Jelenleg a lakossági UHV alállomások transzformátorainak és reaktorainak tűzfalai gyakran helyszínen öntött betonszerkezeteket vagy vázas tégla-porszerkezeteket alkalmaznak, amelyek bizonyos hangszigetelő hatásokkal rendelkeznek. A transzformátorok és reaktorok alacsony zajfrekvenciája és a hanghullámok hosszú hullámhossza miatt azonban zajdiffrakciós és -átviteli képességük nagyon erős, így a hangszigetelő és zajcsökkentő hatásuk gyakran gyenge. Ezenkívül az UHV alállomások jelenlegi hangvédő falai és hangszigetelő burkolatai nincsenek kifejezetten az alállomás alacsony frekvenciájú zajjellemzőihez tervezve, és a zajcsökkentő hatás nem ideális. Ha figyelembe vesszük az UHV alállomások közép- és alacsony frekvenciájú zaj által dominált jellemzőit, és egy olyan kompozit hangelnyelő szerkezetet alkalmazunk, amely mind hangcsillapító, mind hangelnyelő funkcióval rendelkezik, akkor remélhetőleg hatékonyan csökkentheti a közép- és alacsony frekvenciájú zajt, és lángálló és szigetelő tulajdonságokkal rendelkezik. Ez nagy jelentőséggel bír az alállomások akusztikus környezetének minőségének javítása szempontjából.
Ennek alapján ez a cikk az UHV alállomás fő berendezéseinek zajforrás-intenzitási jellemzőit elemzi. Tekintettel az állomás anyagaival szemben támasztott égésgátló, szigetelő és egyéb tulajdonságokkal rendelkező követelményekre, úgy döntöttünk, hogy egyszeri és kombinált hangelnyelési kísérleteket végzünk melaminhab mintákon, mikroperforált lemez mintákon és habosított cement mintákon, és javaslatot tettünk egy kompozit hangelnyelő szerkezetre, amely alkalmas az UHV alállomások zajcsökkentésére. Ennek fontos gyakorlati útmutatója van a gyakorlati mérnöki alkalmazások szempontjából.
Ⅰ. UHV alállomás főberendezéseinek zajmérési elemzése
Az UHV alállomások működése során a fő zajforrások közé tartoznak a nagyfeszültségű transzformátorok, a söntreaktorok, az alállomási szerkezetek stb. A transzformátorzaj magában foglalja a testzajt és a hűtőberendezés zaját, a söntreaktor zaja elektromágneses zaj, az alállomási szerkezet zaja pedig koronazaj. A koronazaj általában közepes és magas frekvenciájú, terjedés közben gyorsan csillapodik, és kis hatástartományú. A transzformátorok és söntreaktorok belső szerkezete által generált alacsony frekvenciájú zaj lassan csillapodik, és széleskörű hatással bír. Ezért a transzformátorok és söntreaktorok zajszabályozása az alállomások zajszabályozásának középpontjában áll.
- Fő transzformátor zajmérési elemzése
A transzformátor hangteljesítményszintjét a hangintenzitás-módszerrel mérik. Egyfázisú transzformátort véve mérési tárgyként, az előírt kontúrvonal és a referencia emissziós felület közötti távolság 2 m, és két előírt kontúrvonalat helyeznek el, amelyek a 2 m, illetve 4 m hosszú vízszintes síkon helyezkednek el. Minden mérési pont a megadott kontúrvonalon található, a szomszédos mérési pontok közötti vízszintes távolság pedig 1 m. A pontonkénti méréshez hangintenzitás-szondákat használnak.
Amikor egyetlen transzformátorcsoport teljesítményterhelése 2000 MW, az I. csoportba tartozó transzformátor C fázisának hangintenzitás-mérési eredménye. Az A-súlyozott hangteljesítményszint a legnagyobb az UHV transzformátor 1/3 oktáv frekvenciasávjában, 100, 125, 160 és 200 Hz középfrekvenciáinál. A transzformátor zajkeltési mechanizmusa szerint ebben a frekvenciasávban a zaj főként a transzformátortest elektromágneses zajából származik. Ezért a transzformátorzaj csökkentésekor prioritást kell élveznie a 100~200 Hz-es frekvenciasáv csökkentésének. A mérés során egyetlen transzformátorcsoport teljesítményterhelése stabilan 2000 MW volt, a transzformátorok megfelelő teljes A-súlyozott hangteljesítményszintje pedig 102.7 dB(A) volt.
- Nagyfeszültségű reaktorzaj mérése és elemzése
A reaktor hangteljesítményszintjének mérési módszere megegyezik a transzformátoréval. Az UHV alállomás párhuzamos reaktorának B fázisát vesszük mérési tárgyként, az előírt szintvonal és a referencia emissziós felület közötti távolság 1 m, és két előírt szintvonalat állítunk be, amelyek magassága 1.5 m, illetve 3 m. A szomszédos mérési pontok közötti vízszintes távolság 1 m.
