专利名称：城市户内变电站主要噪声源的降噪结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及环境工程专业噪声污染防治技术领域，尤其是一种针对城市户内变 电站主要噪声源一主变压器和电抗器的降噪结构。
背景技术：
环境问题是人类普遍关注的全球性问题，噪声污染更是成为21世纪首要攻克的 环境问题之一。工业噪声、城市交通噪声和生活噪声构成了环境噪声的三个主要来源。 工业噪声首当其冲成为最大的环境噪声污染，而变电站噪声是工业噪声中的主要噪声源 之一。随着城市建设的飞速发展，户内变电站不断增加，变电站不可避免地进入到人口 密集地区，同时，一些偏远变电站也正被新建的住宅区或开发区所包围。变压器本体和 电抗器运行产生的噪声以及为了变压器的安全运行而增加的通风机和冷却风机，使户内 变电站噪声成为城市新的重要噪声污染源之一。变电站昼夜24h不间断地产生中低频噪 声，对城市居民健康危害很大；尤其夏天高温时，对城市环境影响更大。因此，控制户 内变电站噪声是工业噪声治理的重要环节，也是改善周围居民的居住环境，努力营造社 会和谐的必要举措。
环境噪声污染由声源、传声途径和接受者三个基本环节组成。从噪声源和振动 源上进行噪声控制，既是最积极主动、有效合理的措施，也是工业生产中噪声控制的努 力方向之一，但是治理技术难度大，甚至需要设备的技术改进和优化，且对噪声源本体 的降噪措施随着降噪效果的增加其制造成本将急剧上升，因此目前一般都从传播途径进 行控制，消声、吸声、隔声和隔振技术在国内外工程实践中得到了广泛的应用。然而， 变电站是一个噪声源多，分布面广，噪声多次折射、反射、叠加的十分复杂的动态系 统。应以环境科学，系统科学和噪声控制学为理论基础，通过对变电站机房噪声源及产 生噪声机理、声学特性、传播规律等诸方面的系统分析，深入研究噪声控制系统，结合 隔声、消声、吸声及隔振技术，并充分考虑变电站的特点，确保变电站的安全供电、变 压器和电抗器的通风散热以及检修的要求，设计一种完整的针对城市户内变电站主要噪 声源——主变压器和电抗器的降噪结构，从而实现对工业上类似变电站这样的大型噪声 源的优化控制。
目前变电站噪声控制仅仅局限于门窗和墙体的局部降噪控制，且大多照搬其它 噪声控制工程方案，未考虑变电站自身特点，因而城市户内变电站的噪声控制措施亟待 改进。发明内容
技术问题本发明旨在提供一种城市户内变电站主要噪声源的降噪结构，解决 上述问题，力求运用环境系统学方法，通过对变电站机房噪声源及产生噪声机理、声学 特性、传播规律等诸方面的系统分析，深入研究噪声控制系统，结合隔声、消声、吸声 及隔振技术，并充分考虑变电站的特点，确保变电站的安全供电、变压器和电抗器的通风散热以及检修的要求。
技术方案本发明采用如下技术方案来实现发明的目的，该降噪结构包括
位于墙体内侧的墙体穿孔板共振吸声结构由穿孔石膏板和腈纶棉构成；
位于墙体开孔中的防火隔声门门内填充的吸声材料为玻璃布包中级玻璃棉纤 维，门框缝隙用密封条填充；
位于墙体开孔中的通风百叶窗、低噪音轴流通风机用于通风散热，保证主变 压器和电抗器的安全稳定运行；
位于通风百叶窗外的进风消声器上部为采光隔声窗罩，下部为覆盖吸声材料 的气流通道；
位于低噪音轴流通风机外的排风消声器内部为覆盖吸声材料的气流通道。
所述的位于墙体内侧的墙体穿孔板共振吸声结构内表面为穿孔石膏板，后空 IOOmm为腈纶棉。
防火隔声门门内填充的吸声材料为玻璃布包中级玻璃棉纤维，密封条采用三元 乙丙橡胶制品。
进风消声器位于通风百叶窗外部，其上部为采光隔声窗罩，下部为L型阻性片 式进风消声器，内部设多个气流通道，在各个气流通道上均覆盖吸声材料，吸声材料采 用20mm厚超细玻璃棉，消声弯头处加导流片。
排风消声器位于低噪音轴流通风机外，内部设多个气流通道，在各个气流通道 上均覆盖吸声材料，吸声材料采用20mm厚超细玻璃棉，消声弯头处加导流片。
