產(chǎn)生原因
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摘要 變壓器噪聲是由本體結(jié)構(gòu)設(shè)計、選型布局、安裝、使用過程中,變壓器本體及冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的不規(guī)則、間歇、連續(xù)或隨機(jī)引起的機(jī)械噪聲及空氣噪聲總和。變壓器所產(chǎn)生的噪聲廣泛影響住宅小區(qū)、商業(yè)中心、輕站、機(jī)場、廠礦、企業(yè)、醫(yī)院、學(xué)校等場所。 產(chǎn)生原因 具體來說,變壓器噪聲共有三個聲源,一是鐵心,二是繞組,三是冷卻器,即空載、負(fù)載和冷卻系統(tǒng)引起噪聲之和。鐵心產(chǎn)生噪聲原因是構(gòu)成鐵心硅鋼片交變磁場作用下,會發(fā)生微小變化即磁致伸縮,磁致伸縮使鐵心隨勵磁頻率變化做周期性振動,鐵心磁致伸縮變形和繞組、油箱及磁屏蔽內(nèi)電磁力所引起。 繞組產(chǎn)生振動原因是電流繞組中產(chǎn)生電磁力,漏磁場也能使結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生振動。電磁噪聲產(chǎn)生原因是磁場誘發(fā)鐵心疊片沿縱向振動產(chǎn)生噪聲,該振動幅值與鐵心疊片中磁通密度及鐵心材質(zhì)磁性能有關(guān),而與負(fù)載電流關(guān)系不大。 電磁力(和振動幅值)與電流平方成正比,而發(fā)射聲功率與振動幅值平方成正比。 檢測標(biāo)準(zhǔn) 《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》第61條規(guī)定,受到環(huán)境噪聲污染危害的單位和個人,有權(quán)要求加害人排除危害;造成損失的,依法賠償損失。 國家《住宅設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定:住宅建筑中不宜布置鍋爐、變壓器及其它有噪聲振動源等設(shè)備用房。如受條件限制需要布置時,應(yīng)符合現(xiàn)行的建筑防火、建筑隔聲及相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。而《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:條件許可時,易將噪聲源設(shè)置在地下,但不宜比鄰主題建筑或設(shè)在主體建筑下。如不能避免時,必須采取可靠的隔振、隔聲措施。 在2008年我國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)《GB 3096-2008 聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定聲環(huán)境按區(qū)域的使用功能特點(diǎn)和環(huán)境質(zhì)量要求,聲環(huán)境功能區(qū)分為以下五種類型: 各類聲環(huán)境功能區(qū)適用表1規(guī)定的環(huán)境噪聲等效聲級限值。 表1 各類聲環(huán)境功能區(qū)環(huán)境噪聲等效聲級限值 各類聲環(huán)境功能區(qū)夜間突發(fā)噪聲,其最大聲級超過環(huán)境噪聲限值的幅度不得高于15dB(A)。 另外,環(huán)保部于2008年10月1日實(shí)施的《GB22337-2008 社會生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》中對室內(nèi)噪聲排放限值做了更嚴(yán)格的規(guī)定,其中對結(jié)構(gòu)傳播噪聲的規(guī)定如下: 在社會生活噪聲排放源位于噪聲敏感建筑物內(nèi)情況下,噪聲通過建筑物結(jié)構(gòu)傳播至噪聲敏感建筑物室內(nèi)時,噪聲敏感建筑物室內(nèi)等效聲級不得超過規(guī)定的限值。 對于在噪聲測量期間發(fā)生非穩(wěn)態(tài)噪聲(如電梯噪聲、水泵噪聲)的情況,最大聲級超過限值的幅度不得高于10dB(A)。 除了環(huán)保部的兩個關(guān)于噪聲排放的標(biāo)準(zhǔn)外,建設(shè)部2006年3月1日施行的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)《GB 50368-2005住宅建筑規(guī)范》中對住宅噪聲和隔聲有如下規(guī)定: 住宅應(yīng)在平面布置和建筑構(gòu)造上采取防噪聲措施。