Az elemzés azt mutatja, hogy a teljes 1/3 oktávsávban az alacsony frekvenciájú komponensek nagyobb arányt képviselnek, amelyek között a 100 Hz-es frekvencián mért hangteljesítmény a legnagyobb, elérve a 96.4 dB(A) értéket, ami 11.5 dB(A)-val magasabb, mint a 200 Hz-es hangteljesítményszint. Az 1/3 oktávsávban, ahol a 100 Hz található, a hangteljesítmény az egyfázisú nagy anti-hangteljesítmény 91.2%-át teszi ki. Ezért megállapítható, hogy a reaktor hangtér-eloszlásában fellépő interferencia jelenséget a 100 Hz-es hanghullám okozza.
II. Porózus anyagok és mikroperforált lemezes kísérletek
A zajvédelmi tervezés során gyakran nehéz elérni a várt zajcsökkentő hatást egyetlen anyag használatával a hangelnyelés és a szigetelés terén. Ezért gyakran használnak hangelnyelő anyagkombinációs szerkezeteket a zaj csökkentésére. Különösen a nagyobb térfogatú és hosszabb utózengési idejű beltéri terekben meglehetősen gyakori az alkalmazás. Az UHV alállomások zajszabályozására alkalmas hangelnyelő szerkezet tanulmányozásához először is figyelembe kell vennünk az anyag szigetelő és égésgátló tulajdonságait, másodszor pedig konkrét intézkedéseket kell kombinálnunk a hangelnyelő szerkezet meghatározásához.
Jelenleg perforált lemezeket és hangszigetelő anyagokat használnak az UHV alállomások hangszigetelő burkolataiban a zaj csökkentése érdekében, de a hatás az alacsony frekvenciasávban nem jó. Ehhez az UHV alállomás fő berendezéseinek hangforrás-jellemzőinek kombinálására van szükség. A konkrét zajcsökkentési intézkedések meghatározása után a porózus hangszigetelő anyagok kiválasztása és a hangszigetelő szerkezet meghatározása kulcsfontosságú az alállomás zajszabályozásában. A következőkben három, mikroperforált lemezből, melaminhabból és habosított cementből álló mintát választunk ki, amelyeket egymással kombinálva kísérleteket végzünk.
- Kétrétegű mikroperforált lemezkombináció
Mikroperforált lemez kísérleti minták, amelyekben az 1. számú mikroperforált lemezminta perforációs aránya 1.5%, a lemezvastagság 1 mm, a pórusátmérő pedig 0.7 mm; a 2. számú mikroperforált lemezminta perforációs aránya 1.1%, a lemezvastagság 1 mm, a pórusátmérő pedig 0.7 mm; a 3. számú mikroperforált lemezminta perforációs aránya 0.7%, a lemezvastagság 1 mm, a lyukátmérő pedig 0.7 mm.
Két kísérletsorozatot végeztek a kétrétegű mikroperforált lemez kombinációján. Az 1. kísérlet a 2. és az 1. mikroperforált lemez minta kombinációja volt, a 2. kísérlet pedig az 1. és a 3. mikroperforált lemez minta kombinációja. A kétrétegű mikroperforált lemez kombinációs szerkezetén végzett két kísérletsorozat azt mutatta, hogy a hangelnyelési együttható 100 Hz-en körülbelül 0.7, és a hangelnyelési együttható maximális értéke mindkét kísérletsorozatban 500 Hz és 600 Hz között jelenik meg. A 600 Hz feletti frekvenciasávban a hangelnyelési együttható fokozatosan csökken.
- Habosított cement és mikroperforált lemez kombinációja
Először egy habosított cementet és egyrétegű mikroperforált lemezt kombináló hangszigetelő szerkezetet használtak. Két különböző paraméterekkel végzett kísérletet végeztek habosított cement és egyrétegű mikroperforált lemez kombinálásával. Mindkét kísérletben a habosított cementet a mikroperforált lemez elé helyezték.
A 3. és a 4. kísérlet adatai között szinte nincs nagy különbség. A kombinált szerkezet hangelnyelési teljesítménye alapvetően nem változik a habosított cement vastagságának és a habosított cement és a mikroperforált lemez közötti távolságnak kismértékű változásával. 100 Hz-en a hangelnyelési együttható körülbelül 0.4, 250 Hz-en a hangelnyelési együttható eléri a maximumát, majd 900 Hz körül ismét a hangelnyelési együttható maximális értékét.
- Melamin hab és mikroperforált panelkombináció
Két kísérletsorozatot végeztek melaminhab és egyrétegű mikroperforált lemezek kombinációjával. Mindkét kísérletsorozatban melaminhabot helyeztek a mikroperforált lemezek elé. A hangelnyelési együtthatók 100 Hz-en mindkét kísérletcsoportban 0.7 körül voltak, 100 Hz és 500 Hz között pedig 0.7 felett voltak. 500 Hz körül a hangelnyelési együttható csökken, de a frekvencia növekedésével a hangelnyelési együttható fokozatosan növekszik. Ez a kombináció viszonylag ideális hangelnyelési hatást mutat mind az alacsony, mind a magas frekvenciasávokban.
