一种适应大变形的柔性光伏支架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适应大变形的柔性光伏支架，包括光伏组件；其特征在于：还包括刚性支撑系统、柔性支撑系统和光伏组件夹具系统；柔性支撑系统安装于刚性支撑系统上，光伏组件安装于柔性支撑系统上，光伏组件夹具系统将光伏组件与柔性支撑系统相连接。光伏组件夹具系统将光伏组件可靠连接于主预应力柔性拉绳上，主预应力柔性拉绳通过主配重块施加恒定预应力。为减少主预应力柔性拉绳挠度，主预应力柔性拉绳下方设置次预应力柔性拉绳，并通过撑杆装置连接主、次预应力柔性拉绳，它可以有效避免不良地质场区，光伏支架基础不均匀沉降引起的上部光伏支架及组件的损坏，能显著提高不良地质区光伏支架的运行安全性，施工便捷性和全寿命周期经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种适应大变形的柔性光伏支架
本技术涉及光伏发电装置的安装结构领域，具体为一种适应大变形的柔性光伏支架。
技术介绍
国内外现有光伏组件安装支架多采用型钢或钢板加工成型、由立柱、檩条、斜梁和斜撑等组成具有一定刚度的斜面支撑结构。立柱与下部基础采用刚性或半刚性连接。连接两立柱的斜撑多采用铰接形式与立柱相连，以增大结构整体刚度。现有光伏支架系统多采用自下而上的施工方法，依次浇筑基础混凝土、安装立柱、斜梁、斜撑、檩条和光伏组件，从而使结构形成整体。这种传统工艺对安装精度和场地要求高。现有的光伏安装结构存在如下问题与缺陷：1、光伏安装结构刚度较大，不能适应基础间过大的沉降差，而过大的沉降差会导致光伏安装和光伏组件的损坏，安全性不佳，不适用于大厚度湿陷性黄土等不良地质场地。2、对场地平整度要求高，在山地场地无法大规模使用，经济性不佳。3、结构高度较低，组件下空间过小，影响组件下植物生长，生态效益不佳。4、安装角度调节装置构造复杂，成本高，在欠维护条件下可靠性不足。现有柔性光伏支架多采用预应力技术，以达到跨度和刚度的要求。大厚度湿陷性黄土等不良地质条件下，过大的基础沉降差会引起柔性光伏支架结构损坏、预应力损失、挠度增大及风振等。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于提供一种适用于不良地质场地、对场地平整度要求不高、安全可靠性好的适应大变形的柔性光伏支架，其用于支撑光伏组件，以避免基础间过大沉降差导致光伏支架和组件的损坏。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种适应大变形的柔性光伏支架，包括光伏组件；其特征在于：还包括刚性支撑系统、柔性支撑系统和光伏组件夹具系统；柔性支撑系统安装于刚性支撑系统上，光伏组件安装于柔性支撑系统上，光伏组件夹具系统将光伏组件与柔性支撑系统相连接。以图1所示方位表述（以下同）：刚性支撑系统包括左右两侧设置的基础、立柱、三角形斜梁、立柱调节装置；基础设置于地面或地面以下，立柱上、下端分别与立柱调节装置和基础刚性连接；三角形斜梁固设在立柱调节装置上端。三角形斜梁包括斜梁、斜梁立柱与斜撑，斜梁中部设置斜梁立柱，斜梁两端分别设置斜撑。柔性支撑系统包括两根主预应力柔性拉绳、次预应力柔性拉绳、撑杆装置、主预应力拉绳支撑装置与次预应力拉绳支撑装置；主预应力拉绳支撑装置设置在斜梁前、后部，次预应力拉绳支撑装置设置在斜梁中部；主预应力柔性拉绳与次预应力柔性拉绳通过撑杆装置连接，两根主预应力柔性拉绳与主预应力拉绳支撑装置接触滑动连接，主预应力柔性拉绳一端连接有主配重块、另一端锚固于立柱；次预应力柔性拉绳与次预应力拉绳支撑装置接触滑动连接，次预应力柔性拉绳一端连接有次配重块，另一端固定于立柱；主配重块与次配重块分别位于立柱的右、左外侧。光伏组件固定于主预应力柔性拉绳上。通过撑杆装置相连接的主预应力柔性拉绳与次预应力柔性拉绳，形成铰接机制，减少结构的变形。在主预应力柔性拉绳下方设置的次预应力柔性拉绳的作用在于减少主预应力柔性拉绳的挠度。