CN110767446A - 一种电力滤波电容器降噪装置以及降噪方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力滤波电容器降噪装置以及降噪方法，其特征在于：包括隔音罩结构和吸音腔结构，所述隔音罩结构固定设置在电容器本体的顶部，且所述隔音罩结构的内部和所述电容器本体的顶壁之间形成空气腔，用于反射吸收声波的能量；所述吸音腔结构密封设置在所述电容器本体的底部。本发明能够大大降低电容器本体的顶部及底部指向性强的噪声源，从而极大地降低电容器的运行噪声。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力电容器降噪装置，特别涉及一种电力滤波电容器降噪装置以及降噪方法。
背景技术
近几十年来，随着输电技术的进步、经济的发展以及能源需求的增加，特高压直流建设迎来高速发展期。由于通过设备的谐波电流较大、电气设备发出噪声频率较低、电气设备的尺寸较大等原因，换流站设备发出的噪声量大，传播距离远，且不易对整个换流站做降噪处理。因此可能会对换流站附近的居民生活产生一定的影响。又因为我国城镇化程度的不断加深，换流站附近的人口密度呈上升趋势，故特高压直流输电的换流站噪声问题日益引起关注。
换流站的噪声产生机理内容如下：当电容器加上交流电压时，在极板间产生电动力，从而造成极板振动(如图1a所示)；电容器极板的振动带动到元件的振动(如图1b所示)；元件在电场作用下发生振动，传递到电容器箱壳内壁上，形成箱壳振动；再通过箱壳把振动向外界传播(如图1c所示)；在极板间产生的电动力与电压的关系(如图1d所示)，可以看出，噪声的频率为电压频率的两倍。根据电容器的振动发声原理，利用减振法从源头抑制振动的产生，可以有效降低电容器的噪声的产生；但由于电容器单元本身电化学系统非常稳定，不宜在电容器单元内部做太多改变，而经由大量实验得知电容器噪声在顶部和底部有非常强的指向性。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种电力滤波电容器降噪装置以及降噪方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种电力滤波电容器降噪装置，其特征在于：包括隔音罩结构和吸音腔结构，所述隔音罩结构固定设置在电容器本体的顶部，且所述隔音罩结构的内部和所述电容器本体的顶壁之间形成空气腔，用于反射吸收声波的能量；所述吸音腔结构密封设置在所述电容器本体的底部。
优选地，所述隔音罩结构包括设置在所述电容器本体的顶部的罩壳，填充在所述罩壳内并固定在所述罩壳的内顶壁上的第一吸音层体，在所述罩壳内且位于所述第一吸音层体和所述电容器本体的顶壁之间形成所述空气腔。
优选地，所述第一吸音层体包括自上而下依次紧密粘合的表面层、第一吸收层、阻断层、第二吸收层和安装层；所述表面层采用阻燃、防水性的纤维布，所述第一吸收和第二吸收层均采用阻燃、防水性的多孔吸音棉，所述阻断层采用阻燃性的聚乙烯胶板，所述安装层为粘性胶层；所述第一吸音层体的所述安装层朝上，并粘贴所述罩壳的内顶壁上。
优选地，所述表面层、第一吸收层、阻断层、第二吸收层和安装层采用阻燃强力胶顺次粘合形成所述第一吸音层体。
优选地，所述第一吸音层体的厚度在35～50mm之间，所述空气腔的高度为15～20mm；
所述罩壳的底部敞口，顶部开设有供所述电容器本体上的出线套管穿过的通孔，所述罩壳罩置在所述电容器本体的顶部，并通过螺栓紧固连接在所述电容器本体上。
优选地，所述吸音腔结构包括密封连接在所述电容器本体的底部的壳体，在所述壳体的顶部和所述电容器本体的底部之间固定设置隔板，在所述壳体内填充第二吸音层体。
优选地，所述第二吸音层体采用多孔吸音材料，所述多孔吸音材料的空隙率在3～10％之间。
优选地，所述壳体的顶部敞口，所述壳体内设置双十字加强筋，所述第二吸音层体填充在所述双十字加强和壳体的内壁围成的空间内，所述壳体固定连接在所述电容器本的底部，所述双十字加强筋焊接固定在所述隔板上。
优选地，所述壳体的高度在30mm～60mm之间，所述双十字加强筋采用厚5mm*5mm的方形钢制成；所述双十字加强筋呈中心对称结构，所述双十字加强筋上的两横杆间距为100mm。
本发明还提供一种电力滤波电容器降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据电容器电容量、对壳绝缘水平以及注油工艺的要求，通过调整电容器芯子中的绝缘板厚度或数量，以增加电容器单元内部压紧系数，将电容器本体内的芯子通过绝缘件固定在电容器本体的箱壳内；
