Tällä hetkellä kotitalouksien UHV-sähköasemien muuntajien ja reaktoreiden palomuurit ovat usein paikallavalettuja betonirakenteita tai tiili- ja jauhekehyksisiä rakenteita, joilla on tiettyjä äänieristysominaisuuksia. Muuntajien ja reaktoreiden alhaisen kohinan taajuuden ja ääniaaltojen pitkän aallonpituuden vuoksi niiden kohinan diffraktio- ja siirtokyky ovat kuitenkin erittäin hyviä, joten äänieristys- ja kohinanvaimennusvaikutukset ovat usein heikkoja. Lisäksi UHV-sähköasemien nykyisiä ääniesteitä ja äänieristyssuojia ei ole erityisesti suunniteltu sähköaseman matalataajuisille meluominaisuuksille, joten kohinanvaimennusvaikutus ei ole ihanteellinen. Jos voimme ottaa huomioon keski- ja matalataajuisen melun hallitsemat UHV-sähköasemat ja käyttää ääntä vaimentavaa komposiittirakennetta, jolla on sekä vaimennus- että ääntä vaimentavat ominaisuudet, toivotaan, että se voi tehokkaasti vähentää keski- ja matalataajuista melua ja sillä on palonesto- ja eristysominaisuuksia. Tällä on suuri merkitys sähköasemien akustisen ympäristön laadun parantamisessa.
Tämän perusteella tässä artikkelissa analysoidaan UHV-sähköaseman päälaitteiden melulähteiden intensiteettiominaisuuksia. Ottaen huomioon aseman materiaalien palonesto-, eristys- ja muiden ominaisuuksien vaatimukset, päätimme suorittaa yksittäisiä ja yhdistettyjä äänenvaimennuskokeita melamiinivaahtonäytteillä , mikrorei'itetyillä levynäytteillä ja vaahdotetuilla sementtinäytteillä ja ehdotimme komposiittista ääntä vaimentavaa rakennetta, joka soveltuu melun vaimentamiseen UHV-sähköasemilla. Tällä on tärkeä käytännön ohjaus käytännön suunnittelusovelluksissa.
Ⅰ. UHV-sähköaseman päälaitteiden melumittausanalyysi
YHV-sähköasemien käytön aikana tärkeimpiä melulähteitä ovat korkeajännitemuuntajat, rinnakkaisreaktorit, sähköaseman rakenteet jne. Muuntajan kohinaan kuuluu runkomelua ja jäähdytyslaitteiden melua, rinnakkaisreaktorin melu on sähkömagneettista kohinaa ja sähköaseman rakenteiden melu on koronamelua. Koronamelu on yleensä keski- tai korkeataajuista, vaimenee nopeasti etenemisen aikana ja sillä on pieni vaikutusalue. Muuntajien ja rinnakkaisreaktoreiden sisäisen rakenteen synnyttämä matalataajuinen melu vaimenee hitaasti ja sillä on laaja vaikutusalue. Siksi muuntajien ja rinnakkaisreaktoreiden melun hallinta on sähköasemien melunhallinnan keskipisteessä.
- Päämuuntajan kohinan mittausanalyysi
Muuntajan äänen tehotaso mitataan äänen intensiteettimenetelmällä. Mittauskohteena on yksivaiheinen muuntaja, ja ennalta määrätyn ääriviivan ja vertailupäästöpinnan välinen etäisyys on 2 m. Vaakasuoralle tasolle asetetaan kaksi ennalta määrättyä ääriviivaa, jotka ovat 2 m ja 4 m etäisyydellä toisistaan. Kaikki mittauspisteet sijaitsevat määritetyllä ääriviivalla, ja vierekkäisten mittauspisteiden välinen vaakasuora etäisyys on 1 m. Äänen intensiteettiantureilla mitataan piste pisteeltä.
Kun yksittäisen muuntajaryhmän tehokuorma on 2000 MW, ryhmän I muuntajan vaiheen C äänenvoimakkuuden mittaustulokset ovat seuraavat: A-painotettu äänen tehotaso on suurin 1/3 oktaavin taajuusalueella UHV-muuntajan keskitaajuuksilla 100, 125, 160 ja 200 Hz. Muuntajan kohinanmuodostusmekanismin mukaan tämän taajuusalueen kohina tulee pääasiassa muuntajan rungon sähkömagneettisesta kohinasta. Siksi muuntajan kohinaa vähennettäessä tulisi etusijalle asettaa 100–200 Hz:n taajuusalueen vähentäminen. Mittauksen aikana yksittäisen muuntajaryhmän tehokuorma oli vakaa 2000 MW:ssa, ja muuntajien vastaava A-painotettu kokonaisäänitehon taso oli 102.7 dB(A).
