室内配电房及变压器结构传声治理研究

彭添生

摘 要：環境污染与治理一直是国际社会关注的热点问题，而环境振动和噪声污染问题已被国际环境保护组织协会列为第七大污染。若振动与噪声问题处理不好，势必造成居民楼内环境振动和噪声污染问题，从而影响人民群众的生活质量。基于此，文章主要对室内配电房及变压器结构的传声治理进行了研究，以期能够为我国环境噪音处理工作提供参考。

关键词：室内配电房；变压器结构；传声治理设计

据统计，因城市居民小区配电变压器环境振动与噪声扰民问题呈快速上升趋势，并且已经成为电力行业被投诉的热点问题。配电房是重要的电力枢纽站之一，随着现代化城市和工农业经济的发展，城市建设用地越来越紧张，变压器及配电房等小区变配电设施很多开始安置在居民楼内。然而配电房内各种电气设备特别是变压器运行时会产生环境振动和噪声，不可避免地会对建筑内的居民生活环境和生活品质产生不利影响。

一、配电房噪声频率特性及传播途径

配电房结构可以看成由棒状（如梁、柱）和板状（如侧墙、楼板、地板）等基本构件组成，其某一构件受激发力作用产生振动会以弹性波的形式沿该构件传播出去，在构件与构件联结的地方，一部分弹性波在界面上反射，另一部分弹性波则通过界面进入相邻构件，如此这样在结构中由近及远的传递，使各个构件相应地振动，并进一步向周围空间辐射再生空气声。

（一）噪声源识别及频率特性研究

居民住宅小区内引起结构传声的固定设备主要有：变压器、电梯、水粟、空调机、强排风机等设备。电磁噪声主要由硅钢片的磁致伸缩和绕组中的电磁力引起的，机械噪声则是设备振动、冷却风扇运转引起的。目前室内变压器大多为干式变压器，研究表明干式变压器噪声主要是由铁磁致伸缩引起，铁心励磁时，由晶粒间交换作用力引起的桂钢片尺寸沿磁力线方向伸长、垂直于磁力线方向缩短。该伸縮使得铁心随着励磁频率和磁通密度的变化而发生周期性的振动，进而产生本体噪声。

（二）固体噪声与空气噪声传递的定性分析

室内运行的各种固定设备都是振源（或噪声源），通常有振动就有噪声。对于人体主观感受来讲，振动通过人体触觉来感知，噪声通过人体听觉来获取；从传播介质来讲，振动与噪声都可以借助固体介质和流体介质传播。振动源（或噪声源）产生噪声有三种途径：设备振动通过其表面向空气中直接福射噪声，为空气噪声；设备振动经由基座传至结构，通过结构表面向外辖射噪声，为一次固体声。

（三）固体噪声与空气噪声传递的定量分析

变压器设备向外界福射噪声，首先要通过其机座、防护罩向外界传播固体声及空气声，因此，可以计算在变压器的机座、防护罩（声源）的声强、声功率，以声功率数值的大小来甄别噪声传播的可能主要途径。

二、基于双层隔振的结构传声控制研究

配电房传声控制一般釆用吸声、隔声措施或简单的单层隔振。其中，在传播途径中采用吸声、隔声、消声等措施来降低空气传播的噪声，如在变压器外加装隔音箱、隔音棉或变电站及配电房墙壁加一层吸声板、隔音板是一种可行的选择。

（一）变压器整机特性

变压器主要部件有：铁心、绕组、冷却设备，下面将逐一分析其各自的尺寸特性、质量分布、振动方向。

第一，铁心结构。为了充分利用圆形绕组的内部空间，铁心通常采用不同标准宽度的桂钢片叠积而成，其截面形状接近圆形截面，铁心振动是由于铁心片磁致伸缩引起，磁致伸缩变形为沿磁力线方向的伸长或缩短。第二，变压器绕组。通常变压器绕组为圆筒形，低压绕组套装在铁心柱上，高压绕组套装在低压绕组外侧，高压绕组外侧套装绝缘筒，且铁心、低压绕组、高压绕组和绝缘筒均为同心椭圆形截面。第三，冷却设备。风机噪声主要为叶片旋转与空气摩擦造成，风机振动主要为叶片或转子旋转造成不平衡力矩，但是由于对称布置，旋转方向相对，不造成扰动力矩的叠加，只造成基座槽钢呈梁式弯曲振动。

（二）双层隔振系统隔振机理

双层隔振就是在一次隔振的基础上再加一层弹簧和阻尼器进行二次隔振，如图1（a）所示。该系统分为双层，机器设备本体为上层质量块，上层质量块振动产生总是与扰动力方向相反的惯性力，该惯性力被弹簧放大，振动能量衰减增加，传给下层的扰动力已减小；上层传至下层的传递力成为下层的扰动力，激起中间质量块振动而产生总是与扰动力方向相反的惯性力，使振动能量再次衰减，传给基础的扰动力为。上下两层之间的矢量关系如图1（b）所示。

（三）噪声抑制方法

抑制噪声和振动的方法主要可以分为三大类：被动控制、振源主动控制和振动抑制。

三、结语

噪声污染作为环境污染的一类，其对人们的生活也会带来严重的影响。对室内配点房基变压器结构传声治理进行研究，了解其隔离机理，合理选择变压器，能够及时解决噪声污染问题，为人们生活提供便利条件。

参考文献：

[1]李铁楠，胡胜，吴晓文，彭继文，卢铃.室内干式配电变压器噪声声场传播特性及治理[J].湖南电力，2017（02）：15-19.endprint