本發(fā)明涉及輸變電環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種油浸式面板吸聲降噪處理裝置及方法。
背景技術(shù):
輸變電噪聲是輸變電環(huán)境污染的主要問(wèn)題,輸變電噪聲工程相關(guān)大量實(shí)際研究測(cè)試表明,油浸式電力設(shè)備的本體噪聲是輸變電工程噪聲問(wèn)題的一項(xiàng)最主要來(lái)源,對(duì)油浸式電力設(shè)備本體進(jìn)行降噪控制,已經(jīng)被普遍認(rèn)同為有效改善變電站噪聲環(huán)境的最直接和根本的手段。目前國(guó)內(nèi)外電力設(shè)備的相關(guān)行業(yè)人員對(duì)油浸式電力設(shè)備本體的降噪技術(shù)措施進(jìn)行了多方探索,但所述技術(shù)措施普遍存在成本過(guò)高、散熱差、維護(hù)困難等不足,導(dǎo)致實(shí)施這些降噪措施時(shí)的費(fèi)效比過(guò)高,對(duì)推廣應(yīng)用帶來(lái)了限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決背景技術(shù)存在的現(xiàn)有降噪技術(shù)成本過(guò)高、維護(hù)困難等問(wèn)題,本發(fā)明針對(duì)油浸式電力設(shè)備噪聲傳遞的液體聲路徑,提出了一種采用油浸式面板吸聲結(jié)構(gòu)的降噪處理裝置及方法;
一種油浸式面板吸聲降噪處理裝置,所述裝置安裝于電力設(shè)備油箱內(nèi)側(cè)壁,包括一個(gè)或多個(gè)面板吸聲模塊,所述面板吸聲模塊包括至少一個(gè)板件單元、一個(gè)或多個(gè)減振單元以及支撐單元;
板件單元,所述板件單元用于與油液中的聲波進(jìn)行耦合;
減振單元,所述減振單元的一個(gè)安裝端面與板件單元垂直相連,用于減少板件單元的面板平面外受迫振動(dòng);
支撐單元,所述支撐單元用于支撐板件單元穩(wěn)定固定,并和油箱內(nèi)側(cè)壁保持固定距離;
進(jìn)一步的,所述多個(gè)面板吸聲模塊的組合布置方式為所述多個(gè)面板吸聲模塊布置在油箱內(nèi)側(cè)壁上,各面板吸聲模塊的板件單元均與油箱內(nèi)側(cè)壁平行,使油液可以完全浸入箱體內(nèi)側(cè)壁與板件單元之間的腔體;所述面板吸聲模塊的減振單元的另一個(gè)安裝端面與油箱內(nèi)側(cè)壁垂直相連,支撐單元固定于板件單元和油箱內(nèi)側(cè)壁之間,所述各個(gè)面板吸聲模塊的板件單元與油箱內(nèi)側(cè)壁的距離相等;
進(jìn)一步的,所述多個(gè)面板吸聲模塊的組合布置方式為所述多個(gè)面板吸聲模塊中任意兩個(gè)或多個(gè)疊加,使油液可以完全浸入箱體內(nèi)側(cè)壁與板件單元之間以及各板件單元之間的腔體;所述疊加的最下層面板吸聲模塊的減振單元的另一個(gè)安裝端面與油箱內(nèi)側(cè)壁垂直相連,支撐單元固定于板件單元和油箱內(nèi)側(cè)壁之間;非最下層面板吸聲模塊的減振單元的另一端安裝端面與其下層的面板吸聲模塊的板件單元垂直相連,支撐模塊固定于該層板件單元與下層板件單元之間;
進(jìn)一步的,所述板件單元為金屬板、合金板、絕緣紙板或陶瓷板;
進(jìn)一步的,所述板件單元非厚度方向的最大尺寸不小于油液中待降噪處理的聲波波長(zhǎng)的1/20;
進(jìn)一步的,在所述板件單元為金屬板或合金板時(shí),所述板件單元接地,其接地端與油箱內(nèi)側(cè)壁的接地端相連;
進(jìn)一步的,所述減振單元在板件單元上均勻布置;
進(jìn)一步的,所述減振單元為金屬絲繩減振器、金屬絲減振器、油阻尼減振器或橡膠阻尼減振器;
進(jìn)一步的,所述減振單元在垂直于板件單元方向上的總剛度小于等于每平米1kn/mm;
進(jìn)一步的,所述支撐模塊包括絕緣紙墊塊以及角鋼;所述支撐模塊包括絕緣紙墊塊以及緊固件。
一種利用如權(quán)利要求1至10任一所述油浸式面板吸聲降噪處理裝置進(jìn)行降噪處理的方法,所述方法包含:
將面板吸聲模塊預(yù)先固定于噪聲高于預(yù)設(shè)閾值的位置的油箱內(nèi)側(cè)壁上,所述面板吸聲模塊與油箱內(nèi)側(cè)壁平行;
當(dāng)電力設(shè)備發(fā)出的噪聲傳播到面板吸聲模塊時(shí),所述面板吸聲模塊吸收全部或部分噪聲;
進(jìn)一步的,在將面板吸聲模塊固定于噪聲高于預(yù)設(shè)閾值的位置的油箱內(nèi)側(cè)壁上之前,進(jìn)一步包括:
在油箱內(nèi)的電力設(shè)備運(yùn)行時(shí),對(duì)油箱內(nèi)多個(gè)位置的噪聲進(jìn)行探測(cè),確定所述多個(gè)位置中噪聲高于預(yù)設(shè)閾值的位置。
