CN102629739A

CN102629739A - 一种用于室内变电站可自然通风的薄型降噪结构

Info

Publication number: CN102629739A
Application number: CN2012101034398A
Authority: CN
Inventors: 蔡俊; 刘玲; 杨军伟; 蔡伟民
Original assignee: Shanghai Jiao Tong University
Current assignee: Shanghai Jiao Tong University
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2012-08-08

Abstract

本发明涉及一种用于室内变电站可自然通风的薄型降噪结构，由外框架(1)、消声单元(2)、通风通道(3)、支撑架(4)构成，消声单元(2)、通风通道(3)和支撑架(4)构成一个整体，位于外框架(1)的内侧，外框架(1)有利于通风口处的快速安装。与现有技术相比，本发明能在散热通风的同时对声波进行有效衰减，适用于任何需同时散热通风和噪声控制的场所和环境。

Description

一种用于室内变电站可自然通风的薄型降噪结构

技术领域

本发明属于环境工程专业噪声控制领域，尤其是涉及一种用于室内变电站可自然通风的薄型降噪结构。

背景技术

城市环境污染问题是近年来社会各界广泛关心的热门话题，并且越来越受到人们的关注，其中噪声污染又是城市环境污染中最突出的问题之一。近年来，由于城市区域的不断扩大以及城市电网发展的需要，一些室内变电站有时要建筑在靠近居民区或直接建筑在居民区内，于是室内变电站噪声的问题就显得尤为突出了。变电站噪声主要来自各类带电设备，其中以变压器的影响最为显著，因此变电站主要声源为变压器。变压器产生的电磁噪声基频为供电频率的2倍，一般为100Hz，除基频外亦有高次谐波成分，但谐波成分的影响不明显。由于变压器的电磁噪声峰值主要集中在低频段，其穿透力强，传播距离远，危害面广给噪声控制带来一定的技术难度。

目前现有降噪技术常从两个方面采取措施：一是降低变压器本身的噪声，即控制噪声源；二是在变压器外部采取消声或隔声的措施。一般来说，对于已经定型出厂的变压器，通过改造降低噪声是较困难的，或即使实现，经济性也极差。如果变压器噪声不变，但采取有效的消声降噪措施，厂界噪声有可能降低。而散热通风口作为噪声向外扩散的主要途径，对于变压器低频大波长声波控制效果也十分有限。由于低频声波在空气中衰减很困难，为了削减低频噪声不得不采取大幅增加消声结构厚度的方法，这在多数项目中由于受空间、外观限制往往无法实现。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有一定消声量，较小阻力系数，较好结构性能的用于室内变电站可自然通风的薄型降噪结构，使变压器噪声在通风散热的同时得到有效衰减。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于室内变电站可自然通风的薄型降噪结构，其特征在于，该结构包括外框架、消声单元、通风通道及支撑架，所述的消声单元、通风通道及支撑架构成一个整体，位于外框架的内侧，所述的消声单元设在支撑架内，消声单元与支撑架之间形成通风通道，所述的外框架有利于通风口处的快速安装。

薄型降噪结构的总厚度在200～400mm。

所述的消声单元的形状为椭圆形、梭形或流线形，保证降噪结构的自然通风，减少空气阻力。

所述的消声单元为由穿孔板或微穿孔板结构组合形成的多腔深复合往复振荡耗能结构，上述往复振荡耗能结构可以参考200510029071.5所公开的技术。

变电站的自然通风散热过程是这样进行的。变电站外部的冷空气经下部的进风口进入站内后，被变压器产生的热量加热为热空气，气体的热压促使热空气从变电站顶部出风口排出，此时，冷空气从进风口不断地补充，从而使变压器机组降温冷却，达到自然通风循环散热的目的。为了在自然散热的同时达到降噪效果，需附进出风口进行降噪处理。

声波在通风通道内传播时常伴随气流，而气流速度大小与方向的不同，导致气流对降噪性能的影响程度也不同，通常流速越高，气流对降噪性能的影响就越大。

当本发明的降噪结构安装在进气口处时，气流方向与声传播方向相反，根据矢量叠加原理，声波的传播速度得到抑制；又由于降噪结构的安装缩减了流通截面积，进气流速明显提高，导致声波传播过程中的衰减系数增大。

而当本发明的降噪结构安装在出气口处时，当气流方向与声传播方向相同，但是由于气流在通道中的流动速度并不均匀，在同一截面上，通道中央流速最高，离开中心位置越远流速越低，在靠近壁面处流速近似为零。根据折射原理，声波要向管壁弯曲，导致声波与消声单元接触机会增加。

