一种小倾角的预应力索桁架光伏支架施工方法与流程

一种小倾角的预应力索桁架光伏支架施工方法
1.技术领域
2.本发明涉及光伏支架技术领域，特别是涉及一种小倾角的预应力索桁架光伏支架。


背景技术：

3.光伏支架是太阳能光伏发电系统中用于支撑太阳能面板的支架,传统的光伏支架为刚性支架，一般包括立柱和檩条，光伏组件按阵列安装排列于刚性的檩条上，柔性光伏支架方案是将刚性的檩条改为钢绞线的方式，形成柔性的索结构，将光伏组件直接安装于两条组件安装索上。且两条组件安装索位于不同平面，分别称为上索和下索，使光伏组件在安装后形成一定的倾角，以更好地接收太阳光照。
4.由于支架设置在野外，风力也是影响支架的重要因素，受风力的影响，光伏支架振动，降低了索体寿命，由于柔性支架是采用两固定点之间张拉预应力索的方式，两固定点采用钢性基础提供反作用力，因此可实现大跨度安装。这种设计可以规避山地起伏、植被较高等不利的地理因素，拓宽了光伏系统的安装范围，如通威股份有限公司，发明名称：一种柔性光伏支架，申请号为cn201910291912.1的专利公开了现有的柔性光伏支架，现有的柔性光伏支架由于完全由两条组件安装索来承受光伏组件的重力，再加上组件安装索的自重、风压、雪压等因素影响，使得整个系统的阵列平面挠度过大、抗风能力差，同时，cn201910291912.1公开了在上索和下索之间均采用撑杆连接，形成三角索桁架；撑杆(6)为刚性撑杆，使得光伏板稳定性能提高。
5.但是，上述发明没有实现光伏组件安装形成零挠度平面,增强系统的抗风能力，只是光伏板整体固定，并没有抑制光伏板整体在风荷载作用下的扭转振动和竖向振动,降低预应力悬索的受力水平，而且上述专利没有说明柔性光伏支架的整体安装过程,并且由于索力和跨度的二次方成正比，和挠度成反比，因此，现有技术项目一般选取组件横置，跨度有限，且普遍挠度较大，边锚措施复杂，并且抗风能力差，风致振动剧烈，系统施工周期长，平均索力利用水平高，索力变幅大，钢索疲劳寿命短。


