CN102590647A

CN102590647A - 一种电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声测量方法

Info

Publication number: CN102590647A
Application number: CN2012100419853A
Authority: CN
Inventors: 刘元庆; 郭剑; 陆家榆
Original assignee: China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及一种电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声测量方法，其包括以下步骤：(1)利用能测量声音频谱的设备测量出电晕笼内高压直流输电线路电晕可听噪声声压中的8kHz分量，用输电线路电晕可听噪声8kHz分量来区分背景噪声；(2)将输电线路电晕可听噪声8kHz分量转换为以20μPa为基准的分贝值；(3)将所述步骤(2)中转换为分贝值的输电线路电晕可听噪声8kHz分量经简单运算即可得到输电线路电晕可听噪声A声级，完成对电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声的测量。本发明能有效的摒除背景噪声的影响而得出比较准确的电晕可听噪声A声级，简单易行，且测量时间很短，可以应用于电晕笼内背景噪声连续不断时的高压直流输电线路可听噪声测量应用中。

Description

一种电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声测量方法

技术领域

本发明涉及一种电力领域中的噪声测量方法，特别是关于一种电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声测量方法。

背景技术

随着直流输电工程电压等级的提高，输电线路的噪声控制尤为重要，它直接关系到直流线路导线选型、线路优化设计和工程投资以及环境保护，对于建设“技术先进型、资源节约型、环境友好型”特高压输电线路具有重大意义。

目前，对直流线路可听噪声的试验研究可采用试验线段实现，真型导线的试验研究结果最具一定的说服力。但是，天气条件对直流线路的可听噪声存在影响，试验线段周围的环境、天气等都不可控，难以达到需要的试验条件，仅通过直流试验线段对可听噪声进行系统研究是一项“艰难”的工作，完全依靠试验线段进行研究是不合理的，而利用电晕笼则能够弥补试验线段的不足。电晕笼的功能主要是通过进行多种分裂导线的电晕特性试验，掌握各种分裂导线的电晕特性，其中包括可听噪声。通过电晕笼，可方便地对多种导线进行试验，在短时间获得各种导线的试验数据；再选择具有代表性的分裂导线，利用试验线段进行真型试验；结合电晕笼内导线和试验线段的可听噪声试验，研究直流线路可听噪声特性规律。

在电晕笼和试验线段的导线电晕可听噪声测量中，背景噪声是不可避免的，比如公路上的汽车声、施工工地上的机器声、过往的飞机声等。当导线电晕产生的可听噪声比较小时，这些背景噪声会严重影响到可听噪声测量。例如中国超/特高压直流输电工程可能采用的分裂导线的表面场强范围均在18kV/cm～28kV/cm，且大多数都在18kV/cm～24kV/cm，都处于导线刚刚起晕的状态，这时导线产生的可听噪声很小，外界环境较复杂时，导线的可听噪声很难进行准确测量。经国内外的研究表明，可听噪声中8kHz频率分量与总体噪声水平具有相同的变化趋势，并且受到的干扰较少，但现有技术中都尚未给出8kHz频率分量与A声级的数量关系。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种简单易行、能通过测量可听噪声中8kHz分量来得到直流线路电晕可听噪声A声级，测量时间较短的电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声测量方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声测量方法，其包括以下步骤：(1)利用能测量声音频谱的检测设备测量出电晕笼内高压直流输电线路电晕可听噪声声压中的8kHz分量，用输电线路电晕可听噪声8kHz分量的声压来区分背景噪声；(2)将输电线路电晕可听噪声8kHz分量的声压转换为以20μPa为基准的分贝值，其转换公式如下：

P_{dB} = 20 \log \frac{P}{2 \times 10^{- 5}},

式中，P为输电线路电晕可听噪声8kHz分量的声压值(单位为Pa)；P_dB为以分贝表示的输电线路电晕可听噪声8kHz分量；(3)将所述步骤(2)中转换为分贝值的输电线路电晕可听噪声8kHz分量加上一个分贝数即可得到输电线路电晕可听噪声A声级，完成对电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声的测量。

所述步骤(1)中，所述检测设备采用声级计、噪声自动测量系统或噪声频谱分析仪。

所述步骤(3)中，所述分贝数的取值范围为9～13dB。

所述分贝数取值为11dB。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于在电晕笼内采用通过测量可听噪声中的8kHz分量来计算得出直流线路电晕可听噪声A声级的方法，该方法可方便有效的摒除背景噪声的影响而得出比较准确的电晕可听噪声A声级，简单易行。2、本发明采用的电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声测量方法不仅简单易行，而且在所测量的输电线路可听噪声受背景噪声的干扰极小，在背景噪声较大时都可以直接进行测量，且测量时间很短。本发明可以应用于电晕笼内背景噪声连续不断时的高压直流输电线路可听噪声测量应用中。