有益效果本申请是在上述技术的基础上研究开发出的一种城市户内变电站主 要噪声源的降噪结构，实现了对变电站这样的大型噪声源的优化控制。它具有如下突 出的优点(1)由于多孔吸声材料对低频声的吸声性能比较差，采用穿孔板共振吸声结 构代替多孔吸声材料，利用亥姆霍兹共振吸声原理降噪，提高了墙体对低频声的吸声性 能，加宽了结构的吸声频带；穿孔板后的多孔材料，可以进一步增加声阻，提高吸声效 果；此穿孔板共振吸声结构可降噪20 25dB。 (2)在门扇的空腔中填充松软的吸声 材料，不仅减弱了腔内的驻波共振，而且抑制了面板的振动，提高了门本身的隔声量； 另一方面，门缝处的密封条，避免了噪声从门缝处逃逸；采用的隔声门隔声量为观 30dB。 ( 进出风口的消声器，既不影响主变压器和电抗器的通风散热，又能消减向外 传播的噪声；进风消声器上部的隔声窗罩，还兼具自然采光作用。(4)将消声器设计成 L型，内部有多个气流通道，在各个气流通道上均覆盖吸声材料，增加了消声器的长度以 及通道断面周长，降噪效果更好；消声器的降噪量为25 30dB。
图1为本发明的城市户内变电站主要噪声源的降噪结构总图，其中有主要噪声 源一主变压器或电抗器1、墙体穿孔板共振吸声结构2、防火隔声门3、通风百叶窗4、 低噪音轴流通风机5、进风消声器6、排风消声器7。
图2为本发明的墙体穿孔板共振吸声结构图，其中有吸声材料腈纶棉2-1、穿孔 石膏板2-2。
图3为本发明的防火隔声门结构图，其中有预埋胀锚螺栓3-1、玻璃布包中级玻璃棉纤维3-2、1.5厚镀锌钢板3-3、M4自攻螺丝3-4、密封条3_5、防火棉3_6、防火条 3-7、“1.0厚镀锌钢板+GF防火板+1.0厚镀锌钢板”三层结构3-8。
图4-1为本发明的进风消声器立面结构图，图4-2为本发明的进风消声器1-1剖 面结构图，其中有隔声采光窗罩6-1、通风百叶窗6-2、气流通道6-3、20厚超细玻璃棉6-4、镀锌钢板6-5、镀锌穿孔钢板6-6。
图5-1为本发明的排风消声器立面结构图，图5-2为本发明的排风消声器1-1 剖面结构图，其中有气流通道7-1、消声箱隔声罩7-2、镀锌钢板7-3、20厚超细玻璃棉7-4、镀锌穿孔钢板7-5。
具体实施方式
本发明的城市户内变电站主要噪声源的降噪结构，用于降低城市户内变电站的 主要噪声源——主变压器和电抗器向外辐射的噪声，使城市户内变电站噪声符合国家噪 声排放标准。
该降噪结构包括
位于墙体内侧的墙体穿孔板共振吸声结构2 由穿孔石膏板和腈纶棉构成；
位于墙体开孔中的防火隔声门3 门内填充的吸声材料为玻璃布包中级玻璃棉 纤维，门框缝隙用密封条填充；
位于墙体开孔中的通风百叶窗4、低噪音轴流通风机5:用于通风散热，保证主 变压器和电抗器的安全稳定运行；
位于通风百叶窗4外的进风消声器6:上部为采光隔声窗罩，下部为覆盖吸声材 料的气流通道；
位于低噪音轴流通风机5外的排风消声器7 内部为覆盖吸声材料的气流通道。
以某220kV城市户内变电站为例，阐述本发明的
具体实施例方式
1、该城市户内变电站的220kV主变压器和IOkV并联电抗器均置于机房室内， 穿孔板共振吸声结构2铺设在机房MOmm抹灰砖墙表面。该穿孔板共振吸声结构2的内 表面为穿孔石膏板2-2，构成许多个并联的亥姆霍兹共振器，提高了墙体对低频声的吸声 性能，加宽了结构的吸声频带。穿孔石膏板2-2后空IOOmm放腈纶棉2-1，其体积密度 为20kg/m3，以进一步增加声阻，提高吸声效果。该穿孔板共振吸声结构2可使该城市 户内变电站的降噪量提高MdB。
2、该城市户内变电站220kV主变压器和IOkV并联电抗器采用的防火隔声门 3，其门扇的空腔中填充的吸声材料为玻璃布包中级玻璃棉纤维3-2，体积密度为90kg/ m3，以减弱腔内的驻波共振，并且抑制面板的振动。门缝的密封条采用三元乙丙橡胶制 品3-5。该防火隔声门3的隔声量为30dB。此外，该防火隔声门3还包括以下重要的零 部件预埋胀锚螺栓3-1、1.5厚镀锌钢板3-3、M4自攻螺丝3-4、防火棉3_6、防火条 3-7、“1.0厚镀锌钢板+GF防火板+1.0厚镀锌钢板”三层结构3-8。
