CN114541618A - 一种降低电场畸变的声屏障系统及声环境改善方法 - Google Patents
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Abstract
一种降低电场畸变的声屏障系统包括：墙体单元以及声屏障单元，声屏障单元的上侧部为弧形声屏障板，其弧形的圆心指向电力设施内部，弧形声屏障板的下侧部侧面与吸声层的上侧部侧面贴合；声屏障单元设置在墙体单元的顶部，其中弧形声屏障板设置在墙体单元的顶端，吸声层设置在墙体单元内侧的侧面上，并使得吸声层与墙体单元内侧平齐；声屏障还包括安防设备以及在线监测设备。本发明的声屏障系统便于制造，其不仅能够改善变电站周围的声环境，还能将声屏障顶部的电场幅值降低至传统类型声屏障顶部电场幅值的80％，采用弧形的声屏障板设计，增强本系统的抗风荷能力，并且向声环境在线监测设备提供了供能设施，提高在线监测设备的工作稳定性。
Description
技术领域
本发明属于电力设施的隔声降噪技术领域，具体涉及一种降低电场畸变的声屏障系统及声环境改善方法。
背景技术
伴随着经济发展，城镇规模的不断扩张，电力工程建设也在迅猛发展，输变电设施的增建是应对电力需求攀升的必要措施，变电站也已成为电力输送的贺新年枢纽。一方面需要在城市中心负荷密集区域新增变电站以增加备用容量、坚强电网架构；而另一方面，城市边缘逐步向郊区延展的过程中，原本位于市郊的变电站逐步被新增的城市功能区块所包围，两方面共同作用的结果使得很多变电站距离居民生活区、学校、医院等环境敏感区更近，即变电站本应具有的噪声自然衰减空间无法得到保证或被挤占，导致变电站噪声问题日益显现。
变电站的主要噪声源为变压器，变压器噪声的频率范围主要集中在中低频段，因此常采用声屏障对噪声进行吸收阻隔。
目前的变电站声屏障系统一般采用在变电站的墙体顶部加装钢板声屏障的方式来对声环境进行改善，这种声屏障能够对声环境有一定程度的改善，但是其并未考虑声屏障电场畸变的问题，同时，由于加装钢板声屏障之后墙体变高，需要承载更大的风荷，传统的普通墙体加声屏障的方式难以满足加装声屏障后的抗风荷要求。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种降低电场畸变的声屏障系统及声环境改善方法。
本发明采用如下的技术方案：
一种降低电场畸变的声屏障系统，其包括：墙体单元以及声屏障单元，所述声屏障单元的上侧部为能够降低电场畸变、改善声环境质量以及抗风荷的弧形声屏障板，其弧形的圆心指向电力设施内部，所述弧形声屏障板的下侧部侧面与吸声层的上侧部侧面贴合；所述声屏障单元设置在墙体单元的顶部，其中弧形声屏障板设置在墙体单元的顶端，吸声层设置在墙体单元内侧的侧面上，并使得吸声层与墙体单元内侧平齐；所述声屏障还包括安防设备以及在线监测设备，所述安防设备以及在线监测设备设置在所述墙体单元位于电力设施外部的一侧。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述弧形声屏障板的下侧部为竖直板状结构，上侧部为弧形板状结构。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述竖直板状结构与弧形板状结构之间通过斜上板状结构连接，且弧形板状结构与斜上板状结构相切，所述弧形板状结构的另一端为弧形包边。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述弧形板状结构的曲率半径为0.084H～0.094H，其中H为墙体单元地面上的高度。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述弧形板状结构的弧心角为100°～140°。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述弧形声屏障板竖直的板状结构处于吸声层贴合。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述弧形声屏障板设置在墙体单元的顶部，所述弧形声屏障板与墙体单元之间使用隔声材料封堵并设置防腐层。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述弧形声屏障板下端还设置有能够与墙体单元之间贴合且与弧形声屏障板一体结构的吸声层卡槽，所述弧形声屏障板的下端以及吸声层卡槽通过螺栓分别连接到墙体单元的顶面以及容纳吸声层的两个垂直平面上。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述吸声层设置在吸声层卡槽处。