【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上光伏发电，尤其是一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统。
技术介绍
1、随着全球对可再生能源的迫切需求及海上风光同场政策的逐步实施，光伏产业正由陆地区域向浅海甚至深海区域快速发展。电缆作为连接各个发电单元的关键系统，分布在整个光伏场区的角角落落，为避免前后光伏阵列遮挡，南北方向光伏支架之间拉开一定距离，既可以规避前后阴影遮挡，又可以作为建设和运维通道；因此南北方向电缆支撑系统既要满足电缆稳定传输电能的基本要求，又要考虑海上光伏电站的建设和运维过程中船只的通航要求，因此需要一种能够适应上述两方面需求的电缆支撑系统。
2、传统的电缆支撑结构系统，如采用型钢梁结构，则跨度受限，需间隔一定距离（10m以内）均需设置支撑桩基，同时型钢梁上部需另行设置桥架或槽盒；如采用普通桁架结构，除设置桩基外，桁架高度占用底部净高，影响施工和运维期间船只通航，较难满足使用要求；且海上桩基施工难度大、误差大、施工费用高；因此，采用传统的型钢梁结构和普通桁架结构较难满足海上光伏系统的使用功能和施工需求。
技术实现思路
1、本专利技术需要解决的技术问题是提供一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，该系统采用支撑于光伏阵列桩基上的倒三角拱桁架结构，既能满足电缆直接敷设的承载要求，又能满足底部船只通航的净空要求，同时避免拱结构遮挡组件而引起的发电量降低，能够实现海上光伏电站的安全可靠建设和运行，同时节约了桩基，降低了工程造价。
2、为解决上述技术问题，本专利技
3、一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，包括设置在光伏支架平台各钢管桩侧面的三角支撑结构和设置在三角支撑结构上的倒三角拱桁架；所述倒三角拱桁架在前光伏阵列和后光伏阵列之间起拱；所述倒三角拱桁架起拱后，倒三角拱桁架上弦与前后阵列连线相切；所述倒三角拱桁架穿过前光伏阵列和后光伏阵列的下端水平设置；所述倒三角拱桁架的上端两侧敷设有电缆，在两侧敷设的电缆之间设置有检修步道区。
4、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述三角支撑结构包括对称设置在钢管桩两侧的2个水平横梁和固定2个水平横梁用的2个底部斜撑；所述底部斜撑的一端与水平横梁的前端相连，另一端与钢管桩的下部相连。
5、本专利技术技术方案的进一步改进在于：在钢管桩的两侧对称设置有横梁支座，在所述横梁支座的下端两侧对称设置有斜撑支座；所述水平横梁的一端通过角钢连接件与所述横梁支座连接，所述底部斜撑的另一端与所述斜撑支座连接；所述底部斜撑与所述斜撑支座相连接处设置水平连接段。
6、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述水平横梁、所述角钢连接件与所述横梁支座之间均通过螺栓连接；所述斜撑支座的水平连接段与所述底部斜撑之间通过螺栓连接；所述水平横梁与所述底部斜撑之间通过螺栓连接。
7、本专利技术技术方案的进一步改进在于：设置在钢管桩一侧的水平横梁与设置在钢管桩另一侧的水平横梁之间交叉设置有第一水平支撑，在水平横梁与底部斜撑相连的上端设置有第二水平支撑。
8、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述第一水平支撑与水平横梁之间通过螺栓连接，所述第二水平支撑与所述水平横梁之间通过螺栓连接。
9、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述倒三角拱桁架包括平行设置的第一上弦杆和第二上弦杆，在所述第一上弦杆和所述第二上弦杆的下端平行设置有下弦杆、在所述第一上弦杆和所述第二上弦杆之间设置有水平腹杆，在所述第一上弦杆、所述第二上弦杆和所述下弦杆之间均设置有斜面斜腹杆。
10、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述倒三角拱桁架在前光伏阵列支撑后桩和后光伏阵列支撑前桩之间分为第一水平段、起拱段和第二水平段；所述第一水平段的长度为拱桁架起拱点与前阵列支撑后桩距离s1，所述起拱段的水平宽度为拱桁架起拱宽度s2，所述第二水平段的长度为拱桁架起拱点与后阵列支撑前桩距离s3；所述第一水平段与前光伏阵列支撑后桩相连接时第一上弦杆和第二上弦杆通过角钢连接件和螺栓固定安装在设置在前光伏阵列支撑后桩的水平横梁的上端；所述第二水平段与后光伏阵列支撑前桩相连接时第一上弦杆和第二上弦杆通过角钢连接件和螺栓固定安装在设置在后光伏阵列支撑前桩上的水平横梁的上端。