附图说明

图1是本发明在可听噪声测量过程中几种典型的背景噪声与电晕噪声的频谱曲线对比示意图；其中，星号线为汽车行驶声；圆圈线

为狗叫声；左三角线

为风声；下三角线

为哨声；方框线

为非常安静的背景声；右三角线为电晕声；

图2是本发明在导线表面场强为23.9kV/cm、背景噪声很小时的噪声频谱曲线示意图；其中，左三角线

为笼顶噪声；竖杠线

为笼壁噪声；叉线

为笼底噪声；圆圈线

为背景噪声；

图3是本发明在导线表面场强为23.9kV/cm、背景噪声很大时的噪声频谱曲线；其中，左三角线

为笼顶噪声；竖杠线

为笼壁噪声；叉线

为笼底噪声；圆圈线为背景噪声；

图4是本发明在直流线路典型噪声中8kHz分量加上11dB法的校验效果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明是通过测量得到的可听噪声8kHz分量来计算高压直流输电线路电晕可听噪声A声级的测量方法，其主要是测量电晕笼内高压直流输电线路电晕可听噪声声压中的8kHz分量(Z计权，即0计权)，进而计算得到该分量以20μPa为基准的分贝值，并将该分贝值加上11dB即得到输电线路电晕可听噪声A声级。其具体步骤如下：

(1)利用可测量声音频谱的声级计测量出电晕笼内高压直流输电线路电晕可听噪声声压中的8kHz分量，用输电线路电晕可听噪声8kHz分量的声压来区分背景噪声；其中，声级计还可以采用噪声自动测量系统或噪声频谱分析仪等来代替；

在可听噪声测量过程中经常遇到的几种典型背景噪声与电晕噪声的频谱曲线进行对比，可以分辨出背景噪声(如图1所示)。如图2、图3所示，在电晕笼试验中，当导线表面场强为23.9kV/cm时，导线噪声与背景噪声频谱进行对比(图中黑线为背景噪声频谱)，可以看出，汽车行驶噪声在整个低频段的噪声值都比较高(在1kHz附近有峰值)，对噪声测量中的A声级影响较大；狗叫声与风声在400-500Hz附近有峰值，在其他频段都比较低；汽车等交通工具的鸣嘀声频率较高，在2.5kHz时有峰值；总体来说，大部分背景噪声在低频时比较稳定，但超出5kHz时迅速降低；导线噪声在大于10kHz以上的高频区域迅速降低。在8kHz频点处，导线噪声明显高于背景噪声，因此可以利用电晕噪声频率分量中的8kHz分量来区分背景噪声。

(2)将由步骤(1)获得的输电线路电晕可听噪声8kHz分量的声压转换为以20μPa为基准的分贝值，其转换公式如下：

P_{dB} = 20 \log \frac{P}{2 \times 10^{- 5}}, - - - (1)

式中，P为输电线路电晕可听噪声8kHz分量的声压值(单位为Pa)；P_dB为以分贝表示的输电线路电晕可听噪声8kHz分量。

(3)将步骤(2)中转换为分贝值的输电线路电晕可听噪声8kHz分量加上一个分贝数即可得到输电线路电晕可听噪声A声级，实现对电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声的测量；其中，分贝数的取值范围为9～13dB，本发明优选的分贝数为11dB。

下面通过一个具体实施例对本发明电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声测量方法作进一步的说明。

实施例：以国家电网公司位于北京昌平的特高压电晕笼可听噪声测量系统的测量结果为例来说明本发明的效果。

通过大量试验，发现在特高压电晕笼可听噪声测量结果中，大多数情况下8kHz分量的数值与A声级数值的差值为11dB左右。如图4所示，以6×720mm²导线为例，在不同表面场强下，测量噪声中的8kHz分量加上11dB后的50％统计值与A声级数据的50％数值之间进行对比，可以看出，在导线表面场强较大时，数据吻合度非常好。当表面场强大于24kV/cm时，差值基本在1dB左右或以下；在导线表面场强较小时，A声级数据明显大于8kHz分量加11dB后的数据。这是电晕放电较弱时产生的可听噪声较小，在户外直接测量的噪声A声级受背景干扰下的测量结果，因此该A声级要比测量值小。在另外几种导线试验中，也对比了8kHz分量加上11dB后的50％统计值与A声级数据的50％数值，得到相同的结论。

上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的连接和结构都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件的连接和步骤进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims

1.一种电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声测量方法，其包括以下步骤：

(1)利用能测量声音频谱的检测设备测量出电晕笼内高压直流输电线路电晕可听噪声声压中的8kHz分量，用输电线路电晕可听噪声8kHz分量的声压来区分背景噪声；

(2)将输电线路电晕可听噪声8kHz分量的声压转换为以20μPa为基准的分贝值，其转换公式如下：

P_{dB} = 20 \log \frac{P}{2 \times 10^{- 5}},

式中，P为输电线路电晕可听噪声8kHz分量的声压值(单位为Pa)；P_dB为以分贝表示的输电线路电晕可听噪声8kHz分量；

(3)将所述步骤(2)中转换为分贝值的输电线路电晕可听噪声8kHz分量加上一个分贝数即可得到输电线路电晕可听噪声A声级，完成对电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声的测量。

2.如权利要求1所述的一种电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声测量方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述检测设备采用声级计、噪声自动测量系统或噪声频谱分析仪。

3.如权利要求1或2所述的一种电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声测量方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述分贝数的取值范围为9～13dB。

4.如权利要求3所述的一种电晕笼内的高压直流输电线路可听噪声测量方法，其特征在于：所述分贝数取值为11dB。