主预应力柔性拉绳由主配重块施加恒定预应力进行张拉；次预应力柔性拉绳由次配重块施加恒定预应力进行张拉。主预应力柔性拉绳为光伏组件提供安装平面，次预应力柔性拉绳位于主预应力柔性拉绳下方，通过撑杆装置与主预应力柔性拉绳相连。布置在斜梁上的两根主预应力柔性拉绳安装高度不同，形成与水平面具有一定夹角的安装平面，为光伏组件提供最优安装倾角。根据结构跨度和挠度控制等要求的不同，分别对主、次配重块的重量进行调节，以满足实际使用的要求。主、次预应力柔性拉绳可为钢绞线、钢链、钢缆、绳索和碳纤维索中的任意一种或多种组合。连接主、次预应力柔性拉绳的撑杆装置为V形，其下端与次预应力柔性拉绳相连，上端分别与两个主预应力柔性拉绳相连。在基础发生竖直方向的位移时，主、次配重块可产生相应的变位，既不会产生预应力损失，也不会对结构产生次内力。光伏组件固定在主预应力柔性拉绳上，结构整体刚度弱于普通光伏支架结构，在地震作用下结构承受的地震作用小，结构安全性高。综上，本技术结构简单、安装高度较高、生态效益较好，对场地平整要求较低，适合作为山地、鱼塘、滩涂、戈壁、垃圾填埋场、废弃矿山、污水处理厂等受环境制约的复杂地形条件下光伏支架的安装载体。此外，主、次预应力柔性拉绳一侧与立柱不完全固定，可发生较大的相对移动，结构可以适应较大的基础沉降差，特别适用于大厚度湿陷性黄土等不良地质条件。光伏组件固定在主预应力柔性拉绳上，可减少地震作用下的损坏。本技术适应大变形的柔性光伏支架适应性好、使用灵活、环境效益好、安全性高；可以有效避免不良地质场区因光伏支架基础不均匀沉降引起的上部光伏支架及组件的损坏，能够显著提高不良地质区光伏支架的运行安全性，施工便捷性和全寿命周期经济性，推进不良地质条件下的光伏产业快速发展。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是刚性支撑系统和柔性支撑系统结构关系的正面立体示意图；图3是刚性支撑系统和柔性支撑系统结构关系的左侧立体示意图；图4是刚性支撑系统和柔性支撑系统结构关系的右侧立体示意图；图5是左侧刚性支撑系统主视图；图6是图5的右视图；图7是图5的刚性支撑系统上部结构图；图8是撑杆装置的结构图；图9是光伏组件夹具系统的主视图；图10是图9的右视图；图11是立柱调节装置的主视图；图12是图11的俯视图；图13是图12的A-A剖面图。图中：1—刚性支撑系统，2—柔性支撑系统，3—光伏组件夹具系统，4—立柱，5—斜梁，6—主预应力柔性拉绳，7—次预应力柔性拉绳，8—撑杆装置，9—光伏组件，10—主配重块，11—次配重块，12—主预应力拉绳支撑装置，13—可调端撑，14—基础，15—导向滑轮，16—螺杆，17—调节杆孔洞，18—斜梁立柱，19—立柱调节装置，20—下连接栓钉，21—基础预埋件，22—钢棒，23—斜撑，24—滑轮支撑件，25—滑轮盖板，26—盖板螺栓，27—滑轮栓钉，28—滑轮，29—上连接栓钉，30—连接件，31—撑杆螺栓，32—上夹具螺栓孔，33—主拉绳上夹具，34—主拉绳下夹具，35—支撑杆，36—半环凹槽，37—次拉绳上夹具，38—次拉绳下夹具，39—拉绳下夹具，40—连接螺栓，41—螺栓孔，42—拉绳上夹具，43—螺纹，44—紧固螺栓，45—组件压块，46—夹具月牙肋，47—外筒，48—内筒，49—限位器，50—限位螺栓，51—圆环肋，52—限位槽，53—封头板，54—次预应力拉绳支撑装置。具体实施方式下面结合附图对本技术进行详细阐述。如图1所示：本技术提供的一种适应大变形的柔性光伏支架，包括光伏组件9；还包括刚性支撑系统1、柔性支撑系统2和光伏组件夹具系统3；柔性支撑系统2安装于刚性支撑系统1上，光伏组件9安装于柔性支撑系统2上，光伏组件夹具系统3将光伏组件9与柔性支撑系统2相连接。参见图2、图3、图4、图5与图6：刚性支撑系统1包括左右两侧设置的基础14、立柱4、三角形斜梁、立柱调节装置19；基础14设置于地面或地面以下，立柱4上、下端分别与立柱调节装置19和基础14刚性连接；三角形斜梁固设在立柱调节装置19上端。