（山东电力工程咨询院有限公司 山东济南 250013）
摘要：本文介绍了以三维电缆数字化布线软件为基础，电气与仪控专业电缆敷设设计平台相统一，共用全厂电缆桥架网络拓扑图，通过全厂电缆走向分析，结合动力与控制电缆分层敷设及每层电缆桥架的填充率检查，优化全厂电缆路径设计及桥架布置。
关键词：三维 电缆敷设 优化设计
1 引言
随着信息技术的发展，我国火力发电厂的设计手段正逐步从传统的二维平面设计转变为三维数字化平台设计。目前电气专业电缆敷设设计为二维平面的电缆敷设图，而仪控专业电缆桥架布置和电缆清册的施工图设计已无法满足现场施工要求。因此，结合三维设计，采用三维电缆数字化布线软件，在火电工程中进行全厂电缆计算机敷设设计是非常必要的[1-5]。
山东电力工程咨询院有限公司与北京科翼顺驰软件技术有限公司在结合工程实际经验的基础上，共同研究和开发了《三维电缆数字化布线》软件。该软件依托三维主流软件PDMS和AUTOCAD两大软件平台，依据当前相关规程规范，采用数据库技术，面向每一个设计对象，达到图形与数据一体化的专业设计。以《三维电缆数字化布线》软件为平台，电气与仪控专业统一电缆敷设设计手段，共用全厂电缆桥架网络拓扑图。通过全厂电缆走向分析，结合动力与控制电缆分层敷设及每层电缆桥架的填充率检查，优化全厂电缆路径设计及桥架布置。该软件已在农六师4X1100MW、华能莱芜2X1000MW、国投板集2X1000MW工程、神华寿光2X1000MW工程、印度古德洛尔2X660MW工程、华能西宁2X350MW工程、新疆图木舒克2X350MW工程、大唐滨州2X350MW工程等近20个工程中成功应用。
2 三维电缆数字化布线软件功能介绍
2.1 软件组成及功能简介
三维电缆数字化布线软件采用模块化软件设计方式，软件由平面布置、电缆敷设、设计成果及库管理四个模块组成。软件通过读取电缆清册的逻辑信息，结合工艺设备布置及路径，自动进行电缆优化敷设、精确统计电缆长度，完成所有电缆路径的敷设，自动准确统计电缆及护管长度，自动计算管径，生成电缆清册、设备材料表、设备电缆汇总表、相同电缆汇总表、电缆走向表、断面电缆汇总表等各种报表，同时，软件可生成二维和三维拓扑关系图。
2.2 软件技术特点及创新
三维电缆数字化布线软件为图形化电缆敷设软件，其功能及设计流程在国内设计行业属首创。软件通过读取平面设备布置图上受控设备位置信息和电缆清册的逻辑信息，根据电缆桥架布置及路径，按照电压等级、噪音等级、桥架占积率及缆流等进行敷设；软件采用空间索引机制及多线程技术，自行开发数据库连接池，能根据不同的布线规则组合，快速进行优化布线，精确统计电缆长度；软件在AUTOCAD环境下采用受控设备、电缆桥架、保护管、竖井等图形化和相关数据的合一技术，使设备属性、位置属性包含在设计成果中，并随时可以查询、修改，所有设计信息均能从已有设计结果中自动提取，无需手工输入；软件可与PDMS进行无缝对接，实现电缆布线可视化，模拟电缆布线施工。
2.3 软件成果展示
图1~图4分别表示电缆路径走向三维拓扑图、电缆自动敷设界面图(包含电缆清册及路径走向信息)、电缆敷设图、相同电缆汇总表。
由上表可以分析出:
(1) 单元机组锅炉房底层桥架：
炉前、炉后、炉左、炉右、空预器各处电缆桥架设计层数偏多，桥架设计规格偏大，应适宜减少层数及降低桥架规格，应特别注意的是电气6KV电缆应单独敷设在独立的桥架中，以避免对控制信号的干扰。
(2) 单元机组锅炉房运转层及电缆夹层桥架：
1）电子间近端（对于1#炉为炉右）的热控电缆桥架的层数及规格能够满足放置所需电缆的要求。
2）炉前、炉后、电子间远端（对于1#炉为炉左）、空预器各处、磨煤机分支桥架的各层桥架布置层数偏多，桥架规格偏大，应适宜减少层数或降低桥架规格。
3）磨煤机主桥架的层数及规格偏小（因为未考虑电气6KV电缆及其MCC电缆的数量，电气6KV电缆应单独敷设在独立的桥架中，以避免对控制信号的干扰），应结合实际需要增加此处桥架的层数或规格。
3.2 结论
运用三维电缆数字化布线软件，通过全厂电缆走向进行分析，结合动力、控制及计算机电缆的分层敷设原则及每层电缆桥架的填充率检查，优化全厂电缆路径设计及桥架布置。同时，优化后的电缆路径对后续同类型同等级机组电缆桥架的设计具有很大的帮助及指导意义
4 结束语
《三维电缆数字化布线》软件使电气与仪控专业电缆敷设平台统一，共用全厂电缆桥架网络拓扑图，电缆路径节点编码唯一，通过软件中动力电缆、控制电缆及计算机电缆的分层敷设、桥架填充率及缆流限制、与PDMS软件相互导入导出等功能，全面优化全厂电缆桥架布置及路径。同时，根据不同的布线规则组合，快速进行优化布线，自动准确统计电缆及护管长度，自动计算管径，生成电缆清册、设备材料表、设备电缆汇总表、相同电缆汇总表、电缆走向表、断面电缆汇总表等各种报表。通过工程实践，提高工作效率30%~50%，因提高施工图设计深度且提高电缆用量精度20%以上，有效避免施工安装纠纷，减少项目管理成本，在降低总承包工程风险，减轻劳动强度和消除人为差错等方面具有显著的效果。
三维电缆数字化布线软件填补了国内电力行业敷设工具的空白，不仅是软件功能上的填补，更是一种设计理念的创新，标志着山东院在运用新技术、提高工作效率方面已经走到了国内同行的前面。在与同行业的竞争中，又多了一项领先的技术手段。
参考文献
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[6] 刘庆，陈志强 基于电缆敷设软件的电缆桥架分析与优化 [J] 华电技术,2012,34(12):27-31
论文作者:安庆敏
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/17
标签：电缆论文; 桥架论文; 软件论文; 全厂论文; 清册论文; 路径论文; 工程论文; 《电力设备》2016年第23期论文;