CN111190080B - 高压电极电晕放电可听噪声测量装置、系统及方法 - Google Patents

高压电极电晕放电可听噪声测量装置、系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高压电极电晕放电可听噪声测量装置，其包括：用于检测可听噪声的传声器及绝缘的引声管；所述引声管包括引声管段、出声管段及三通管段；所述引声管段的一端开设有所述引声口，所述引声管段的另一端与所述三通管段的第一接头连接，所述三通管段的第二接头与所述出声管段的一端连接，所述出声管段的另一端开设有所述出声口；所述传声器的噪声检测部伸入所述三通管段的第三接头内。本发明公开了一种高压电极电晕放电可听噪声测量系统及方法。采用本发明实施例，能够实现对高压电极附近可听噪声的测量，有助于实现对可听噪声声源特性的研究，同时避免了较远距离噪声测试时背景噪声的干扰。

Description

高压电极电晕放电可听噪声测量装置、系统及方法
技术领域
本发明涉及高压技术领域，尤其是涉及一种高压电极电晕放电可听噪声测量装置、系统及方法。
背景技术
随着超特高压技术的发展，电力系统中输电线路及典型电极表面的场强较大，一旦场强超过起晕场强后，就会引起导线或电极附近空气电离，产生电晕放电现象，伴随着电晕放电会引起可听噪声、无线电干扰等电晕放电效应，其中可听噪声是人们能够直接感受到的，相比于其他电晕放电效应来说，人们其更加关注，因此输电线路及典型电极在设计时可听噪声必须加以控制。
由于电晕放电可听噪声产生机理的复杂性，目前还没有准确的数值建模方法能够实现对可听噪声的仿真分析，目前通过实地测量的方法研究可听噪声的特性仍然是电晕放电可听噪声问题研究的主要的方法。可听噪声测量主要采用电容式传声器进行测量，其主要是利用声波引起其电容的变化来反映噪声的变化，为了防止外界干扰，传声器的外壳都是金属外壳，实现对内部器件的良好屏蔽。这就决定了采用传声器对电极电晕放电可听噪声测量时，传声器必须远离电极布置，防止高压电极对传声器造成损害。但当电晕放电可听噪声较小时，由于空间传播的衰减，传声器位置测量的噪声信号较小，非常容易受到背景噪声的干扰，造成测量噪声不准确；此外，现有的可听噪声测试方法，由于需要较远距离测量噪声信号，无法反映噪声源的特性，不足以支撑电极电晕放电可听噪声的准确预测分析。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种高压电极电晕放电可听噪声测量装置、系统及方法，能够近距离地实现对高压电极附近可听噪声的测量，有助于实现对可听噪声声源特性的研究，同时避免了较远距离噪声测试时背景噪声的干扰。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供了一种高压电极电晕放电可听噪声测量装置，其包括：用于检测可听噪声的传声器及绝缘的引声管；
所述引声管包括引声管段、出声管段及三通管段；
所述引声管段的一端开设有所述引声口，所述引声管段的另一端与所述三通管段的第一接头连接，所述三通管段的第二接头与所述出声管段的一端连接，所述出声管段的另一端开设有所述出声口；
所述传声器的噪声检测部伸入所述三通管段的第三接头内。
作为上述方案的改进，所述引声管段及所述出声管段两者的中轴线一致且均为直管。
作为上述方案的改进，所述引声管段、所述出声管段及所述三通管段三者均为环氧树脂管段。
作为上述方案的改进，所述出声管段的长度为所述可听噪声的最大波长的2倍。
本发明另一实施例提供了一种高压电极电晕放电可听噪声测量系统，其包括：可听噪声分析设备及如上任一方案所述的高压电极电晕放电可听噪声测量装置；
所述可听噪声分析设备与所述传声器的信号输出端连接，并用于对所述传声器检测到的噪声进行分析。
本发明另一实施例提供了一种高压电极电晕放电可听噪声测量方法，适用于如上任一方案所述的高压电极电晕放电可听噪声测量装置，其包括：
根据待测试电极的尺寸、电压等级及待测试电极放电的噪声频率特性，确定引声管的引声管段及出声管段的长度；
对所述测量装置进行噪声校准，获取噪声校准参数；
通过所述测量装置，对待测试电极的电晕放电的可听噪声进行测量，获取噪声测试参数；
根据所述噪声校准参数对所述噪声测试参数进行修正，并根据修正后的噪声测试参数，获得所述待测试电极的电晕放电的近距离噪声特性。
