏校
驗工作，在確定校驗無誤后應快速進行回填土施工，
并進行壓實作業。
（3）壓實作業結束后，應開展埋標樁工作，在電
纜交叉點、接頭處和拐彎處等位置設置方位標樁，施
工準備階段會根據施工要求準備標樁，在標樁插埋中
應保證其外露地表15 ～ 30 cm。將電纜牽拉到豎井或
建筑物內部時，要封鎖出入口或封閉管口，完成封閉
處理作業后應在外層敷設麻皮，防止電纜被破壞。同時，
在將直埋電纜牽拉入建筑中時，應注意室外地表管口
高度，若室外管口高于室內管口，則應開展相應的防
水作業，提高電纜敷設作業的安全性。
3.4 電纜接線
在開展電纜接線作業時，要保證光纜接續員的專
業技術過關，以保證整體作業質量。電纜在接續時，
應避開多灰、濕潤且露天的環境，并保證接續部位始
終處于整潔狀態，避免存在雜質。對截斷后的光纖部
分應及時采取防護措施，接續前要預先截斷部分長度，
避免機械性損傷對接續部分造成損害。光纜接續員應
嚴格遵照光纖熔接預設方案，通過熔接機進行自動化
接續作業，且熔接工序中要同時進行熔接作業與檢測
作業，可通過光時域反射儀進行損耗檢測，若檢測過
程中發現與預設方案存在誤差，則應再次熔接，熔接
消耗較高處要進行多次熔接作業，一般為3 ～ 4 次。
如果光纖熔接消耗較高處數量較多，可采取整體截斷
方式，熔接整節光纜。
3.5 電纜防火封堵
開展電纜防火封堵工作時，要先準備好相關材料
及器具，并做好設備與技術的核驗工作，確保滿足相
關技術規范要求。在戶外電纜溝架構防火墻，對阻燃
電纜每80 ～ 100 m 預設一個阻隔點，而非阻燃電纜則
每60 m 預設一個阻隔點，且阻隔點要鄰近電纜溝交
匯點。在架構防火墻時，兩側邊安置的防火板厚度應
＞ 10 mm，且中間部分要添加250 mm 以上的防火包。
內部電纜周邊應進行堵塞作業，要選擇有機堵料，高
度應＞ 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，注意預留兩處排水孔洞。兩側電纜周
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＞ 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＞ 20 mm，寬度應
＞ 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 厚的防火隔板穩固裝置
于封閉盤柜底面。
4 結束語
文章以甘肅玉門“光熱儲能+ 光伏+ 風電”示范
項目為例，介紹了該項目的重點施工作業內容，并在
該工程電纜敷設與接線施工中運用了BIM 技術，此項
技術的應用可有效提升電纜敷設的布局效率，解決電
纜預留長度不合理等問題，能根據敷設施工要求構建
和調整模型，提升電纜敷設與接線施工質量和效率，
實現高效施工。
參考文獻
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工程,2023,30(3):570-576.
[2] 周偉, 黎偉, 何文武, 等. 變電站數字化電纜敷設建模及電纜載體相
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