在电容器本体的顶部安装隔音罩结构，在电容器本体的底部安装吸音腔结构。
本发明采用以上技术方案，其具有如下优点：本发明通过电容器本体顶部和底部分别设置隔音罩结构和吸音腔结构，能够大大降低电容器本体的顶部及底部指向性强的噪声源，从而极大地降低电容器的运行噪声。
附图说明
图1是电力电容器噪声产生机理的示意图；图1a是电容器极板振动的原理图；图1b是元件振动的原理图；图1c是电容器箱壳振动的原理图；图1d是极板间产生的电动力与电压的关系图；
图2是本发明的正视结构示意图；
图3是本发发明的侧视结构示意图；
图4是本发明隔音罩结构的正视图；
图5是本发明隔音罩结构的侧视图；
图6是本发明隔音罩结构的俯视图；
图7是本发明第一吸音层体的示意图；
图8是本发明吸音腔结构的示意图；
图9是本发明吸音腔结构的俯视图；
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
如图2、图3所示，本发明提供了一种电力滤波电容器降噪装置，其包括隔音罩结构1和吸音腔结构2，隔音罩结构1固定设置在电容器本体3的顶部，且隔音罩结构1的内部和电容器本体3的顶壁之间形成空气腔4，用于反射吸收声波的能量；吸音腔结构2密封设置在电容器本体3的底部。
在上述实施例中，优选的，如图4～6所示，隔音罩结构1包括设置在电容器本体3的顶部的罩壳11，填充在罩壳11内并固定在其内顶壁上的第一吸音层体12，在罩壳11内且位于第一吸音层体12和电容器本体3的顶壁之间形成空气腔4。
在上述实施例中，优选的，如图7所示，第一吸音层体12包括自上而下依次紧密粘合的表面层121、第一吸收层122、阻断层123、第二吸收层124和安装层125；表面层121采用具有阻燃、防水性能的纤维布，第一吸收层122和第二吸收层124均采用具有阻燃、防水性能的多孔吸音棉，阻断层123采用具有阻燃性能的聚乙烯胶板，安装层125为粘性胶层，第一吸音层体12的安装层125朝上，并粘贴在罩壳11的内顶壁上，使得第一吸音层体12固定在罩壳11的内顶壁上。使用时，自电容器本体3的顶部传来噪声穿过第一吸音层体12时，第一吸音层体12的表面层121反射噪声的高频声波，第一吸收层122和第二吸收层124全频域吸收噪音，阻隔层123不断反射声波至第一吸收层122和第二吸收层124，使得噪声声波在第一吸收层122和第二吸收层124内多次吸收消耗，最终使得电容器本体3顶部的噪声绝大部分被第一吸音层体12吸收，大大降低电容器本体3顶部的噪声，同时，由于吸音材料有憎水以及阻燃的特性，因此能保证电容器本体3的绝缘子引出线部分具有足够的电气绝缘。
在上述实施例中，优选的，表面层121、第一吸收层122、阻断层123、第二吸收层124和安装层125采用阻燃强力胶顺次粘合组成第一吸音层体12。
在上述实施例中，优选的，第一吸音层体12的厚度在35～50mm之间，空气腔4的高度为15～20mm。
在上述实施例中，优选的，罩壳11的底部敞口，顶部开设有供电容器本体3上的出线套管穿过的通孔13，罩壳11罩置在电容器本体3的顶部，并通过螺栓紧固连接在电容器本体3上。
在上述实施例中，优选的，如图1、图8、图9所示，吸音腔结构2包括密封连接在电容器本体3的底部的壳体21，在壳体21的顶部和电容器本体3的底部之间固定设置隔板5，在壳体21内填充第二吸音层体22。
在上述实施例中，第二吸音层体22采用多孔吸音材料，多孔吸音材料的空隙率在3～10％之间，以达到最好的吸能降噪效果。
在上述实施例中，优选的，壳体21的顶部敞口，壳体21内设置双十字加强筋23，第二吸音层体22填充在双十字加强筋23和壳体21的内壁围成的空间内，壳体21固定连接(如氩弧焊接)在电容器本体3的底部，双十字加强筋23焊接固定在隔板5上，以提高壳体21的刚度，使壳体21的共振频率远离噪声声波频率。
在上述实施例中，优选的，壳体21的高度在30mm～60mm之间，双十字加强筋23采用厚5mm*5mm的方形钢制成；双十字加强筋23上的两横杆间距为100mm，双十字加强筋23呈中心对称结构。
基于上述提供的一种电力滤波电容器降噪装置，本发明还提供了一种电力滤波电容器降噪方法，其包括以下步骤：
S1、调整电容器本体3的内部结构，增加电容器单元内部压紧系数，将电容器本体3内的芯子通过绝缘件(如薄膜或电工绝缘纸板等)固定在电容器本体3的箱壳内。
具体地，可根据电容器电容量、对壳绝缘水平以及注油工艺的要求，通过调整电容器芯子中的绝缘板厚度或数量，以增加电容器单元内部的压紧系数。