進(jìn)一步的,在噪聲較高的位置疊加布置多個(gè)面板吸聲模塊,在噪聲較低的位置布置單塊面板吸聲模塊;所述疊加布置的多個(gè)面板吸聲模塊相互水平。
本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的技術(shù)方案,給出了針對(duì)油浸式電力設(shè)備噪聲傳遞的液體聲路徑而設(shè)計(jì)的一種油浸式面板吸聲降噪處理裝置及方法,所述裝置不僅成本低廉,占用的內(nèi)部空間小,材料、結(jié)構(gòu)安全,可在變壓器油箱內(nèi)部長(zhǎng)期使用、免維護(hù),特別適用于油浸式變壓器、電抗器等油浸式電力設(shè)備的低頻線譜噪聲的抑制。此外,由于電力設(shè)備噪聲頻率基本由和工頻相關(guān)的特定的多個(gè)線譜噪聲組成,電力設(shè)備箱體結(jié)構(gòu)類似,行業(yè)內(nèi)電力設(shè)備用油的聲學(xué)特性又基本相同,本發(fā)明提出的裝置特別易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化制作和安裝。
附圖說(shuō)明
通過(guò)參考下面的附圖,可以更為完整地理解本發(fā)明的示例性實(shí)施方式:
圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式的一種針對(duì)50hz工頻電力設(shè)備的多層油浸式面板吸聲降噪處理裝置的結(jié)構(gòu)圖;
圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式的一種針對(duì)50hz工頻電力設(shè)備的單層油浸式面板吸聲降噪處理裝置的結(jié)構(gòu)圖;以及
圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方式的一種油浸式面板吸聲降噪處理方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖介紹本發(fā)明的示例性實(shí)施方式,然而,本發(fā)明可以用許多不同的形式來(lái)實(shí)施,并且不局限于此處描述的實(shí)施例,提供這些實(shí)施例是為了詳盡地且完全地公開(kāi)本發(fā)明,并且向所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。對(duì)于表示在附圖中的示例性實(shí)施方式中的術(shù)語(yǔ)并不是對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中,相同的單元/元件使用相同的附圖標(biāo)記。
除非另有說(shuō)明,此處使用的術(shù)語(yǔ)(包括科技術(shù)語(yǔ))對(duì)所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員具有通常的理解含義。另外,可以理解的是,以通常使用的詞典限定的術(shù)語(yǔ),應(yīng)當(dāng)被理解為與其相關(guān)領(lǐng)域的語(yǔ)境具有一致的含義,而不應(yīng)該被理解為理想化的或過(guò)于正式的意義。
圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式的一種針對(duì)50hz工頻電力設(shè)備的多層油浸式面板吸聲降噪處理裝置的結(jié)構(gòu)圖,所述多層油浸式面板吸聲降噪處理裝置安裝于電力設(shè)備油箱內(nèi)側(cè)壁,由20組三層的面板吸聲模塊組成,所述裝置鋪設(shè)在油箱內(nèi)側(cè)壁,鋪設(shè)面積約占油箱內(nèi)側(cè)壁的15%,主要分布與低壓側(cè);
所述面板吸聲模塊包括:
板件單元101,所述板件單元101共三層,第一層為厚度2.5mm的鋁板,所述2.5mm鋁板與油箱內(nèi)側(cè)壁104豎直間距為10mm,第二層為厚度1.8mm的鋁板,所述1.8mm鋁板與2.5mm鋁板之間的間距為15mm,第三層為厚度3mm的絕緣紙板,所述絕緣紙板與1.8mm鋁板之前的間距為10mm,所述三層板件的平面尺寸均為長(zhǎng)1800mm、寬400mm;所述板件單元101用于與油液中的聲波進(jìn)行耦合;
減振單元102,所述減振單元102由20個(gè)金屬絲繩減振器構(gòu)成,其中4個(gè)金屬絲繩減振器均勻分布在油箱內(nèi)側(cè)壁104與所述板件單元101的2.5mm鋁板之間,6個(gè)金屬絲繩減振器均勻分布在所述板件單元101的兩層鋁板之間,10個(gè)金屬絲繩減振器均勻分布在所述板件單元101的1.8mm鋁板與絕緣紙板之間,所述減振器的兩個(gè)安裝端面分布與兩側(cè)板件垂直相連,用于減少板件單元的面板平面外受迫振動(dòng);
