Επί του παρόντος, τα τείχη προστασίας των μετασχηματιστών και των αντιδραστήρων σε οικιακούς υποσταθμούς UHV συχνά υιοθετούν δομές από χυτό σκυρόδεμα ή πλαισιωμένες κατασκευές από τούβλα και σκόνη, οι οποίες έχουν ορισμένα ηχομονωτικά αποτελέσματα. Ωστόσο, λόγω της χαμηλής συχνότητας θορύβου των μετασχηματιστών και των αντιδραστήρων και του μεγάλου μήκους κύματος των ηχητικών κυμάτων, οι ικανότητές τους περίθλασης θορύβου και μετάδοσης είναι πολύ ισχυρές, επομένως τα εφέ ηχομόνωσης και μείωσης θορύβου είναι συχνά φτωχά. Επιπλέον, τα τρέχοντα ηχοφράγματα και τα καλύμματα ηχομόνωσης των υποσταθμών UHV δεν είναι ειδικά σχεδιασμένα για τα χαρακτηριστικά θορύβου χαμηλής συχνότητας του υποσταθμού και το φαινόμενο μείωσης θορύβου δεν είναι ιδανικό. Εάν μπορούμε να εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά των υποσταθμών UHV που κυριαρχούνται από θόρυβο μεσαίας και χαμηλής συχνότητας και να υιοθετήσουμε μια σύνθετη ηχοαπορροφητική δομή που έχει λειτουργίες σιγής και ηχοαπορρόφησης, ελπίζουμε ότι μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το θόρυβο μέσης και χαμηλής συχνότητας και να έχει επιβραδυντικές φλόγας και μονωτικές ιδιότητες. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για τη βελτίωση της ποιότητας του ακουστικού περιβάλλοντος των υποσταθμών.
Με βάση αυτό, το παρόν άρθρο αναλύει τα χαρακτηριστικά έντασης της πηγής θορύβου του κύριου εξοπλισμού του υποσταθμού UHV. Λόγω των απαιτήσεων για υλικά στον σταθμό να έχουν επιβραδυντικές φλόγας, μονωτικές και άλλες ιδιότητες, επιλέξαμε να πραγματοποιήσουμε μεμονωμένα και συνδυασμένα πειράματα απορρόφησης ήχου σε δείγματα αφρού μελαμίνης , δείγματα μικροδιάτρητων πλακών και δείγματα αφρώδους τσιμέντου, και προτείναμε μια σύνθετη δομή απορρόφησης ήχου κατάλληλη για τη μείωση του θορύβου σε υποσταθμούς UHV. Αυτό έχει σημαντική πρακτική καθοδήγηση για πρακτικές εφαρμογές μηχανικής.
Ⅰ. Ανάλυση μέτρησης θορύβου του κύριου εξοπλισμού του υποσταθμού UHV
Κατά τη λειτουργία των υποσταθμών UHV, οι κύριες πηγές θορύβου περιλαμβάνουν μετασχηματιστές υψηλής τάσης, αντιδραστήρες διακλάδωσης, δομές υποσταθμών, κ.λπ. Ο θόρυβος Corona είναι γενικά μέτρια έως υψηλή συχνότητα, εξασθενεί γρήγορα κατά τη διάδοση και έχει μικρό εύρος κρούσης. Ο θόρυβος χαμηλής συχνότητας που δημιουργείται από την εσωτερική δομή των μετασχηματιστών και των αντιδραστήρων διακλάδωσης εξασθενεί αργά και έχει μεγάλο εύρος επιρροής. Επομένως, ο έλεγχος θορύβου των μετασχηματιστών και των αντιδραστήρων διακλάδωσης είναι το επίκεντρο του ελέγχου θορύβου στους υποσταθμούς.
- Ανάλυση μέτρησης θορύβου κύριου μετασχηματιστή
Η στάθμη ηχητικής ισχύος του μετασχηματιστή μετράται με τη μέθοδο της έντασης του ήχου. Λαμβάνοντας ως αντικείμενο μέτρησης έναν μονοφασικό μετασχηματιστή, η απόσταση μεταξύ της προδιαγεγραμμένης γραμμής περιγράμματος και της επιφάνειας εκπομπής αναφοράς είναι 2 m και ρυθμίζονται δύο προκαθορισμένες γραμμές περιγράμματος, που βρίσκονται στο οριζόντιο επίπεδο 2 m και 4 m αντίστοιχα. Όλα τα σημεία μέτρησης βρίσκονται στην καθορισμένη γραμμή περιγράμματος και η οριζόντια απόσταση μεταξύ γειτονικών σημείων μέτρησης είναι 1 m. Οι ανιχνευτές έντασης ήχου χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση σημείο προς σημείο.