臥室、起居室在關(guān)窗狀態(tài)下的白天允許噪聲級為50dB(A聲級),夜間允許噪聲級為40dB(A聲級)。電梯不應(yīng)與臥室、起居室緊鄰布置。受條件限制需要緊鄰布置時,必須采取有效的隔聲和減振措施。管道井、水泵房、變壓器房、風(fēng)機(jī)房應(yīng)采取有效的隔聲措施,水泵、變壓器、風(fēng)機(jī)應(yīng)采取減振措施。 另外,中國城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《GBJ 118-1988 民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》中3.1.1條規(guī)定住宅內(nèi)臥室、書房與起居室的允許噪聲級應(yīng)該符合規(guī)范的限值。 既然有了這么多的國家標(biāo)準(zhǔn)對變壓器噪聲進(jìn)行規(guī)范,為什么我們生活周圍還是經(jīng)常發(fā)生業(yè)主與開發(fā)商間有關(guān)變壓器噪聲糾紛的事情呢?其中很大一部分原因應(yīng)該歸結(jié)于建筑驗(yàn)收的不完善。我們可以從建筑驗(yàn)收備案里面發(fā)現(xiàn),很多建筑的驗(yàn)收證明驗(yàn)收的只是施工部分,一些驗(yàn)收證明的備注里面明確說明供水供電不在驗(yàn)收之列。正是因?yàn)榻ㄖ┕ず万?yàn)收中存在某些不規(guī)范、不完善的地方,才會引起交房后的變壓器噪聲糾紛。 在英國標(biāo)準(zhǔn) BS 661(與聲學(xué)有關(guān)的名詞術(shù)語)中,已經(jīng)用標(biāo)準(zhǔn)定義對噪聲的主觀性進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)。即對于噪聲的接收者而言,噪聲是令人生厭的。因此,可以容易理解為什么人們在舞會上感到音樂和喧鬧是一種享受,而當(dāng)人想入睡時,即使同樣的聲音也會感到是一種干擾和煩惱。變壓器噪聲不僅是連續(xù)的,而且絕大部分是屬于中等音頻,對人的聽覺危害是最小的,不存在固有的有害性,這意味著變壓器噪聲引起人們的煩惱程度大概與變壓器的視在音量有關(guān),解決這一問題的最好辦法是確定各種型式和規(guī)格的變壓器所發(fā)出的視在響度。 解決方法 運(yùn)行中變壓器的噪聲通常是指變壓器的本體噪聲和冷卻裝置噪聲合成的噪聲。因此,為了降低變壓器的噪聲,也應(yīng)從這兩個方面來采取有效的技術(shù)措施。目前,國內(nèi)變壓器噪聲檢測機(jī)構(gòu)有清華大學(xué)建筑物理實(shí)驗(yàn)室。 一方面,對變壓器的本體噪聲,可通過減小鐵心的振動和降低噪聲的發(fā)散能力來控制;也可通過減振及隔聲、吸聲等措施,使噪聲在傳播途徑中得以衰減。 另一方面,對冷卻系統(tǒng)的噪聲加以控制,使其噪聲接近或低于本體噪聲水平,也能有效降低變壓器噪聲。 一 降低變壓器本體噪聲 1. 鐵心采取的技術(shù)措施
2. 油箱采取的技術(shù)措施
二 加隔聲層降低噪聲 油箱結(jié)構(gòu),分為組合式與高效式兩種。組合式為:可油箱外部結(jié)構(gòu)情況將隔音板做成若干件,鋼板內(nèi)放吸音材料。吸音材料有:巖棉、玻璃纖維等。隔音壁能把變壓器本體發(fā)射部分噪聲反射回去;當(dāng)噪聲穿過隔聲壁時,也能被吸收一些,起到降低噪聲作用。 單件隔音板用螺栓分別固定油箱加強(qiáng)鐵上,采用這種隔音板可降低噪聲10-15dB(A)。也可采用高效隔音板,放兩個加強(qiáng)鐵之間,薄彈簧鋼板固定。框形附加重物調(diào)整高效隔音板振動特性,使它振幅明顯低于加強(qiáng)鐵振幅,有效屏蔽住變壓器本體發(fā)出噪聲,可降低噪聲5-10dB(A)。 三 有源抵銷消聲法 采用消聲法降低噪聲。即變壓器lm以內(nèi)放置若干個噪聲發(fā)聲器,使它們發(fā)出噪聲與變壓器發(fā)出噪聲互相抵消。它原理是首先把變壓器噪聲信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,然后放大激勵噪聲發(fā)聲器,使各噪聲發(fā)出來噪聲,振幅相等,相位相反,使變壓器噪聲受到破壞性干擾,可降低噪聲15dB(A)左右。 四 降低冷卻系統(tǒng)噪聲
五 其它方法
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