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述吸声层与弧形声屏障板的下侧部、吸声层卡槽均紧密贴合。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述吸声层上包裹有金属丝网结构。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述声屏障单元的下侧部设置有金属引下线。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述金属引下线上端连接到吸声层的金属丝网结构，且金属丝网与弧形声屏障板相连接。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述金属引下线的下端接通到电力设施地网。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述墙体单元的下侧部埋入地下部分为用于抗风荷的“凸”型结构。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述墙体单元的地上部分高度H、地下部分深度S、“凸”型结构的高度s以及“凸”型结构的厚度d满足H:S:s:d＝10:5:1:3。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述墙体单元的下侧部埋入地下部分设置有预留通道。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述在线监测设备包括显示屏以及折叠声级计。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述折叠声级计与显示屏相连接，并且将采集到的数据输送到显示屏上显示。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述在线监测设备以及安防设备均与供能管线连接，且由供能管线为其供能。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述安防设备以及供能管线均设置在墙体单元的顶部。
一种声环境改善方法，所述改善方法包括以下步骤：
步骤1，使用声级计在电力设施周围采集声环境信息，并将汇总到的声环境信息传输给控制系统，判断建设声屏障的建设点位；
步骤2，在建设点位建设如上所述的能够降低电场畸变、改善声环境质量以及抗风荷的声屏障，使得该点位的外部声环境符合预定范围；
步骤3，通过折叠声级计采集声屏障外侧的声环境信息，监控该点位的声环境质量。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述步骤1中，当该点位测得的噪声超出电力设施所在区域声环境功能区限值要求时，则在该点位建设声屏障。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述步骤2中，声屏障顶部电场幅值降低至传统类型声屏障顶部电场幅值的80％。
作为本发明的一种优选实施例方式，声环境质量满足电力设施所在区域声环境功能区的限值要求。
作为本发明的一种优选实施例方式，抗风荷能力为至少抵抗9级风。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比：
本发明的一种降低电场畸变的声屏障系统便于制造，经济实用，其不仅能够改善变电站周围的声环境，还能将声屏障顶部电场幅值降低至传统类型声屏障顶部电场幅值的80％，采用弧形的声屏障板设计，墙体底部采用“凸”型结构，能够大幅提高本系统的抗风荷能力，并且本系统向声环境在线监测设备提供了供能设施，能够有效提高在线监测设备的工作稳定性。
附图说明
图1是本发明的一种降低电场畸变的声屏障系统的侧视图与主视图；
图2是本发明的一种降低电场畸变的声屏障系统的墙体单元的结构示意图；
图3是本发明的一种降低电场畸变的声屏障系统的声屏障单元的结构示意图；
图4是本发明的一种降低电场畸变的声屏障系统的弧形声屏障板的结构示意图；
图5是本发明的一种降低电场畸变的声屏障系统的电场强度与传统声屏障系统的电场强度的建模对比图；
图中：
1-墙体单元；
101-预留通道；
2-声屏障单元；
201-弧形声屏障板；
202-吸声层；
203-金属引下线；
3-安防设备；
4-供能管线；
5-显示屏；
6-折叠声级计。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