作为上述方案的改进，所述对所述测量装置进行噪声校准，获取噪声校准参数，包括：
将标准声源放置在所述引声管段的开设有所述引声口的一端附近并对准所述引声口，记录标准声源发出的声音的声压级及所述传声器检测到的声音的声压级；
对应声音的每个频率点，利用标准声源测得的声压级对照所述传声器测得的声压级，以此得到相应频率点的校准系数，从而得到噪声校准参数。
相比于现有技术，本发明实施例提供的所述高压电极电晕放电可听噪声测量装置、系统及方法，通过设置一个具有引声管段、出声管段及三通管段的引声管，这样引声管可以近距离将电极放电的噪音通过引声管段引到传声器的位置，从而被传声器有效检测到，并且引声管内的噪声还会通过出声管段传播出来，避免在引声管内反射回音而影响到传声器的噪音测量工作。由此可见，本发明实施例能够避免传声器直接放置在电极附近，并实现了近距离对高压电极附近可听噪声的测量，有助于实现对可听噪声声源特性的研究，同时避免了较远距离噪声测试时背景噪声的干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种高压电极电晕放电可听噪声测量装置的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种高压电极电晕放电可听噪声测量方法的流程示意图。
附图标注说明：1.引声管；10.引声口；11.出声口；12.引声管段；13.出声管段；14.三通管段。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在说明书和权利要求书的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。
参见图1，本发明一实施例提供了一种高压电极电晕放电可听噪声测量装置，其包括：用于检测可听噪声的传声器及绝缘的引声管1；所述引声管1包括引声管段12、出声管段13及三通管段14；所述引声管段12的一端开设有所述引声口10，所述引声管段12的另一端与所述三通管段14的第一接头连接，所述三通管段14的第二接头与所述出声管段13的一端连接，所述出声管段13的另一端开设有所述出声口11；所述传声器的噪声检测部伸入所述三通管段14的第三接头内。
在本实施例中，通过设置一个具有引声管段12、出声管段13及三通管段14的引声管1，这样引声管1可以近距离将电极放电的噪音通过引声管段12引到传声器的位置，从而被传声器有效检测到，并且引声管1内的噪声还会通过出声管段13传播出来，避免在引声管1内反射回音而影响到传声器的噪音测量工作。由此可见，本发明实施例能够避免传声器直接放置在电极附近，并实现了近距离对高压电极附近可听噪声的测量，有助于实现对可听噪声声源特性的研究，同时避免了较远距离噪声测试时背景噪声的干扰。
可选地，为了能够更好地实现对噪音的测量，可以在所述出声管段13的内侧壁上设置一层消音材料。
作为上述方案的改进，参见图1，所述引声管段12及所述出声管段13两者的中轴线一致且均为直管，这样能够使得噪音能够有效的引入到引声管1内，并能够有效地从引声管1内散发出去。
作为上述方案的改进，所述引声管段12、所述出声管段13及所述三通管段14三者均为环氧树脂管段，这样可以确保引声管1具有良好的绝缘性能。当然，所述引声管1还可以是由其他绝缘材料制成，例如，木材、PVC塑料等，在此不做具体限定。
作为上述方案的改进，所述出声管段13的长度为所述可听噪声的最大波长的2倍，这样可以使得噪音能够更好地从引声管1内传播出去。
本发明另一实施例提供了一种高压电极电晕放电可听噪声测量系统，其包括：可听噪声分析设备及如上任一方案所述的高压电极电晕放电可听噪声测量装置；所述可听噪声分析设备与所述传声器的信号输出端连接，并用于对所述传声器检测到的噪声进行分析。
在本实施例中，通过设置一个具有引声管段12、出声管段13及三通管段14的引声管1，这样引声管1可以近距离将电极放电的噪音通过引声管段12引到传声器的位置，从而被传声器有效检测到，并且引声管1内的噪声还会通过出声管段13传播出来，避免在引声管1内反射回音而影响到传声器的噪音测量工作。由此可见，本发明实施例能够避免传声器直接放置在电极附近，并实现了近距离对高压电极附近可听噪声的测量，有助于实现对可听噪声声源特性的研究，同时避免了较远距离噪声测试时背景噪声的干扰。
参见图2，本发明另一实施例提供了一种高压电极电晕放电可听噪声测量方法，适用于如上任一方案所述的高压电极电晕放电可听噪声测量装置，其包括：