3、为了有效地控制机房进风百叶窗6-2向外辐射噪声，在该城市户内变电站的 进风百叶窗6-2外设计安装集进风、采光、隔声于一体的进风消声器6。气流从进风消 声器6下部进入，通过多个L型阻性片式气流通道6-3，由镀锌穿孔钢板6-6进入吸声材 料6-4，由于吸声材料6-4的粘滞性和内摩擦作用，声能转化成热能而减小，最后经通风百叶窗6-2进入机房内部。吸声材料采用20mm厚超细玻璃棉6-4，其体积密度为20kg/ m30消声弯头处配有导流片。进风消声器6上部为隔声采光窗罩6-1，其在隔声的同时 还兼具自然采光作用。紧贴机房墙体和隔声采光窗罩6-1的镀锌钢板6-5不带孔。该城 市户内变电站的进风消声器的降噪量为^dB。
4、该城市户内变电站的220kV主变压器和IOkV并联电抗器均安装了符合通风 量要求的低噪音轴流通风机5。排风消声箱7位于通风机洞外，以保证达到足够的消声和 通风散热的效果。排风消声箱隔声罩7-2内的气流通道7-1同样采用L型，在各个气流通 道7-1上均覆盖吸声材料，吸声材料采用20mm厚超细玻璃棉7_4，其体积密度为20kg/ m30消声弯头处加导流片。机房内噪声由轴流通风机5排出至排风消声箱7，通过L型 气流通道7-1内的镀锌穿孔钢板7-5进入吸声材料，声能由于粘滞性和内摩擦作用转化成 热能而减小，最后经排风消声箱7出口排入机房室外。紧贴机房墙体和消声箱隔声罩7-2 的镀锌钢板7-3不带孔。该城市户内变电站的排风消声器的降噪量为^dB。
权利要求
1.一种城市户内变电站主要噪声源的降噪结构，其特征在于该降噪结构包括 位于墙体内侧的墙体穿孔板共振吸声结构(2)由穿孔石膏板和腈纶棉构成；位于墙体开孔中的防火隔声门(3):门内填充的吸声材料为玻璃布包中级玻璃棉纤 维，门框缝隙用密封条填充；位于墙体开孔中的通风百叶窗(4)、低噪音轴流通风机(5)用于通风散热，保证主 变压器和电抗器的安全稳定运行；位于通风百叶窗(4)外的进风消声器(6)上部为采光隔声窗罩，下部为覆盖吸声材 料的气流通道；位于低噪音轴流通风机(5)外的排风消声器(7)内部为覆盖吸声材料的气流通道。
2.根据权利要求1所述的城市户内变电站主要噪声源的降噪结构，其特征在于所述的 位于墙体内侧的墙体穿孔板共振吸声结构(2)内表面为穿孔石膏板，后空IOOmm为腈纶 棉。
3.根据权利要求1所述的城市户内变电站主要噪声源的降噪结构，其特征在于防火隔 声门门(3)内填充的吸声材料为玻璃布包中级玻璃棉纤维，密封条采用三元乙丙橡胶制品。
4.根据权利要求1所述的城市户内变电站主要噪声源的降噪结构，其特征在于进风消 声器(6)位于通风百叶窗(4)外部，其上部为采光隔声窗罩，下部为L型阻性片式进风 消声器，内部设多个气流通道，在各个气流通道上均覆盖吸声材料，吸声材料采用20mm 厚超细玻璃棉，消声弯头处加导流片。
5.根据权利要求1所述的城市户内变电站主要噪声源的降噪结构，其特征在于排风消 声器(7)位于低噪音轴流通风机(5)外，内部设多个气流通道，在各个气流通道上均覆盖 吸声材料，吸声材料采用20mm厚超细玻璃棉，消声弯头处加导流片。
全文摘要
城市户内变电站主要噪声源的降噪结构，涉及环境工程专业噪声污染防治技术领域，该发明主要用于降低城市户内变电站的主要噪声源——主变压器和电抗器1向外辐射的噪声，其包括墙体穿孔板共振吸声结构2，位于墙体内侧，由穿孔石膏板和腈纶棉构成；隔声门3，门内用玻璃布包中级玻璃棉纤维填充，门框缝隙用密封条填充；通风百叶窗4和低噪音轴流通风机5，用于通风散热，保证主变压器和电抗器的安全稳定运行；进风消声器6，安装于通风百叶窗4外部，上部为采光隔声窗罩，下部为覆盖吸声材料的气流通道；排风消声器7，安装于通风机洞外，内部为覆盖吸声材料的气流通道。
文档编号F24F13/24GK102022013SQ20101053388
公开日2011年4月20日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者仲兆平, 卫银忠, 杨敏, 王磊, 胡继军, 邵俊伟 申请人:东南大学, 江苏省电力设计院