但主变室内的无规入射声波作用到本发明降噪结构的消声单元表面后，由于消声单元的表面设计为穿孔结构，使无规入射的声波能大量进入，又由于消声单元独有的往复振荡结构特性，使得声波一旦进入则很难逃逸而“陷”在其间被迫作往复振荡，并在往复振荡中逐渐消耗掉能量，从而实现了在很宽的频谱范围内的对入射声波的高效消能吸收。

与现有技术相比，本发明实现了小尺寸结构对低频声波的有效衰减，可作为城区室内变电站噪声污染的应急处理装置。大量测试表明，其降噪效果优良，对中、低频声波的设计降噪尤其显著，300mm厚的降噪结构在100～200Hz的频段范围内降噪量可达到10～15dB。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖视结构示意图；

图中：1为外框架、2为消声单元、3为通风通道、4为支撑架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种用于室内变电站可自然通风的薄型降噪结构，其结构如图1-2所示，该结构包括外框架1、消声单元2、通风通道3及支撑架4，其中，消声单元2、通风通道3及支撑架构4成一个整体，位于外框架1的内侧，消声单元2设在支撑架4内，消声单元2与支撑架4之间形成通风通道3，消声单元2为由穿孔板或微穿孔板结构组合形成的多腔深复合往复振荡耗能结构，为保证降噪结构的自然通风，减少空气阻力，消声单元2的形状为椭圆形、梭形或流线形，本实施例中消声单元2为梭形，外框架1有利于通风口处的快速安装，整个薄型降噪结构的总厚度为300mm。

实施例2

某35kV室内变电站，主变电站下部进风口与厂界围墙仅2m距离，在噪声控制设计中，仍然沿用主变电站室自然热压散热的方式，在变压器室大门底部的进风口处外焊薄型降噪结构。该薄型降噪结构厚度为400mm，消声单元为椭圆形的双层微穿孔复合往复振荡结构，结构为外面板为3％穿孔率，内面板为1％穿孔率，内部背板隔声量为20dB。经处理，该进风口处的声压级由原来的66.6dB(A)降到55.1dB(A)，厂界声压级由原来的54.4dB(A)降到46.1dB(A)，达到国家相应声环境质量标准。

实施例3

某室内变电站，其主变室后方天井直通楼顶出风口，楼顶出风口正对变电站临近小区的5楼住户，引起噪声污染投诉。为此，在该主变室顶部的出风百叶窗处设置薄形降噪结构。该薄型降噪结构厚度为200mm，消声单元为梭形的穿孔板复合往复振荡结构，外面板穿孔率为12％，内往复振荡结构穿孔率为5％，背板隔声量为20dB。治理后经测试，该出风口处的声压级由原来的60.4dB(A)降到54.8dB(A)，其中100Hz低频峰值处的降噪量达到10dB(A)。

实施例4

某室内变电站，为了有效控制主变室进风口向外辐射的低频噪声，在其原有进风口外膨胀螺栓快速安装薄形降噪结构。该薄型降噪结构厚度为300mm，消声单元为流线形的微穿孔板复合往复振荡结构，流通面积为55％，静压损失250Pa，外面板穿孔率为2％，背板隔声量为25dB。治理后经测试，该进风口处的降噪量在200Hz频率处的降噪量达到15dB(A)。

实施例5

薄型降噪结构厚度为300mm，消声单元为椭圆形的微穿孔板复合往复振荡结构，流通面积为45％，静压损失250Pa，外面板穿孔率为3％，背板隔声量为25dB。经测试该降噪结构的插入损失，数据如下表所示：

表1

在主变室通风口处铆钉快速安装后，经现场测试，该变电站夜间厂界噪声由原来的57.6dB(A)降到49.1dB(A)，达到了《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)和《声环境质量标准》(GB 3096-2008)中2类区的要求。

Claims

1.一种用于室内变电站可自然通风的薄型降噪结构，其特征在于，该结构包括外框架(1)、消声单元(2)、通风通道(3)及支撑架(4)，所述的消声单元(2)、通风通道(3)及支撑架(4)构成一个整体，位于外框架(1)的内侧，所述的消声单元(2)设在支撑架(4)内，消声单元(2)与支撑架(4)之间形成通风通道(3)，所述的外框架(1)安装在通风口处。

2.根据权利要求1所述的一种用于室内变电站可自然通风的薄型降噪结构，其特征在于，薄型降噪结构的总厚度在200～400mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于室内变电站可自然通风的薄型降噪结构，其特征在于，所述的消声单元(2)的形状为椭圆形、梭形或流线形。

4.根据权利要求1所述的一种用于室内变电站可自然通风的薄型降噪结构，其特征在于，所述的消声单元(2)为由穿孔板或微穿孔板结构组合形成的多腔深复合往复振荡耗能结构。