- Suurjännitteisen reaktorin kohinan mittaus ja analysointi
Reaktorin äänen tehotason mittausmenetelmä on sama kuin muuntajan. Mittauskohteeksi otetaan UHV-sähköaseman rinnakkaisreaktorin B-vaihe, ja mitatun korkeuskäyrän ja vertailupäästöpinnan välinen etäisyys on 1 m. Mittauspisteisiin asetetaan kaksi mitattua korkeuskäyrää, joiden korkeus on 1.5 m ja 3 m. Vierekkäisten mittauspisteiden välinen vaakasuora etäisyys on 1 m.
Analyysi osoittaa, että koko 1/3 oktaavikaistalla matalataajuiset komponentit muodostavat suuremman osan, ja niistä 100 Hz:n taajuuden ääniteho on suurin, yltäen 96.4 dB(A):han, mikä on 11.5 dB(A) korkeampi kuin 200 Hz:n äänitehotaso. 1/3 oktaavikaistan, jolla 100 Hz sijaitsee, ääniteho muodostaa 91.2 % yksivaiheisesta suuresta äänen vastatehosta. Siksi voidaan päätellä, että reaktorin äänikentän jakauman interferenssi-ilmiö johtuu 100 Hz:n ääniaallosta.
II. Huokoisten materiaalien ja mikrorei'itettyjen levyjen kokeet
Meluntorjuntasuunnittelussa on usein vaikea saavuttaa odotettua melunvaimennusvaikutusta käyttämällä yhtä materiaalia äänen vaimentamiseen ja eristykseen. Siksi käytetään usein ääntä vaimentavien materiaalien yhdistelmärakenteita melun vähentämiseksi. Erityisesti sisätiloissa, joissa on suuremmat tilavuudet ja pidemmät jälkikaiunta-ajat, tämä on melko yleinen sovellus. Jotta voimme tutkia UHV-sähköasemien meluntorjuntaan soveltuvaa ääntä vaimentavaa rakennetta, on ensin otettava huomioon materiaalin eristys- ja palonestoominaisuudet, ja toiseksi on yhdistettävä erityisiä toimenpiteitä ääntä vaimentavan rakenteen määrittämiseksi.
Tällä hetkellä UHV-sähköasemien äänieristyskoteloissa käytetään rei'itettyjä levyjä ja ääntä vaimentavia materiaaleja melun vähentämiseksi, mutta vaikutus ei ole hyvä matalataajuusalueella. Tämä edellyttää UHV-sähköaseman päälaitteiden äänilähdeominaisuuksien yhdistämistä. Kun erityiset melunvaimennustoimenpiteet on määritetty, huokoisten ääntä vaimentavien materiaalien valinta ja ääntä vaimentavan rakenteen määrittäminen ovat avainasemassa sähköaseman melunhallinnassa. Seuraavassa valitaan kolme näytettä mikrorei'itetystä levystä, melamiinivaahdosta ja vaahdotetusta sementistä, jotka yhdistetään kokeiden suorittamiseksi.
- Kaksikerroksinen mikrorei'itetty levyyhdistelmä
Mikrorei'itetyn levyn kokeelliset näytteet, joissa mikrorei'itetyn levyn näytteen 1 rei'itysnopeus on 1.5 %, levyn paksuus on 1 mm ja huokosen halkaisija on 0.7 mm; mikrorei'itetyn levyn näytteen 2 rei'itysnopeus on 1.1 %, levyn paksuus on 1 mm ja huokosen halkaisija on 0.7 mm, mikrorei'itetty levynäytteen 3 rei'itysnopeus on 0.7 %, levyn paksuus on 1 mm ja reiän halkaisija on 0.7 mm.