技术实现要素：

6.本发明主要解决的技术问题是提供一种小倾角的预应力索桁架光伏支架施工方法，能够提高整体抗风能力，避免风致振动剧烈，同时系统施工周期短，平均索力利用水平低，提高钢索寿命，抑制组件平面在风荷载作用下的扭转振动和竖向振动，降低预应力悬索的受力水平和索力水平，提升索体疲劳寿命，进一步减少材料用量，降低系统成本。
7.所述的一种小倾角的预应力索桁架光伏支架，包括上索，下索，光伏组件转接件，光伏组件板，光伏组件板位于上索和下索之间，光伏组件板采用光伏组件转接件固定到上索和下索上，施工方法包括如下步骤：
第一步：设置上索和下索，上索和下索采用平行的预应力悬索，上索和下索均采用钢绞线，在上索两端设置了锚固定点，在下索的两端设置了锚固定点。
8.第二步：如图1所示，在上索和下索上设置了组件安装件，通过组件安装件两端高差实现光伏组件倾角，所有光伏组件索位于同一安装高程，上索和下索统称为索体，安装件两端高差实现多块光伏组件板组成的整体与锁体为x交叉形式。
9.第三步：组件安装件的选择，组件安装件采用铝合金、工程塑料、不锈钢、合金钢铸造加工成形，组件安装件可由若干零件构成，以便组装后形成对索体的夹持和握裹；组件安装件末端应预留有螺孔或者安装孔位，以便于和光伏组件进行连接安装，并形成光伏组件和组件安装件之间平行与索轴线方向的转动自由度，从而实现光伏板和锁体位置之间的调整，避免光伏组件和索体直接硬接触。
10.第四步：组件安装件和光伏组件的连接，通过组件安装件两端高差实现光伏组件倾角,一种优选技术方案，光伏组件倾角和水平面保持在0到15度之间。
11.第五步：设置撑杆和承重索，撑杆采用横向连接杆件，在索桁架之间增加横向连接杆件，利用空间风场不均匀性导致单个索桁架竖向振动、扭转振动振幅、相位不一致性，实现索桁架之间振动的抑制和牵制作用。
12.第六步：更改原有的单层索系为双层索系，相邻两根组件索为一组，在下方平行布置第三根承重索，组件的竖向荷载通过间隔设置的刚性撑杆传递给承重索，上部组件索与下部承重索形成类似张弦桁架结构； 刚性撑杆每三组为一单元，包括撑杆a、撑杆b和撑杆c，根据实际跨度，选择不同数量的刚性撑杆单元。
13.第七步：在索桁架之间增加横向减震连杆，利用空间风场不均匀性导致单个索桁架竖向振动、扭转振动振幅、相位不一致性，实现索桁架之间振动的抑制和牵制作用，有利于对行业常规规格钢绞线破断力的充分利用。
14.第八步，作为第七步的优化，在两个相邻的刚性支撑单元之间设置了减震连杆ａ和减震连杆ｂ，减震连杆ａ和减震连杆ｂ组成x形状，加固了整体稳定，减震连杆ａ和减震连杆ｂ与横向减震连杆共存，也可以实现减震连杆ａ和减震连杆ｂ对横向减震连杆的替代。
15.第九步：组件的平面安装，通过合理的控制横向支撑的间距及组件索的预应力，可实现安装平面挠度小于1/200。
16.本发明的有益效果是：本发明一种小倾角的预应力索桁架光伏支架施工方法，平均索力水平提升，有利于对行业常规规格钢绞线破断力的充分利用，提升方案的经济性能，提高了经济效益，使用的悬索锁体只是现有方案的二分之一，能够形成组件安装零挠度平面，增强系统的抗风能力。
附图说明
17.图1是本发明一种小倾角的预应力索桁架光伏支架施工方法中组件安装件的结构示意图；图2是本发明一种小倾角的预应力索桁架光伏支架施工方法中组件安装件第七步中带有横向减震连杆的结构示意图；图3本发明一种小倾角的预应力索桁架光伏支架施工方法中组件安装件第八步中减震
连杆ａ和减震连杆ｂ的结构示意图；附图中各部件的标记如下：1为光伏组件，2为预应力上悬索，3为预应力下悬索，4为锚固点，5索体，6为组件安装件，7_1为撑杆a，7_2为撑杆b，7_3为撑杆c,8为承重索，9为横向减震连杆，10为减震连杆ａ，11为减震连杆ｂ，12为垂直承重索，13为张紧的水平索。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
19.请参阅图1到图3，本发明实施例包括：一种小倾角的预应力索桁架光伏支架施工方法，包括如下步骤：第一步：设置上索和下索，上索和下索采用平行的预应力悬索，上索和下索均采用钢绞线，在上索两端设置了锚固定点，在下索的两端设置了锚固定点。
20.第二步：如图1所示，在上索和下索上设置了组件安装件，通过组件安装件两端高差实现光伏组件倾角，所有光伏组件索位于同一安装高程，上索和下索统称为索体，安装件两端高差实现多块光伏组件板组成的整体与锁体为x交叉形式。
21.第三步：组件安装件的选择，组件安装件采用铝合金、工程塑料、不锈钢、合金钢铸造加工成形，组件安装件可由若干零件构成，以便组装后形成对索体的夹持和握裹；组件安装件末端应预留有螺孔或者安装孔位，以便于和光伏组件进行连接安装，并形成光伏组件和组件安装件之间平行与索轴线方向的转动自由度，从而实现光伏板和锁体位置之间的调整，避免光伏组件和索体直接硬接触。
22.第四步：组件安装件和光伏组件的连接，通过组件安装件两端高差实现光伏组件倾角。
23.第五步：设置撑杆和承重索，撑杆采用横向连接杆件，在索桁架之间增加横向连接杆件，利用空间风场不均匀性导致单个索桁架竖向振动、扭转振动振幅、相位不一致性，实现索桁架之间振动的抑制和牵制作用。
24.第六步：更改原有的单层索系为双层索系，相邻两根组件索为一组，在下方平行布置第三根承重索，组件的竖向荷载通过间隔设置的刚性撑杆传递给承重索，上部组件索与下部承重索形成类似张弦桁架结构； 刚性撑杆每三组为一单元，包括撑杆a、撑杆b和撑杆c，根据实际跨度，选择不同数量的刚性撑杆单元。
25.第七步：在索桁架之间增加横向减震连杆，利用空间风场不均匀性导致单个索桁架竖向振动、扭转振动振幅、相位不一致性，实现索桁架之间振动的抑制和牵制作用，有利于对行业常规规格钢绞线破断力的充分利用。
26.第八步，作为第七步的优化，在两个相邻的刚性支撑单元之间设置了减震连杆ａ和减震连杆ｂ，减震连杆ａ和减震连杆ｂ组成x形状，加固了整体稳定，减震连杆ａ和减震连杆ｂ与横向减震连杆共存，也可以实现减震连杆ａ和减震连杆ｂ对横向减震连杆的替代。
27.第九步：组件的平面安装，通过合理的控制横向支撑的间距及组件索的预应力，可实现安装平面挠度小于1/200。
28.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。