S2、在电容器本体3的顶部安装上述的隔音罩结构1，在电容器本体3的底部安装上述的吸音腔结构2。
本发明的降噪结构和降噪方法能在保证电容器本体3原有的电气绝缘性能以及散热性能的情况下，极大地降低电容器的运行噪声。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接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进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (10)
1.一种电力滤波电容器降噪装置，其特征在于：包括隔音罩结构(1)和吸音腔结构(2)，所述隔音罩结构(1)固定设置在电容器本体(3)的顶部，且所述隔音罩结构(1)的内部和所述电容器本体(3)的顶壁之间形成空气腔(4)，用于反射吸收声波的能量；所述吸音腔结构(2)密封设置在所述电容器本体(3)的底部。
2.如权利要求1所述的一种电力滤波电容器降噪装置，其特征在于：所述隔音罩结构(1)包括设置在所述电容器本体(3)的顶部的罩壳(11)，填充在所述罩壳(11)内并固定在所述罩壳(11)的内顶壁上的第一吸音层体(12)，在所述罩壳(11)内且位于所述第一吸音层体(12)和所述电容器本体(3)的顶壁之间形成所述空气腔(4)。
3.如权利要求2所述的一种电力滤波电容器降噪装置，其特征在于：所述第一吸音层体(12)包括自上而下依次紧密粘合的表面层(121)、第一吸收层(122)、阻断层(123)、第二吸收层(124)和安装层(125)；所述表面层(121)采用阻燃、防水性的纤维布，所述第一吸收(122)和第二吸收层(124)均采用阻燃、防水性的多孔吸音棉，所述阻断层(123)采用阻燃性的聚乙烯胶板，所述安装层(125)为粘性胶层；所述第一吸音层体(12)的所述安装层(125)朝上，并粘贴所述罩壳(11)的内顶壁上。
4.如权利要求3所述的一种电力滤波电容器降噪装置，其特征在于：所述表面层(121)、第一吸收层(122)、阻断层(123)、第二吸收层(124)和安装层(125)采用阻燃强力胶顺次粘合形成所述第一吸音层体(12)。
5.如权利要求2所述的一种电力滤波电容器降噪装置，其特征在于：所述第一吸音层体(12)的厚度在35～50mm之间，所述空气腔(4)的高度为15～20mm；
所述罩壳(11)的底部敞口，顶部开设有供所述电容器本体(3)上的出线套管穿过的通孔(13)，所述罩壳(11)罩置在所述电容器本体(3)的顶部，并通过螺栓紧固连接在所述电容器本体(3)上。
6.如权利要求1所述的一种电力滤波电容器降噪装置，其特征在于：所述吸音腔结构(2)包括密封连接在所述电容器本体(3)的底部的壳体(21)，在所述壳体(21)的顶部和所述电容器本体(3)的底部之间固定设置隔板(5)，在所述壳体(21)内填充第二吸音层体(22)。
7.如权利要求6所述的一种电力滤波电容器降噪装置，其特征在于：所述第二吸音层体(22)采用多孔吸音材料，所述多孔吸音材料的空隙率在3～10％之间。
8.如权利要求6所述的一种电力滤波电容器降噪装置，其特征在于：所述壳体(21)的顶部敞口，所述壳体(21)内设置双十字加强筋(23)，所述第二吸音层体(22)填充在所述双十字加强(23)和壳体(21)的内壁围成的空间内，所述壳体(21)固定连接在所述电容器本(3)的底部，所述双十字加强筋(23)焊接固定在所述隔板(5)上。
9.如权利要求6所述的一种电力滤波电容器降噪装置，其特征在于：所述壳体(21)的高度在30mm～60mm之间，所述双十字加强筋(23)采用厚5mm*5mm的方形钢制成；所述双十字加强筋(23)呈中心对称结构，所述双十字加强筋(23)上的两横杆间距为100mm。
10.一种基于权利要求1至9任一项所述的降噪装置的电力滤波电容器降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据电容器电容量、对壳绝缘水平以及注油工艺的要求，通过调整电容器芯子中的绝缘板厚度或数量，以增加电容器单元内部压紧系数，将电容器本体(3)内的芯子通过绝缘件固定在电容器本体(3)的箱壳内；
在电容器本体(3)的顶部安装隔音罩结构(1)，在电容器本体(3)的底部安装吸音腔结构(2)。
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