Kaksikerroksiselle mikrorei'itetylle levyyhdistelmälle tehtiin kaksi koesarjaa. Koe 1 oli mikrorei'itetyn levyn näyte 2 ja mikrorei'itetyn levyn näyte 1 yhdistelmä, ja koe 2 oli mikrorei'itetyn levyn näyte 1 ja mikrorei'itetyn levyn näyte 3 yhdistelmä. Kaksi kaksikerroksiselle mikrorei'itetylle levyyhdistelmälle tehtyä koesarjaa osoittavat, että äänenabsorptiokerroin 100 Hz:n taajuudella on noin 0.7, ja äänenabsorptiokerroin on suurimmillaan molemmissa koesarjoissa 500–600 Hz:n taajuudella. Yli 600 Hz:n taajuusalueella äänenabsorptiokerroin laskee vähitellen.
- Vaahdotetun sementin ja mikrorei'itetyn levyn yhdistelmä
Ensin käytettiin ääntä vaimentavaa rakennetta, joka yhdisti vaahdotettua sementtiä ja yksikerroksista mikrorei'itettyä levyä. Kaksi koetta eri parametreilla suoritettiin yhdistämällä vaahdotettua sementtiä ja yksikerroksista mikrorei'itettyä levyä. Molemmissa kokeissa vaahdotettu sementti asetettiin mikrorei'itettyjen levyjen eteen.
Kokeiden 3 ja 4 tietojen välillä ei ole juurikaan suurta muutosta. Yhdistetyn rakenteen äänenvaimennuskyky ei käytännössä muutu vaahdotetun sementin paksuuden ja vaahdotetun sementin ja mikrorei'itetyn levyn välisen etäisyyden pienistä muutoksista huolimatta. 100 Hz:n taajuudella äänenvaimennuskerroin on noin 0.4, 250 Hz:n taajuudella äänenvaimennuskerroin saavuttaa maksimiarvonsa ja noin 900 Hz:n taajuudella äänenvaimennuskerroin saavuttaa jälleen maksimiarvonsa.
- Melamiinivaahto ja mikrorei'itettyjen paneelien yhdistelmä
Melamiinivaahdon ja yksikerroksisten mikrorei'itettyjen levyjen yhdistelmällä tehtiin kaksi koesarjaa. Molemmissa koesarjoissa melamiinivaahto asetettiin mikrorei'itettyjen levyjen eteen. Molemmissa koeryhmissä äänenabsorptiokertoimet 100 Hz:n taajuudella olivat kaikki noin 0.7, ja 100 Hz:n ja 500 Hz:n välillä äänenabsorptiokertoimet olivat kaikki yli 0.7. Noin 500 Hz:n taajuudella äänenabsorptiokerroin pieneni, mutta taajuuden kasvaessa äänenabsorptiokerroin kasvoi vähitellen. Tällä yhdistelmällä on suhteellisen ihanteellinen äänenabsorptiovaikutus sekä matalilla että korkeilla taajuusalueilla.
Ⅲ. Kokeellisten tulosten analyysi
UHV-sähköaseman päälaitteiden matalataajuuskaistalla esiintyvän melulähteen ominaisuuksien perusteella suoritettiin kokeita valitsemalla mikrorei'itetty levykomposiittirakenne, vaahdotettu sementti ja mikrorei'itetty levykomposiittirakenne sekä melamiinivaahto ja mikrorei'itetty levykomposiittirakenne. Testitulokset osoittavat, että kaikilla kolmella yhdistelmällä voidaan saavuttaa tietty äänenvaimennusvaikutus matalataajuuskaistalla, mutta sen soveltaminen käytännön suunnittelussa vaatii erityisiä melunvaimennustoimenpiteitä.
- Mikrorei'itetty levyyhdistelmärakenne
Kaksikerroksiset mikrorei'itetyt levyt voivat laajentaa yksikerroksisten mikrorei'itettyjen levyjen äänenvaimennustaajuuskaistaa. Impedanssin sovituksen periaatteeseen perustuvan yhdistelmäsuunnittelun periaate on, että mikrorei'itettyjen levyjen etukerroksen rei'itysnopeus on suurempi kuin levyjen takakerroksen rei'itysnopeus. Mikrorei'itettyjen levyjen yhdistetty suunnittelu voi saavuttaa yli 0.7:n äänenvaimennuskertoimen 150–800 Hz:n taajuusalueella, kun koko yhdistetyn rakenteen paksuus on 20 cm. Kun koko yhdistetyn rakenteen paksuus on 30 cm, se voi saavuttaa yli 0.7:n äänenvaimennuskertoimen 100–800 Hz:n taajuusalueella.