III. Kísérleti eredmények elemzése
Az UHV alállomás fő berendezéseinek alacsony frekvenciasávban kiemelkedő zajforrásának jellemzői alapján kísérleteket végeztek mikroperforált lemezes kompozit szerkezet, habosított cement plusz mikroperforált lemezes kompozit szerkezet, valamint melaminhab plusz mikroperforált lemezes kompozit szerkezet kiválasztásával. A teszteredmények azt mutatják, hogy mindhárom kombinációs séma bizonyos hangelnyelő hatást tud elérni az alacsony frekvenciasávban, de a gyakorlati mérnöki alkalmazásukhoz speciális zajcsökkentési intézkedésekre van szükség.
- Mikroperforált lemezkombinációs szerkezet
A kétrétegű mikroperforált táblák szélesíthetik az egyrétegű mikroperforált táblák hangelnyelési frekvenciasávját. Az impedanciaillesztés elvén alapuló kombinált kialakítás alapelve, hogy a mikroperforált táblák elülső rétegének perforációs sebessége nagyobb, mint a táblák hátsó rétegének perforációs sebessége. A mikroperforált panelek kombinált kialakítása 0.7 cm vastagságú, 150-800 Hz frekvenciatartományban több mint 20 hangelnyelési együtthatót érhet el. 30 cm vastagságú, 0.7-100 Hz frekvenciatartományban több mint 800 hangelnyelési együtthatót érhet el.
- Habosított cement és mikroperforált lemezes kompozit szerkezet
A mikroperforált lemez elé habosító cementet helyezve szélesíthető a mikroperforált lemez hangelnyelési frekvenciasávja, és a habosított cement tűzálló szerepet is betölthet.
A habosított cement és az egyrétegű mikroperforált lemez együttes alkalmazása 0.7 cm vastagságú szerkezet esetén a 150-1000 Hz-es frekvenciatartományban több mint 20-es hangelnyelési együtthatót érhet el. A habosított cement és a kétrétegű mikroperforált panelek együttes alkalmazása 0.7 cm vastagságú szerkezet esetén a 150-1400 Hz-es frekvenciatartományban több mint 20-es hangelnyelési együtthatót érhet el. 30 cm vastagságú szerkezet esetén a 0.7-100 Hz-es frekvenciatartományban a hangelnyelési együttható meghaladhatja a 1400-et. Ugyanakkor minél kisebb a habosított cement testsűrűsége, annál nagyobb a porozitása, és annál jobb az alacsony frekvenciájú hangelnyelő hatás.
- A kombinált szerkezethez hangelnyelő anyag és mikroperforált lemez esetén a hangelnyelő anyag kiterjesztheti a mikroperforált lemez hangelnyelő frekvenciasávját, és növelheti a hangelnyelő és a mikroperforált lemez közötti távolságot. A közepes és magas frekvenciák hangelnyelési együtthatója nő, és a hangelnyelési csúcs az alacsony frekvenciákra tolódik el. A hangelnyelő anyag vastagságának növelésével az alacsony frekvenciájú hangelnyelési együttható kissé csökken, a közép- és magas frekvenciájú hangelnyelési együttható pedig nő. A mikroperforált lemez mögötti üregréteg vastagságának növelése növelheti az alacsony frekvenciájú hangelnyelést. A hangelnyelő anyagok plusz kétrétegű mikroperforált panelek jobb hangelnyeléssel és szélesebb hangelnyelő frekvenciasávokkal rendelkeznek, mint a hangelnyelő anyagok plusz egyrétegű mikroperforált panelek.
A kísérleti adatok elemzéséből látható, hogy a melaminhab és az egyrétegű mikroperforált lemez együttes alkalmazása 0.6 cm vastagságú, 200-1600 Hz frekvenciatartományban 20-nál nagyobb hangelnyelési együtthatót képes elérni. 30 cm vastagságú, 0.6-100 Hz frekvenciatartományban 1600-nál nagyobb hangelnyelési együtthatót érhet el. 0.7 cm vastagságú, 200-1600 Hz frekvenciatartományban 20-nél nagyobb hangelnyelési együtthatót érhet el. 30 cm vastagságú, 0.7-100 Hz frekvenciatartományban 1600-nél nagyobb hangelnyelési együtthatót érhet el.
Az UHV főtranszformátor és a nagyfeszültségű söntreaktor zajfrekvencia-karakterisztikájának elemzése alapján az UHV főtranszformátor zajenergiája főként 100-200 Hz-en koncentrálódik, a nagyfeszültségű reaktor zajenergiája pedig főként 100 Hz-en. A zajcsökkentő anyag kiválasztásához a két fő zajforrás frekvenciáit kell kombinálni. Ugyanakkor a zajcsökkentő módszereket az alállomás helyszíni elrendezésével is kombinálni kell a zaj optimális anyag- és módszerkombinációval történő szabályozása érdekében.
A SINOYQX melamin habbal kapcsolatos további információkért kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot a [email protected] e-mail címen , vagy telefonon a +86-28-8411-1861 telefonszámon.
Egyes képeket és szövegeket az internetről reprodukálnak, és a szerzői jogok az eredeti szerzőt illetik. Ha bármilyen jogsértést észlel, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk a törlés érdekében.