CN106910625A - 一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，包括电容器外壳、芯子、套管和隔声腔，套管设在电容器外壳的顶部，芯子设在电容器外壳内部，隔声腔设在电容器外壳的底部；所述的隔声腔是由内外两层钢板组合而成的封闭腔体结构，在外层钢板和内层钢板之间设有阻尼材料，形成具有三层的封闭腔体结构；其利用了阻尼钢板具有密度低、隔音降噪、吸收振动、比强度高、比刚度大等优点，可以降低电力电容器底部振动；利用由阻尼钢板焊接而成的封闭腔体对噪声主要贡献频率段进行隔声，降低电力电容器底部噪声，满足工程实际要求。
Description
技术领域
本发明属于高压电力设备噪声控制技术领域，具体是一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器。
技术背景
随着直流输电等级的不断提高，输送功率的增大，并联电容器装置产生的噪声污染越来越严重，已经远远超出国家环境部门制定的场界达标标准，因此，滤波电容器装置产生的可听噪声污染已经成为一个不可忽视的问题。已有实验证明，电力电容器运行产生的噪声频率为100HZ、500HZ、600HZ、800HZ、1100HZ、1150HZ、1200HZ、1250HZ等中低频，并且所产生的噪声主要指向电力电容器底部和顶部。
为解决底部噪声问题，2011年，西安交通大学吴鹏博士的《高压直流换流站交流滤波电容器降噪措施》提出双底面结构来降低电力电容器底面的噪声，2013年，左强林的《HVDC用低噪声电容器研制》，通过大量试验总结，得出在电容器元件组底、盖两端加隔音腔是目前电容器噪声治理的较有效方案，同时也验证了吴鹏博士提出双底面结构的有效性，与此同时，在工程运用中取得了一定的降噪效果，但是还没有满足环境部门规定的电容器噪声水平低于55dB的要求。
西安交通大学吴鹏博士并研究了双底面型电容器，取得了明显的降噪效果，并在上海奉贤换流站投入使用，但是对比实际效果，但是还没有满足国家部门规定的电容器噪声水平低于55dB的要求，对于电容器底部辐射出来的中低频区域的噪声并没有实质性的降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，该电力电容器底部噪声辐射水平低于55dB，且其成本低廉，易于生产、加工制造和安装，而不影响电力电容器正常运转。
实现本发明目的的技术方案是：
一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，包括电容器外壳、芯子、套管和隔声腔，套管设在电容器外壳的顶部，芯子设在电容器外壳内部，隔声腔设在电容器外壳的底部；所述的隔声腔是由内外两层钢板组合而成的封闭腔体结构，在外层钢板和内层钢板之间设有阻尼材料，形成具有三层的封闭腔体结构。
所述的封闭腔体结构是通过焊接固定于电容器底部。
所述的封闭腔体内部为空气。
所述的封闭腔体内部空气层厚度为20mm-30mm。
所述的钢板是厚度为0.3mm -0.8mm、面密度为3.95kg/m²的不锈钢板。
所述的阻尼材料是由胶粘剂、填料和辅助剂按1:1:1重量分配比混合制成。
所述的阻尼材料的厚度为0.5mm -2mm，密度为1100kg/mm³，杨氏模量为2.3×109，泊松比为0.4。
本发明的一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，其利用了阻尼钢板具有密度低、隔音降噪、吸收振动、比强度高、比刚度大等优点，可以降低电力电容器底部振动；利用由阻尼钢板焊接而成的封闭腔体对噪声主要贡献频率段进行隔声，降低电力电容器底部噪声，满足工程实际要求。
附图说明
图1为一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器的结构示意图；
图2为隔声腔壁结构示意图；
图3为一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器的隔声量随着噪声频率变化的特性曲线图；
图中，1.电容器外壳 2.芯子 3.隔声腔 4.套管 5.内层钢板 6.外层钢板 7.阻尼材料。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步阐述，但不是对本发明的限定。
实施例：