Όταν το φορτίο ισχύος μιας μεμονωμένης ομάδας μετασχηματιστών είναι 2000 MW, η μέτρηση της έντασης του ήχου προκύπτει από τη φάση Γ του μετασχηματιστή στην Ομάδα Ι. Η στάθμη ηχητικής ισχύος με στάθμιση Α είναι η μεγαλύτερη στη ζώνη συχνοτήτων 1/3 οκτάβας με κεντρικές συχνότητες 100, 125, 160 και 200 ΗV του μετασχηματιστή. Σύμφωνα με τον μηχανισμό παραγωγής θορύβου του μετασχηματιστή, ο θόρυβος σε αυτή τη ζώνη συχνοτήτων προέρχεται κυρίως από τον ηλεκτρομαγνητικό θόρυβο του σώματος του μετασχηματιστή. Επομένως, κατά τη μείωση του θορύβου του μετασχηματιστή, θα πρέπει να δοθεί προτεραιότητα στη μείωση της ζώνης συχνοτήτων 100~200 Hz. Κατά τη μέτρηση, το φορτίο ισχύος μιας μεμονωμένης ομάδας μετασχηματιστών ήταν σταθερό στα 2000 MW και η αντίστοιχη συνολική στάθμη ηχητικής ισχύος Α-σταθμισμένης ισχύος των μετασχηματιστών ήταν 102.7 dB(A).
- Μέτρηση και ανάλυση θορύβου αντιδραστήρα υψηλής τάσης
Η μέθοδος μέτρησης της στάθμης ηχητικής ισχύος του αντιδραστήρα είναι η ίδια με αυτή του μετασχηματιστή. Λαμβάνοντας ως αντικείμενο μέτρησης τη φάση Β του παράλληλου αντιδραστήρα στον υποσταθμό UHV, η απόσταση μεταξύ της προδιαγεγραμμένης γραμμής περιγράμματος και της επιφάνειας εκπομπής αναφοράς είναι 1 m και ορίζονται δύο προκαθορισμένες γραμμές περιγράμματος με ύψη 1.5 m και 3 m αντίστοιχα. Η οριζόντια απόσταση μεταξύ γειτονικών σημείων μέτρησης είναι 1 m.
Η ανάλυση δείχνει ότι σε ολόκληρη τη ζώνη 1/3 οκτάβας, τα στοιχεία χαμηλής συχνότητας αντιπροσωπεύουν μεγαλύτερο ποσοστό, μεταξύ των οποίων η ηχητική ισχύς στη συχνότητα των 100 Hz είναι η μεγαλύτερη, φθάνοντας τα 96.4 dB(A), που είναι 11.5 dB(A) υψηλότερα από το επίπεδο ηχητικής ισχύος των 200 Hz. Η ηχητική ισχύς στη ζώνη 1/3 οκτάβας όπου βρίσκονται τα 100 Hz αντιπροσωπεύει το 91.2% της μονοφασικής υψηλής αντιηχητικής ισχύος. Επομένως, μπορεί να προσδιοριστεί ότι το φαινόμενο παρεμβολής στην κατανομή του ηχητικού πεδίου του αντιδραστήρα προκαλείται από το ηχητικό κύμα 100 Hz.
Ⅱ. Πειράματα με πορώδη υλικά και μικροδιάτρητες πλάκες
Στο σχεδιασμό μηχανικής ελέγχου θορύβου, είναι συχνά δύσκολο να επιτευχθεί το αναμενόμενο αποτέλεσμα μείωσης θορύβου χρησιμοποιώντας ένα μόνο υλικό για ηχοαπορρόφηση και μονωτική επεξεργασία. Επομένως, οι δομές συνδυασμού υλικών απορρόφησης ήχου χρησιμοποιούνται συχνά για τη μείωση του θορύβου. Ειδικά σε εσωτερικούς χώρους με μεγαλύτερους όγκους και μεγαλύτερους χρόνους αντήχησης, η εφαρμογή είναι αρκετά συνηθισμένη. Για να μελετήσουμε την ηχοαπορροφητική δομή κατάλληλη για τον έλεγχο θορύβου σε υποσταθμούς UHV, πρέπει πρώτα να λάβουμε υπόψη τις μονωτικές και επιβραδυντικές ιδιότητες φλόγας του υλικού και, δεύτερον, πρέπει να συνδυάσουμε συγκεκριμένα μέτρα για να προσδιορίσουμε την ηχοαπορροφητική δομή.