图1是本发明的一种降低电场畸变的声屏障系统的侧视图与主视图，如图1所示，本发明的一种降低电场畸变的声屏障系统主要包括墙体单元1以及声屏障单元2。
声屏障单元2的上侧部为能够降低电场畸变、改善声环境质量以及抗风荷的弧形声屏障板201，其弧形的圆心指向电力设施内部，弧形声屏障板201的下侧部侧面与吸声层202的上侧部侧面贴合。顶部金属材质的弧形隔声声屏障设计，可在提升声屏障有效高度的基础上，显著降低声屏障顶部结构对架空线路产生电场的畸变作用，继而降低架空线路对声屏障的放电风险。
声屏障单元2设置在墙体单元1的顶部，其中弧形声屏障板201设置在墙体单元1的顶端，吸声层202设置在墙体单元1内侧的侧面上，并使得吸声层202与墙体单元1内侧平齐。
声屏障还包括安防设备3以及在线监测设备，所述安防设备3以及在线监测设备设置在墙体单元1位于电力设施外部的一侧。
弧形声屏障板201的下侧部为竖直板状结构，上侧部为弧形板状结构。
竖直板状结构与弧形板状结构之间通过斜上板状结构连接，且弧形板状结构与斜上板状结构相切，所述弧形板状结构的另一端为弧形包边。
弧形板状结构的曲率半径为0.084H～0.094H，其中H为墙体单元1地面上的高度，弧形板状结构的弧心角为100°～140°。
弧形声屏障板201竖直的板状结构处于吸声层202贴合。
弧形声屏障板201设置在墙体单元1的顶部，所述弧形声屏障板201与墙体单元1之间使用隔声材料封堵并设置防腐层，弧形声屏障板201下端还设置有能够与墙体单元1之间贴合且与弧形声屏障板201一体结构的吸声层卡槽，所述弧形声屏障板201的下端以及吸声层卡槽通过螺栓分别连接到墙体单元1的顶面以及容纳吸声层202的两个垂直平面上，吸声层202设置在吸声层卡槽处，吸声层202与弧形声屏障板201的下侧部、吸声层卡槽均紧密贴合。多个螺栓结构能够确保本声屏障系统的抗风荷要求。设计有卡槽结构及相应的密封结构，保证吸声层202与弧形声屏障板201的固定连接与缝隙密闭。
吸声层202上包裹有金属丝网结构。
声屏障单元2的下侧部设置有金属引下线203，金属引下线203上端连接到吸声层202的金属丝网结构，且金属丝网与弧形声屏障板201相连接，金属引下线203的下端接通到电力设施地网。
声屏障单元2对地投影成厂界内侧的巡视路径，可为运维人员站内巡视提供遮雨路线。
墙体单元1的下侧部埋入地下部分为用于抗风荷的“凸”型结构。墙体单元1的地上部分高度H、地下部分深度S、“凸”型结构的高度s以及“凸”型结构的厚度d满足H:S:s:d＝10:5:1:3。
墙体单元1的下侧部埋入地下部分设置有预留通道101，用于为电缆沟道、给排水设施等预留通道。
在线监测设备包括显示屏5以及折叠声级计6，折叠声级计6与显示屏5相连接，并且将采集到的数据输送到显示屏5上显示。
在线监测设备以及安防设备3均与供能管线4连接，且由供能管线4为其供能。安防设备3以及供能管线4均设置在墙体单元1的顶部。
一种声环境改善方法，所述改善方法包括以下步骤：
步骤1，使用声级计在电力设施周围采集声环境信息，并将汇总到的声环境信息传输给控制系统，判断建设声屏障的建设点位；
步骤2，在建设点位建设如上所述的能够降低电场畸变、改善声环境质量以及抗风荷的声屏障，使得该点位的外部声环境符合预定范围；
步骤3，通过折叠声级计6采集声屏障外侧的声环境信息，监控该点位的声环境质量。
步骤1中，当该点位测得的噪声超出电力设施所在区域声环境功能区限值要求时，则在该点位建设声屏障。
如图5所示，步骤2中，声屏障顶部电场幅值降低至传统类型声屏障顶部电场幅值的80％。
步骤2中，声环境质量满足电力设施所在区域声环境功能区的限值要求；抗风荷能力为至少抵抗9级风。
声环境质量需要满足《GB/12348-2008工业企业厂界环境噪声排放标准》。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比：
本发明的一种降低电场畸变的声屏障系统便于制造，经济实用，其不仅能够改善变电站周围的声环境，还能将声屏障顶部电场幅值降低至传统类型声屏障顶部电场幅值的80％，采用弧形的声屏障板设计，墙体底部采用“凸”型结构，能够大幅提高本系统的抗风荷能力，并且本系统向声环境在线监测设备提供了供能设施，能够有效提高在线监测设备的工作稳定性。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种降低电场畸变的声屏障系统，其包括：墙体单元(1)以及声屏障单元(2)，其特征在于：