支撐單元103,所述支撐單元103為絕緣紙墊塊和角鋼,用于支撐板件單元穩(wěn)定固定,并和油箱內(nèi)側(cè)壁104保持固定距離;
所述具體實(shí)施方式的針對(duì)50hz工頻電力設(shè)備的多層面板吸聲降噪處理裝置主要針對(duì)的噪聲頻率為100hz、200hz、300hz以及400hz;
進(jìn)一步的,所述減振單元102以及板件單元101的接地端均與油箱內(nèi)側(cè)壁的接地端相連,接地線105為銅線;
進(jìn)一步的,所述板件單元101為也可以為金屬板、合金板或陶瓷板;
進(jìn)一步的,所述板件單元101非厚度方向的最大尺寸不小于油液中待降噪處理的聲波波長(zhǎng)的1/20;
進(jìn)一步的,所述減振單元102為金屬絲繩減振器、金屬絲減振器、油阻尼減振器或橡膠阻尼減振器;
進(jìn)一步的,所述減振單元102在垂直于板件單元101方向上的總剛度小于等于每平米1kn/mm;
進(jìn)一步的,所述支撐模塊103由絕緣紙墊塊與緊固件組成。
圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式的一種針對(duì)50hz工頻電力設(shè)備的單層油浸式面板吸聲降噪處理裝置的結(jié)構(gòu)圖,所述單層油浸式面板吸聲降噪處理裝置安裝于電力設(shè)備油箱內(nèi)側(cè)壁,由8個(gè)單層面板吸聲模塊組成,所述裝置鋪設(shè)在油箱內(nèi)側(cè)壁上,鋪設(shè)面積約占油箱內(nèi)側(cè)壁的10%,主要分布在低壓側(cè);
所述面板吸聲模塊包括:
板件單元201,所述板件單元201為單層的復(fù)合硅鋼板,所述復(fù)合硅鋼板有6層厚度為0.35mm的硅鋼片堆疊合成,板件的平面尺寸為長(zhǎng)2000mm、寬600mm,所述復(fù)合硅鋼板與油箱內(nèi)側(cè)壁204豎直間距為32mm,所述板件單元201用于與油液中的聲波進(jìn)行耦合;
減振單元202,所述減振單元202由6個(gè)油阻尼減振器組成,所述6個(gè)油阻尼減振器均勻分布在復(fù)合硅鋼板與油箱內(nèi)側(cè)壁204直接,所述減振器的兩個(gè)安裝端面分布與兩側(cè)板件垂直相連,用于減少板件單元201的面板平面外受迫振動(dòng);
支撐單元203,所述支撐單元203為絕緣紙墊塊和緊固件,用于支撐板件單元201穩(wěn)定固定,并和油箱內(nèi)側(cè)壁204保持固定距離;;
所述具體實(shí)施方式的針對(duì)50hz工頻電力設(shè)備的單層面板吸聲降噪處理裝置主要針對(duì)的噪聲頻率為100hz以及200hz;
進(jìn)一步的,所述減振單元202以及板件單元的接地端均與油箱內(nèi)側(cè)壁的接地端相連,接地線205為銅線;
進(jìn)一步的,所述板件單元201為也可以為金屬板、合金板、絕緣紙板或陶瓷板;
進(jìn)一步的,所述板件單元201非厚度方向的最大尺寸不小于油液中待降噪處理的聲波波長(zhǎng)的1/20;
進(jìn)一步的,所述減振單元202為金屬絲繩減振器、金屬絲減振器、油阻尼減振器或橡膠阻尼減振器;
進(jìn)一步的,所述減振單元202在垂直于板件單元201方向上的總剛度小于等于每平米1kn/mm;
進(jìn)一步的,所述支撐模塊203由絕緣紙墊塊與角鋼組成。
圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方式的一種油浸式面板吸聲降噪處理方法的流程圖。
一種油浸式面板吸聲降噪處理方法,所述方法包含:
步驟301,啟動(dòng)油箱內(nèi)的電力設(shè)備,使用聲級(jí)計(jì)對(duì)油箱內(nèi)多個(gè)位置的噪聲進(jìn)行探測(cè),確定所述多個(gè)位置中噪聲高于預(yù)設(shè)閾值的位置;
步驟302,關(guān)閉油箱內(nèi)的電力設(shè)備,將面板吸聲模塊固定于所述噪聲高于預(yù)設(shè)閾值的位置的油箱內(nèi)側(cè)壁上,所述面板吸聲模塊與油箱內(nèi)側(cè)壁平行;
步驟303,啟動(dòng)油箱內(nèi)的電力設(shè)備,當(dāng)電力設(shè)備發(fā)出的噪聲傳播到面板吸聲模塊時(shí),所述面板吸聲模塊吸收全部或部分噪聲;
進(jìn)一步的,在噪聲較高的位置疊加布置多個(gè)面板吸聲模塊,在噪聲較低的位置布置單塊面板吸聲模塊;所述疊加布置的多個(gè)面板吸聲模塊相互水平。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。