如图1、图2所示，一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，包括电容器外壳1、芯子2、套管4和隔声腔3，套管4设在电容器外壳1的顶部，芯子2设在电容器外壳1内部，隔声腔3设在电容器外壳1的底部；所述的隔声腔3是由内外两层钢板组合而成的封闭腔体结构，在外层钢板6和内层钢板5之间设有阻尼材料7，形成具有三层的封闭腔体结构。
所述的封闭腔体结构是通过焊接固定于电容器底部。
所述的封闭腔体内部为空气。
所述的封闭腔体内部空气层厚度为20mm-30mm。
所述的钢板是厚度为0.5 mm、面密度为3.95kg/m²的不锈钢板。
所述的阻尼材料是由胶粘剂、填料和辅助剂按1:1:1重量分配比混合制成。
所述的阻尼材料的厚度为1mm，密度为1100kg/mm³，杨氏模量为2.3×109，泊松比为0.4。
如图3所示，通过试验得到的电容器噪声频谱图可知，电容器对噪声相对较大的贡献频率范围为400HZ-1300HZ，因此，通过设计薄钢板和阻尼材料的尺寸，使得阻尼钢板在噪声主要贡献频率处有较高的隔声性能。在本实例中设计的内外薄钢板的厚度都为0.5 mm，面密度为3.95kg/m²，阻尼材料为胶粘剂、填料和辅助剂按1：1：1重量分配比混合组成，胶粘剂为沥青，厚度为1mm，密度为1100kg/mm³。
对于腔体隔声结构，对阻尼钢板进行焊接形成隔声结构，可以通过调整整体隔声腔体的空腔深度，空腔厚度为20mm-35mm，提高中低频的隔声效果。
为了对本发明进一步了解，现对其原理做进一步说明：
本发明为一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，采用约束型阻尼减振降噪的原理。在外层钢板和内层钢板加入一层薄的阻尼材料，组成阻尼钢板，并将阻尼钢板通过焊接形成一个腔体。
当噪声从电容器内部传递出来，进入到腔体内部，由于空气具有弹性和减振的作用，因此，噪声能量得到衰减，同时，噪声遇到阻尼钢板，由于阻尼材料具有减振的作用，因此，可以降低外壳振动，起到降低电容器底部噪声的效果。
根据相应仿真验证，该降噪结构能够有效的对电容器底部产生的400HZ-1300HZ进行隔声，具有较好的降噪效果。
综上所述，使用一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器可以在很大程度上降低电容器底部噪声辐射水平，同时不影响电容器正常运行。
Claims (7)
1.一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，其特征在于，包括电容器外壳、芯子、套管和隔声腔，套管设在电容器外壳的顶部，芯子设在电容器外壳内部，隔声腔设在电容器外壳的底部；所述的隔声腔是由内外两层钢板组合而成的封闭腔体结构，在外层钢板和内层钢板之间设有阻尼材料，形成具有三层的封闭腔体结构。
2.根据权利要求1所述的所述的一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，其特征在于，封闭腔体结构是通过焊接固定于电容器底部。
3.根据权利要求1所述的所述的一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，其特征在于，所述的封闭腔体内部为空气。
4.根据权利要求3所述的所述的一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，其特征在于，所述的封闭腔体内部空气层厚度为20mm-30mm。
5. 根据权利要求1所述的所述的一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，其特征在于，所述的钢板是厚度为0.3mm -0.8mm、面密度为3.95kg/m²的不锈钢板。
6.根据权利要求1所述的所述的一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，其特征在于，所述的阻尼材料是由胶粘剂、填料和辅助剂按1:1:1重量分配比混合制成。
7. 根据权利要求1所述的所述的一种采用阻尼钢板的低噪声电力电容器，其特征在于，所述的阻尼材料的厚度为0.5mm -2mm，密度为1100kg/mm³，杨氏模量为2.3×109，泊松比为0.4。
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