- Vaahdotettu sementti ja mikrorei'itetty levykomposiittirakenne
Vaahtosementin lisääminen mikrorei'itetyn levyn eteen voi laajentaa mikrorei'itetyn levyn äänenvaimennustaajuuskaistaa, ja vaahtosementti voi myös toimia paloturvallisena.
Vaahdosementti ja yksikerroksinen mikrorei'itetty levy voivat saavuttaa yli 0.7:n äänenabsorptiokerroimen taajuusalueella 150–1000 Hz, kun koko yhdistetyn rakenteen paksuus on 20 cm. Vaahdosementti ja kaksikerroksiset mikrorei'itetyt paneelit voivat saavuttaa yli 0.7:n äänenabsorptiokerroimen taajuusalueella 150–1400 Hz, kun koko yhdistetyn rakenteen paksuus on 20 cm. Kun koko yhdistetyn rakenteen paksuus on 30 cm, se voi saavuttaa yli 0.7:n äänenabsorptiokerroimen taajuusalueella 100–1400 Hz. Samalla, mitä pienempi vaahdotetun sementin tiheys on, sitä suurempi on huokoisuus ja sitä parempi on matalataajuisen äänen absorptiovaikutus.
- Yhdistetylle rakenteelle ääntä vaimentava materiaali ja mikrorei'itetyssä levyssä ääntä vaimentava materiaali voi laajentaa mikrorei'itetyn levyn ääntä vaimentavaa taajuuskaistaa ja lisätä ääntä vaimentavan ja mikrorei'itetyn levyn välistä etäisyyttä. Keski- ja korkeiden taajuuksien äänenabsorptiokerroin kasvaa, ja äänenabsorptiohuippu siirtyy matalille taajuuksille. Ääntä vaimentavan materiaalin paksuutta lisäämällä matalataajuinen äänenabsorptiokerroin pienenee hieman ja keski- ja korkeiden taajuuksien äänenabsorptiokerroin kasvaa. Mikrorei'itetyn levyn takana olevan ontelokerroksen paksuuden lisääminen voi lisätä matalataajuista äänenabsorptiota. Ääntä vaimentavat materiaalit ja kaksikerroksiset mikrorei'itetyt paneelit vaimentavat ääntä paremmin ja niiden ääntä vaimentavat taajuuskaistat leveämmin kuin ääntä vaimentavat materiaalit ja yksikerroksiset mikrorei'itetyt paneelit.
Kokeellisten tietojen analyysistä voidaan nähdä, että melamiinivaahto ja yksikerroksinen mikrorei'itetty levy voivat saavuttaa yli 0.6:n äänenabsorptiokerroimen taajuusalueella 200–1600 Hz, kun koko yhdistetyn rakenteen paksuus on 20 cm. Kun koko yhdistetyn rakenteen paksuus on 30 cm, äänenabsorptiokerroin on yli 0.6 taajuusalueella 100–1600 Hz. Melamiinivaahto ja kaksikerroksiset mikrorei'itetyt paneelit voivat saavuttaa yli 0.7:n äänenabsorptiokerroimen taajuusalueella 200–1600 Hz, kun koko yhdistetyn rakenteen paksuus on 20 cm. Kun koko yhdistetyn rakenteen paksuus on 30 cm, äänenabsorptiokerroin on yli 0.7 taajuusalueella 100–1600 Hz.
UHV-päämuuntajan ja suurjännitereaktorin kohinataajuusominaisuuksien analyysin perusteella UHV-päämuuntajan kohinaenergia keskittyy pääasiassa 100–200 Hz:iin ja suurjännitereaktorin kohinaenergia keskittyy pääasiassa 100 Hz:iin. Kohinaa vaimentavan materiaalin valitsemiseksi on yhdistettävä kahden pääkohinalähteen taajuudet. Samalla kohinanvaimennusmenetelmät on yhdistettävä myös sähköaseman paikan päällä tapahtuvaan sijoitteluun, jotta kohinaa voidaan hallita optimaalisella materiaalien ja menetelmien yhdistelmällä.
Lisätietoja SINOYQX-melamiinivaahdosta saat ottamalla meihin yhteyttä sähköpostitse osoitteeseen [email protected] tai soittamalla numeroon +86-28-8411-1861.
Osa kuvista ja teksteistä on kopioitu Internetistä, ja tekijänoikeudet kuuluvat alkuperäiselle tekijälle. Jos rikkomuksia ilmenee, ota meihin yhteyttä poistaaksesi.