11、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述第一上弦杆和所述第二上弦杆间的宽度为桁架上弦间距b，桁架上弦间距b分为第一电缆敷设区域宽度b1、检修步道区宽度b2和第二电缆敷设区域宽度b3。
12、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述倒三角拱桁架的结构采用相贯焊在工厂内完成分段加工，运输至码头后进行现场拼接。
13、由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：
14、1、本专利技术在前后光伏阵列间采用大跨度倒三角拱桁架结构，不仅增加了结构跨度和刚度，提高了施工效率，而且节省了桩基工程量，同时既能实现电缆直接敷设，又能保障底部船只通航，同时避免拱结构遮挡组件而引起的发电量降低。
15、2、本专利技术提供的大跨度倒三角拱桁架结构，适用于海上电缆敷设的支撑结构系统，具有施工便捷、结构稳定、节约造价、满足通航，相比传统的电缆支撑系统，在海上光伏电站建设中具有显著的优势和应用前景。
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1.一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：包括设置在光伏支架平台各钢管桩侧面的三角支撑结构和设置在三角支撑结构上的倒三角拱桁架（3）；所述倒三角拱桁架（3）在前光伏阵列（1）和后光伏阵列（2）之间起拱；所述倒三角拱桁架（3）起拱后，倒三角拱桁架（3）上弦与前后阵列连线（4）相切；所述倒三角拱桁架（3）穿过前光伏阵列（1）和后光伏阵列（2）的下端水平设置；所述倒三角拱桁架（3）的上端两侧敷设有电缆（5），在两侧敷设的电缆（5）之间设置有检修步道区。
2.根据权利要求1所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：所述三角支撑结构包括对称设置在钢管桩两侧的2个水平横梁（6）和固定2个水平横梁（6）用的2个底部斜撑（7）；所述底部斜撑（7）的一端与水平横梁（6）的前端相连，另一端与钢管桩的下部相连。
3.根据权利要求2所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：在钢管桩的两侧对称设置有横梁支座（11），在所述横梁支座（11）的下端两侧对称设置有斜撑支座（12）；所述水平横梁（6）的一端通过角钢连接件
4.根据权利要求3所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：所述水平横梁（6）、所述角钢连接件（9）与所述横梁支座（11）之间均通过螺栓（10）连接；所述斜撑支座（12）的水平连接段与所述底部斜撑（7）之间通过螺栓（10）连接；所述水平横梁（6）与所述底部斜撑（7）之间通过螺栓（10）连接。
5.根据权利要求3所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：设置在钢管桩一侧的水平横梁（6）与设置在钢管桩另一侧的水平横梁（6）之间交叉设置有第一水平支撑（8），在水平横梁（6）与底部斜撑（7）相连的上端设置有第二水平支撑（13）。
6.根据权利要求5所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：所述第一水平支撑（8）与水平横梁（6）之间通过螺栓（10）连接，所述第二水平支撑（13）与所述水平横梁（6）之间通过螺栓（10）连接。
7.根据权利要求1所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：所述倒三角拱桁架（3）包括平行设置的第一上弦杆（3-1）和第二上弦杆（3-2），在所述第一上弦杆（3-1）和所述第二上弦杆（3-2）的下端平行设置有下弦杆（3-3）、在所述第一上弦杆（3-1）和所述第二上弦杆（3-2）之间设置有水平腹杆（3-4），在所述第一上弦杆（3-1）、所述第二上弦杆（3-2）和所述下弦杆（3-3）之间均设置有斜面斜腹杆（3-5）。