三角形斜梁包括斜梁5、斜梁立柱18与斜撑23，斜梁5中部设置斜梁立柱18，斜梁5前、后两端分别设置斜撑23。如图11、图12与图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适应大变形的柔性光伏支架，包括光伏组件；其特征在于：还包括刚性支撑系统（1）、柔性支撑系统（2）和光伏组件夹具系统（3）；柔性支撑系统（2）安装于刚性支撑系统（1）上，光伏组件（9）安装于柔性支撑系统（2）上，光伏组件夹具系统（3）将光伏组件（9）与柔性支撑系统（2）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种适应大变形的柔性光伏支架，包括光伏组件；其特征在于：还包括刚性支撑系统（1）、柔性支撑系统（2）和光伏组件夹具系统（3）；柔性支撑系统（2）安装于刚性支撑系统（1）上，光伏组件（9）安装于柔性支撑系统（2）上，光伏组件夹具系统（3）将光伏组件（9）与柔性支撑系统（2）相连接。2.根据权利要求1所述的一种适应大变形的柔性光伏支架，其特征在于：刚性支撑系统（1）包括左右两侧设置的基础（14）、立柱（4）、三角形斜梁、立柱调节装置（19）；基础（14）设置于地面或地面以下，立柱（4）上、下端分别与立柱调节装置（19）和基础（14）刚性连接；三角形斜梁固设在立柱调节装置（19）上端。3.根据权利要求2所述的一种适应大变形的柔性光伏支架，其特征在于：三角形斜梁包括斜梁（5）、斜梁立柱（18）与斜撑（23），斜梁（5）中部设置斜梁立柱（18），斜梁（5）前、后两端分别设置斜撑（23）。4.根据权利要求3所述的一种适应大变形的柔性光伏支架，其特征在于：立柱调节装置（19）包括外筒（47）与内筒（48）；外筒（47）下端与立柱（4）刚性连接，外筒（47）上端设有限位器（49），限位器（49）内壁至少设有两个圆环形限位槽（52），内筒（48）外壁设有多条圆环肋（51），限位槽（52）的间距与圆环肋（51）的间距相等；限位螺栓（50）穿过限位器（49）、限位螺栓（50）的内端卡接于两条圆环肋（51）的凹槽处与内筒（48）下部固定连接，内筒（48）上端焊接于斜梁立柱（18）与斜撑（23）。5.根据权利要求4所述的一种适应大变形的柔性光伏支架，其特征在于：刚性支撑系统（1）还包括可调端撑（13）；斜梁立柱（18）上端侧面设有连接件（30），可调端撑（13）上端与连接件（30）通过上连接栓钉（29）铰接；基础（14）设有基础预埋件（21），可调端撑（13）下端与基础预埋件（21）通过下连接栓钉（20）铰接；可调端撑（13）中部安装有螺杆（16），螺杆（16）上、下部设有反向螺纹，反向螺纹换向处设有调节杆孔洞（17）。6.根据权利要求5所述的一种适应大变形的柔性光伏支架，其特征在于：柔性支撑系统（2）包括两根主预应力柔性拉绳（6）、次预应力柔性拉绳（7）、撑杆装置（8）、主配重块（10）、次配重块（11）、主预应力拉绳支撑装置（12）与次预应力拉绳支撑装置（54）；左右两侧的立柱（4）外侧分别设有导向滑轮（15）；主预应力拉绳支撑装置（12）设置在斜梁（5）前、后部，次预应力拉绳支撑装置（54）设置在斜梁（5）中部；两根主预应力柔性拉绳（6）与主预应力拉绳支撑装置（12）接触滑动连接，两根主预应力柔性拉绳（6）一端锚固于左侧的立柱（4）、另一端分别穿过左右两侧斜梁（5）前后部设置的主预应力拉绳支撑装置（12），汇集于右侧立柱（4）设置的导向滑轮（15）与主配...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗广威，巩良，陈洋，张轶，曹玉梅，王莉，孟中强，魏博斌，马啸远，李飞，
申请(专利权)人：中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62