所述声屏障单元(2)的上侧部为能够降低电场畸变、改善声环境质量以及抗风荷的弧形声屏障板(201)，其弧形的圆心指向电力设施内部，所述弧形声屏障板(201)的下侧部侧面与吸声层(202)的上侧部侧面贴合；
所述声屏障单元(2)设置在墙体单元(1)的顶部，其中弧形声屏障板(201)设置在墙体单元(1)的顶端，吸声层(202)设置在墙体单元(1)内侧的侧面上，并使得吸声层(202)与墙体单元(1)内侧平齐；
所述声屏障还包括安防设备(3)以及在线监测设备，所述安防设备(3)以及在线监测设备设置在所述墙体单元(1)位于电力设施外部的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种降低电场畸变的声屏障系统，其特征在于：
所述弧形声屏障板(201)的下侧部为竖直板状结构，上侧部为弧形板状结构。
3.根据权利要求2所述的一种降低电场畸变的声屏障系统，其特征在于：
所述竖直板状结构与弧形板状结构之间通过斜上板状结构连接，且弧形板状结构与斜上板状结构相切，所述弧形板状结构的另一端为弧形包边。
4.根据权利要求3所述的一种降低电场畸变的声屏障系统，其特征在于：
所述弧形板状结构的曲率半径为0.084H～0.094H，其中H为墙体单元(1)地面上的高度；
所述弧形板状结构的弧心角为100°～140°。
5.根据权利要求2所述的一种降低电场畸变的声屏障系统，其特征在于：
所述弧形声屏障板(201)竖直的板状结构处于吸声层(202)贴合。
6.根据权利要求2所述的一种降低电场畸变的声屏障系统，其特征在于：
所述弧形声屏障板(201)设置在墙体单元(1)的顶部，所述弧形声屏障板(201)与墙体单元(1)之间使用隔声材料封堵并设置防腐层；
所述弧形声屏障板(201)下端还设置有能够与墙体单元(1)之间贴合且与弧形声屏障板(201)一体结构的吸声层卡槽，所述弧形声屏障板(201)的下端以及吸声层卡槽通过螺栓分别连接到墙体单元(1)的顶面以及容纳吸声层(201)的两个垂直平面上；
所述吸声层(202)设置在吸声层卡槽处；
所述吸声层(202)与弧形声屏障板(201)的下侧部、吸声层卡槽均紧密贴合。
7.根据权利要求1所述的一种降低电场畸变的声屏障系统，其特征在于：
所述吸声层(202)上包裹有金属丝网结构。
8.根据权利要求8所述的一种降低电场畸变的声屏障系统，其特征在于：
所述声屏障单元(2)的下侧部设置有金属引下线(203)；
所述金属引下线(203)上端连接到吸声层(202)的金属丝网结构，且金属丝网与弧形声屏障板(201)相连接；
所述金属引下线(203)的下端接通到电力设施地网。
9.根据权利要求1所述的一种降低电场畸变的声屏障系统，其特征在于：
所述墙体单元(1)的下侧部埋入地下部分为用于抗风荷的“凸”型结构；
所述墙体单元(1)的地上部分高度H、地下部分深度S、“凸”型结构的高度s以及“凸”型结构的厚度d满足H:S:s:d＝10:5:1:3。
10.根据权利要求9所述的一种降低电场畸变的声屏障系统，其特征在于：
所述墙体单元(1)的下侧部埋入地下部分设置有预留通道(101)。
11.根据权利要求1所述的一种降低电场畸变的声屏障系统，其特征在于：
所述在线监测设备包括显示屏(5)以及折叠声级计(6)；
所述折叠声级计(6)与显示屏(5)相连接，并且将采集到的数据输送到显示屏(5)上显示。
12.根据权利要求11所述的一种降低电场畸变的声屏障系统，其特征在于：
所述在线监测设备以及安防设备(3)均与供能管线(4)连接，且由供能管线(4)为其供能。
13.根据权利要求12所述的一种降低电场畸变的声屏障系统，其特征在于：
所述安防设备(3)以及供能管线(4)均设置在墙体单元(1)的顶部。
14.一种声环境改善方法，其特征在于：
所述改善方法包括以下步骤：
步骤1，使用声级计在电力设施周围采集声环境信息，并将汇总到的声环境信息传输给控制系统，判断建设声屏障的建设点位；
步骤2，在建设点位建设如上所述的能够降低电场畸变、改善声环境质量以及抗风荷的声屏障，使得该点位的外部声环境符合预定范围；
步骤3，通过折叠声级计(6)采集声屏障外侧的声环境信息，监控该点位的声环境质量。
15.根据权利要求14所述的一种声环境改善方法，其特征在于：
所述步骤1中，当该点位测得的噪声超出电力设施所在区域声环境功能区限值要求时，则在该点位建设声屏障。
16.根据权利要求14所述的一种声环境改善方法，其特征在于：
所述步骤2中，声屏障顶部电场幅值降低至传统类型声屏障顶部电场幅值的80％；
声环境质量满足电力设施所在区域声环境功能区的限值要求；
抗风荷能力为至少抵抗9级风。
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