8.根据权利要求7所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：所述倒三角拱桁架（3）在前光伏阵列支撑后桩（1-2）和后光伏阵列支撑前桩（2-1）之间分为第一水平段、起拱段和第二水平段；所述第一水平段的长度为拱桁架起拱点与前阵列支撑后桩距离S1，所述起拱段的水平宽度为拱桁架起拱宽度S2，所述第二水平段的长度为拱桁架起拱点与后阵列支撑前桩距离S3；所述第一水平段与前光伏阵列支撑后桩（1-2）相连接时第一上弦杆（3-1）和第二上弦杆（3-2）通过角钢连接件（9）和螺栓（10）固定安装在设置在前光伏阵列支撑后桩（1-2）的水平横梁（6）的上端；所述第二水平段与后光伏阵列支撑前桩（2-1）相连接时第一上弦杆（3-1）和第二上弦杆（3-2）通过角钢连接件（9）和螺栓（10）固定安装在设置在后光伏阵列支撑前桩（2-1）上的水平横梁（6）的上端。
9.根据权利要求7所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：所述第一上弦杆（3-1）和所述第二上弦杆（3-2）间的宽度为桁架上弦间距B，桁架上弦间距B分为第一电缆敷设区域宽度b1、检修步道区宽度b2和第二电缆敷设区域宽度b3。
10.根据权利要求7所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：所述倒三角拱桁架（3）的结构采用相贯焊在工厂内完成分段加工，运输至码头后进行现场拼接。
...【技术特征摘要】
1.一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：包括设置在光伏支架平台各钢管桩侧面的三角支撑结构和设置在三角支撑结构上的倒三角拱桁架（3）；所述倒三角拱桁架（3）在前光伏阵列（1）和后光伏阵列（2）之间起拱；所述倒三角拱桁架（3）起拱后，倒三角拱桁架（3）上弦与前后阵列连线（4）相切；所述倒三角拱桁架（3）穿过前光伏阵列（1）和后光伏阵列（2）的下端水平设置；所述倒三角拱桁架（3）的上端两侧敷设有电缆（5），在两侧敷设的电缆（5）之间设置有检修步道区。
2.根据权利要求1所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：所述三角支撑结构包括对称设置在钢管桩两侧的2个水平横梁（6）和固定2个水平横梁（6）用的2个底部斜撑（7）；所述底部斜撑（7）的一端与水平横梁（6）的前端相连，另一端与钢管桩的下部相连。
3.根据权利要求2所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：在钢管桩的两侧对称设置有横梁支座（11），在所述横梁支座（11）的下端两侧对称设置有斜撑支座（12）；所述水平横梁（6）的一端通过角钢连接件（9）与所述横梁支座（11）连接，所述底部斜撑（7）的另一端与所述斜撑支座（12）连接；所述底部斜撑（7）与所述斜撑支座（12）相连接处设置水平连接段。
4.根据权利要求3所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：所述水平横梁（6）、所述角钢连接件（9）与所述横梁支座（11）之间均通过螺栓（10）连接；所述斜撑支座（12）的水平连接段与所述底部斜撑（7）之间通过螺栓（10）连接；所述水平横梁（6）与所述底部斜撑（7）之间通过螺栓（10）连接。
5.根据权利要求3所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统，其特征在于：设置在钢管桩一侧的水平横梁（6）与设置在钢管桩另一侧的水平横梁（6）之间交叉设置有第一水平支撑（8），在水平横梁（6）与底部斜撑（7）相连的上端设置有第二水平支撑（13）。
6.根据权利要求5所述的一种海上光伏大跨度倒三角拱桁架电缆支撑结构系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉雷，王迎宵，檀永杰，李明广，贾业萌，江松，邓旺，陈健，靳小虎，
申请(专利权)人：中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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