Επί του παρόντος, οι διάτρητες πλάκες και τα ηχοαπορροφητικά υλικά χρησιμοποιούνται στα ηχομονωτικά περιβλήματα των υποσταθμών UHV για τη μείωση του θορύβου, αλλά το αποτέλεσμα δεν είναι καλό στη ζώνη χαμηλής συχνότητας. Αυτό απαιτεί συνδυασμό των χαρακτηριστικών της πηγής ήχου του κύριου εξοπλισμού του υποσταθμού UHV. Μετά τον καθορισμό των ειδικών μέτρων μείωσης του θορύβου, ο τρόπος επιλογής πορωδών ηχοαπορροφητικών υλικών και ο προσδιορισμός της ηχοαπορροφητικής δομής γίνεται το κλειδί για τον έλεγχο του θορύβου στον υποσταθμό. Στη συνέχεια, επιλέγονται τρία δείγματα μικροδιάτρητης πλάκας, αφρού μελαμίνης και αφρώδους τσιμέντου που θα συνδυαστούν μεταξύ τους για τη διεξαγωγή πειραμάτων.
- Συνδυασμός μικροδιάτρητης πλάκας διπλής στρώσης
Πειραματικά δείγματα μικρο-διάτρητης πλάκας, στα οποία ο ρυθμός διάτρησης του δείγματος μικρο-διάτρητης πλάκας 1 είναι 1.5%, το πάχος της πλάκας είναι 1 mm και η διάμετρος πόρων είναι 0.7 mm. ο ρυθμός διάτρησης του μικρο-διάτρητου δείγματος πλάκας 2 είναι 1.1%, το πάχος της πλάκας είναι 1 mm και η διάμετρος πόρων είναι 0.7 mm, το δείγμα μικροδιάτρητης πλάκας 3, ο ρυθμός διάτρησης είναι 0.7%, το πάχος της πλάκας είναι 1 mm και η διάμετρος της οπής είναι 0.7 mm.
Πραγματοποιήθηκαν δύο σειρές πειραμάτων στον συνδυασμό διπλής στρώσης μικρο-διάτρητης πλάκας. Το πείραμα 1 ήταν ένας συνδυασμός δείγματος μικροδιάτρητης πλάκας 2 και δείγματος μικροδιάτρητης πλάκας 1, και το πείραμα 2 ήταν ένας συνδυασμός δείγματος μικροδιάτρητης πλάκας 1 και δείγματος μικροδιάτρητης πλάκας 3. Δύο σειρές πειραμάτων στη δομή συνδυασμού μικροδιάτρητης πλάκας διπλής στρώσης δείχνουν ότι ο συντελεστής ηχοαπορρόφησης στα 100Hz είναι η μέγιστη τιμή συντελεστή απορρόφησης ήχου και η μέγιστη τιμή συντελεστή ήχου 0.7 εμφανίζεται στα 500Hz έως 600Hz και στα δύο σετ πειραμάτων. Στη ζώνη συχνοτήτων άνω των 600 Hz, ο συντελεστής ηχοαπορρόφησης μειώνεται σταδιακά.
- Συνδυασμός αφρώδους τσιμέντου και μικροδιάτρητης σανίδας
Αρχικά, χρησιμοποιήθηκε μια ηχοαπορροφητική δομή που συνδυάζει αφρώδες τσιμέντο και μια μικροδιάτρητη πλάκα μονής στρώσης. Πραγματοποιήθηκαν δύο πειράματα με διαφορετικές παραμέτρους με συνδυασμό αφρώδους τσιμέντου και μικροδιάτρητης πλάκας μονής στρώσης. Και στα δύο πειράματα, το αφρώδες τσιμέντο τοποθετήθηκε μπροστά από τη μικροδιάτρητη πλάκα.
Δεν υπάρχει σχεδόν καμία μεγάλη αλλαγή μεταξύ των δεδομένων του Πειράματος 3 και του Πειράματος 4. Η απόδοση ηχοαπορρόφησης της συνδυασμένης δομής βασικά δεν αλλάζει με μικρές αλλαγές στο πάχος του αφρώδους τσιμέντου και στην απόσταση μεταξύ του αφρώδους τσιμέντου και της μικροδιάτρητης πλάκας. Στα 100 Hz, ο συντελεστής ηχοαπορρόφησης είναι περίπου 0.4, στα 250 Hz, ο συντελεστής ηχοαπορρόφησης φτάνει στο μέγιστο και στα 900 Hz περίπου, φτάνει ξανά τη μέγιστη τιμή του συντελεστή απορρόφησης ήχου.