S10，根据待测试电极的尺寸、电压等级及待测试电极放电的噪声频率特性，确定引声管1的引声管段12及出声管段13的长度；
其中，引声管段12的长度要保证传声器到电极位置有足够的绝缘距离。出声管的长度根据测量的噪声的频率特性来选择，按照噪声最小频率的对应的波长的两倍来选择。
S11，对所述测量装置进行噪声校准，获取噪声校准参数；
由于电极电晕放电产生的噪声经过引声管段12后有一定衰减，同时也有一部分噪声经过出声管段13传播出去，因此传声器处测量的噪声与真实噪声之间存在一定的差异。一旦选定引声管段12和出声管段13的长度后，需要对整个测试装置进行校准，校准方法可以如步骤S110-S111所示：
S110，将标准声源放置在所述引声管段12的开设有所述引声口10的一端附近并对准所述引声口10，记录标准声源发出的声音的声压级及所述传声器检测到的声音的声压级；
S111，对应声音的每个频率点，利用标准声源测得的声压级对照所述传声器测得的声压级，以此得到相应频率点的校准系数，从而得到噪声校准参数。
S12，通过所述测量装置，对待测试电极的电晕放电的可听噪声进行测量，获取噪声测试参数；
其中，将所述引声管段12的开设有引声口10的一端靠近待测电极。
S13，根据所述噪声校准参数对所述噪声测试参数进行修正，并根据修正后的噪声测试参数，获得所述待测试电极的电晕放电的近距离噪声特性。
其中，可以根据上述的校准系数对述噪声测试参数的声压级进行修改真，然后再以此分析获得所述待测试电极的电晕放电的近距离噪声特性。
在本实施例中，通过设置一个具有引声管段12、出声管段13及三通管段14的引声管1，这样引声管1可以近距离将电极放电的噪音通过引声管段12引到传声器的位置，从而被传声器有效检测到，并且引声管1内的噪声还会通过出声管段13传播出来，避免在引声管1内反射回音而影响到传声器的噪音测量工作。由此可见，本发明实施例能够避免传声器直接放置在电极附近，并实现了近距离对高压电极附近可听噪声的测量，有助于实现对可听噪声声源特性的研究，同时避免了较远距离噪声测试时背景噪声的干扰。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种高压电极电晕放电可听噪声测量装置，其特征在于，包括：用于检测可听噪声的传声器及绝缘的引声管；
所述引声管包括引声管段、出声管段及三通管段；
所述引声管段的一端开设有引声口，所述引声管段的另一端与所述三通管段的第一接头连接，所述三通管段的第二接头与所述出声管段的一端连接，所述出声管段的另一端开设有出声口；
所述传声器的噪声检测部伸入所述三通管段的第三接头内；
所述引声管段、所述出声管段及所述三通管段三者均为环氧树脂管段；
所述出声管段的长度为所述可听噪声的最大波长的2倍。
2.根据权利要求1所述的高压电极电晕放电可听噪声测量装置，其特征在于，所述引声管段及所述出声管段两者的中轴线一致且均为直管。
3.一种高压电极电晕放电可听噪声测量系统，其特征在于，包括：可听噪声分析设备及如权利要求1-2任一项所述的高压电极电晕放电可听噪声测量装置；
所述可听噪声分析设备与所述传声器的信号输出端连接，并用于对所述传声器检测到的噪声进行分析。
4.一种高压电极电晕放电可听噪声测量方法，适用于如权利要求1-2任一项所述的高压电极电晕放电可听噪声测量装置，其特征在于，包括：
根据待测试电极的尺寸、电压等级及待测试电极放电的噪声频率特性，确定引声管的引声管段及出声管段的长度；
对所述测量装置进行噪声校准，获取噪声校准参数；
通过所述测量装置，对待测试电极的电晕放电的可听噪声进行测量，获取噪声测试参数；
根据所述噪声校准参数对所述噪声测试参数进行修正，并根据修正后的噪声测试参数，获得所述待测试电极的电晕放电的近距离噪声特性。
5.根据权利要求4所述的高压电极电晕放电可听噪声测量方法，其特征在于，所述对所述测量装置进行噪声校准，获取噪声校准参数，包括：
将标准声源放置在所述引声管段的开设有所述引声口的一端附近并对准所述引声口，记录标准声源发出的声音的声压级及所述传声器检测到的声音的声压级；
对应声音的每个频率点，利用标准声源测得的声压级对照所述传声器测得的声压级，以此得到相应频率点的校准系数，从而得到噪声校准参数。
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