- Αφρός μελαμίνης και συνδυασμός μικροδιάτρητου πάνελ
Πραγματοποιήθηκαν δύο σειρές πειραμάτων στον συνδυασμό αφρού μελαμίνης και μικροδιάτρητων πλακών μονής στρώσης. Και στα δύο σετ πειραμάτων, αφρός μελαμίνης τοποθετήθηκε πριν από τις μικρο-διάτρητες πλάκες. Οι συντελεστές ηχοαπορρόφησης στα 100 Hz και στις δύο ομάδες πειραμάτων είναι περίπου 0.7 και μεταξύ 100 Hz και 500 Hz, οι συντελεστές ηχοαπορρόφησης είναι όλοι πάνω από 0.7. Γύρω στα 500 Hz, ο συντελεστής απορρόφησης ήχου μειώνεται, αλλά καθώς αυξάνεται η συχνότητα, αυξάνεται σταδιακά ο συντελεστής απορρόφησης ήχου. Αυτός ο συνδυασμός έχει σχετικά ιδανικό αποτέλεσμα ηχοαπορρόφησης τόσο στις ζώνες χαμηλής όσο και στις ζώνες υψηλής συχνότητας.
Ⅲ. Ανάλυση πειραματικών αποτελεσμάτων
Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά της πηγής θορύβου του κύριου εξοπλισμού του υποσταθμού UHV που είναι εμφανής στη ζώνη χαμηλής συχνότητας, πραγματοποιήθηκαν πειράματα επιλέγοντας μια σύνθετη δομή με μικροδιάτρητη πλάκα, μια σύνθετη δομή αφρώδους τσιμέντου συν μικροδιάτρητη πλάκα και μια σύνθετη δομή αφρού μελαμίνης και μικροδιάτρητης πλάκας. Τα αποτελέσματα των δοκιμών δείχνουν ότι και τα τρία συνδυαστικά σχήματα μπορούν να επιτύχουν ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα ηχοαπορρόφησης στη ζώνη χαμηλής συχνότητας, αλλά ο τρόπος εφαρμογής του στην πραγματική μηχανική απαιτεί συγκεκριμένα μέτρα μείωσης του θορύβου.
- Μικρο-διάτρητη δομή συνδυασμού πλακών
Οι μικροδιάτρητες σανίδες διπλής στρώσης μπορούν να διευρύνουν τη ζώνη συχνοτήτων απορρόφησης ήχου των μικροδιάτρητων σανίδων μονής στρώσης. Με βάση την αρχή της αντιστοίχισης σύνθετης αντίστασης, η αρχή του συνδυαστικού σχεδιασμού είναι ότι ο ρυθμός διάτρησης του μπροστινού στρώματος των μικροδιάτρητων σανίδων είναι μεγαλύτερος από τον ρυθμό διάτρησης του πίσω στρώματος των σανίδων. Ο συνδυασμένος σχεδιασμός μικροδιάτρητων πάνελ μπορεί να επιτύχει συντελεστή ηχοαπορρόφησης άνω του 0.7 στην περιοχή συχνοτήτων 150-800 Hz όταν το πάχος ολόκληρης της συνδυασμένης δομής είναι 20 cm. Όταν το πάχος ολόκληρης της συνδυασμένης δομής είναι 30 cm, μπορεί να επιτύχει συντελεστή ηχοαπορρόφησης άνω του 0.7 στην περιοχή συχνοτήτων 100-800 Hz.
- Σύνθετη δομή από αφρώδες τσιμέντο συν μικροδιάτρητη πλάκα
Η προσθήκη αφριστικού τσιμέντου μπροστά από τη μικροδιάτρητη σανίδα μπορεί να διευρύνει τη ζώνη συχνοτήτων απορρόφησης ήχου της μικροδιάτρητης σανίδας και το αφρώδες τσιμέντο μπορεί επίσης να παίξει πυρίμαχο ρόλο.
Το αφρώδες τσιμέντο και μια μικροδιάτρητη σανίδα μονής στρώσης μπορούν να επιτύχουν συντελεστή ηχοαπορρόφησης άνω του 0.7 στην περιοχή συχνοτήτων 150-1000 Hz όταν το πάχος ολόκληρης της συνδυασμένης κατασκευής είναι 20 cm. Το αφρώδες τσιμέντο και τα διπλής στρώσης μικροδιάτρητα πάνελ μπορούν να επιτύχουν συντελεστή ηχοαπορρόφησης άνω του 0.7 στην περιοχή συχνοτήτων 150-1400 Hz όταν το πάχος ολόκληρης της συνδυασμένης δομής είναι 20 cm. Όταν το πάχος ολόκληρης της συνδυασμένης δομής είναι 30 cm, μπορεί να επιτύχει συντελεστή ηχοαπορρόφησης άνω του 0.7 στην περιοχή συχνοτήτων 100-1400 Hz. Ταυτόχρονα, όσο μικρότερη είναι η χύδην πυκνότητα του αφρώδους τσιμέντου, τόσο μεγαλύτερο είναι το πορώδες και τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα ηχοαπορρόφησης χαμηλής συχνότητας.
- Για τη συνδυασμένη δομή του ηχοαπορροφητικό υλικό και μικροδιάτρητη πλάκα, το ηχοαπορροφητικό υλικό μπορεί να επεκτείνει τη ζώνη συχνοτήτων απορρόφησης ήχου της μικροδιάτρητης πλάκας και να αυξήσει την απόσταση μεταξύ της ηχοαπορροφητικής και της μικροδιάτρησης πλάκας. Ο συντελεστής ηχοαπορρόφησης των μεσαίων και υψηλών συχνοτήτων αυξάνεται και η αιχμή ηχοαπορρόφησης μετακινείται σε χαμηλές συχνότητες. Αυξάνοντας το πάχος του ηχοαπορροφητικού υλικού, ο συντελεστής ηχοαπορρόφησης χαμηλής συχνότητας μειώνεται ελαφρώς και ο συντελεστής απορρόφησης ήχου μεσαίας και υψηλής συχνότητας αυξάνεται. Η αύξηση του πάχους του στρώματος κοιλότητας πίσω από τη μικροδιάτρητη πλάκα μπορεί να αυξήσει την απορρόφηση ήχου χαμηλής συχνότητας. Τα ηχοαπορροφητικά υλικά και οι μικροδιάτρητες πίνακες διπλής στρώσης έχουν καλύτερη ηχοαπορρόφηση και ευρύτερες ηχοαπορροφητικές ζώνες συχνοτήτων από ό,τι ηχοαπορροφητικά υλικά και πίνακες μικροδιάτρησης μονής στρώσης.
Μπορεί να φανεί από την ανάλυση πειραματικών δεδομένων ότι ο αφρός μελαμίνης συν μια μικροδιάτρητη πλάκα μονής στρώσης μπορούν να επιτύχουν συντελεστή ηχοαπορρόφησης άνω του 0.6 στην περιοχή συχνοτήτων 200-1600 Hz όταν το πάχος ολόκληρης της συνδυασμένης δομής είναι 20 cm. Όταν το πάχος ολόκληρης της συνδυασμένης δομής είναι 30 cm, μπορεί να επιτευχθεί συντελεστής ηχοαπορρόφησης άνω του 0.6 στην περιοχή συχνοτήτων 100-1600 Hz. Ο αφρός μελαμίνης και τα διπλής στρώσης μικροδιάτρητα πάνελ μπορούν να επιτύχουν συντελεστή ηχοαπορρόφησης άνω του 0.7 στην περιοχή συχνοτήτων 200-1600 Hz όταν το πάχος ολόκληρης της συνδυασμένης δομής είναι 20 cm. Όταν το πάχος ολόκληρης της συνδυασμένης δομής είναι 30 cm, μπορεί να επιτευχθεί συντελεστής ηχοαπορρόφησης άνω του 0.7 στην περιοχή συχνοτήτων 100-1600 Hz.
Με βάση την ανάλυση των χαρακτηριστικών συχνότητας θορύβου του κύριου μετασχηματιστή UHV και του αντιδραστήρα διακλάδωσης υψηλής τάσης, η ενέργεια θορύβου του κύριου μετασχηματιστή UHV συγκεντρώνεται κυρίως στα 100-200 Hz και η ενέργεια θορύβου του αντιδραστήρα υψηλής τάσης συγκεντρώνεται κυρίως στα 100 Hz. Για να επιλέξετε ένα υλικό μείωσης θορύβου, είναι απαραίτητο να συνδυάσετε τις συχνότητες των δύο κύριων πηγών θορύβου. Ταυτόχρονα, οι μέθοδοι μείωσης του θορύβου πρέπει επίσης να συνδυαστούν με την επιτόπια διάταξη του υποσταθμού για τον έλεγχο του θορύβου με τον βέλτιστο συνδυασμό υλικών και μεθόδων.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον αφρό μελαμίνης SINOYQX, επικοινωνήστε μαζί μας στο [email protected] ή τηλεφωνήστε μας στο: +86-28-8411-1861.
Ορισμένες εικόνες και κείμενα αναπαράγονται από το Διαδίκτυο και τα πνευματικά δικαιώματα ανήκουν στον αρχικό δημιουργό. Εάν υπάρχει οποιαδήποτε παράβαση, επικοινωνήστε μαζί μας για διαγραφή.