Trenutno, zaštitni zidovi transformatora i reaktora u domaćim UHV trafostanicama često koriste betonske konstrukcije lijevane na licu mjesta ili okvirne konstrukcije od cigle i praha, koje imaju određene efekte zvučne izolacije. Međutim, zbog niske frekvencije šuma transformatora i reaktora i duge valne dužine zvučnih valova, njihove sposobnosti difrakcije i prijenosa buke su vrlo jake, tako da su efekti zvučne izolacije i smanjenja buke često slabi. Osim toga, trenutne zvučne barijere i poklopci zvučne izolacije UHV trafostanica nisu posebno dizajnirani za karakteristike niske frekvencije buke trafostanice, a efekat smanjenja buke nije idealan. Ako uzmemo u obzir karakteristike UHV trafostanica u kojima dominiraju srednje i niskofrekventne buke i usvojimo kompozitnu strukturu koja apsorbira zvuk i ima funkcije prigušivanja i apsorpcije zvuka, nadamo se da može efikasno smanjiti srednjefrekventnu i niskofrekventnu buku i imati svojstva usporavanja plamena i izolacije. Ovo je od velikog značaja za poboljšanje kvalitete akustičnog okruženja trafostanica.
Na osnovu ovoga, ovaj članak analizira karakteristike intenziteta izvora buke glavne opreme UHV trafostanice. S obzirom na zahtjeve da materijali u trafostanici imaju svojstva usporavanja gorenja, izolacije i druga svojstva, odlučili smo se za provođenje pojedinačnih i kombinovanih eksperimenata apsorpcije zvuka na uzorcima melaminske pjene , uzorcima mikroperforiranih ploča i uzorcima pjenastog cementa, te predložili kompozitnu strukturu za apsorpciju zvuka pogodnu za smanjenje buke u UHV trafostanicama. Ovo ima važan praktični značaj za praktične inženjerske primjene.
Ⅰ. Analiza mjerenja buke glavne opreme UHV trafostanice
Tokom rada UHV trafostanica, glavni izvori buke uključuju visokonaponske transformatore, paralelne prigušnice, strukture trafostanica itd. Buka transformatora uključuje buku tijela i buku uređaja za hlađenje, buka paralelne prigušnice je elektromagnetna buka, a buka strukture trafostanice je korona buka. Korona buka je uglavnom srednje do visoke frekvencije, brzo se smanjuje tokom širenja i ima mali domet utjecaja. Niskofrekventna buka koju generira unutrašnja struktura transformatora i paralelnih prigušnica sporo se smanjuje i ima širok domet utjecaja. Stoga je kontrola buke transformatora i paralelnih prigušnica fokus kontrole buke u trafostanicama.
- Analiza mjerenja šuma glavnog transformatora
Nivo zvučne snage transformatora mjeri se metodom intenziteta zvuka. Uzimajući jednofazni transformator kao objekt mjerenja, udaljenost između propisane konturne linije i referentne emisione površine je 2 m, i postavljene su dvije propisane konturne linije, smještene na horizontalnoj ravni od 2 m i 4 m respektivno. Sve mjerne tačke se nalaze na zadatoj konturnoj liniji, a horizontalna udaljenost između susjednih mjernih tačaka je 1 m. Sonde za intenzitet zvuka koriste se za mjerenje tačka po tačka.
Kada je opterećenje snage jedne grupe transformatora 2000 MW, rezultati mjerenja intenziteta zvuka faze C transformatora u Grupi I. A-ponderisani nivo zvučne snage je najveći u frekventnom opsegu od 1/3 oktave sa centralnim frekvencijama od 100, 125, 160 i 200 Hz UHV transformatora. Prema mehanizmu generisanja šuma transformatora, šum u ovom frekventnom opsegu uglavnom dolazi od elektromagnetne buke tijela transformatora. Stoga, prilikom smanjenja šuma transformatora, prioritet treba dati smanjenju frekventnog opsega od 100~200 Hz. Tokom mjerenja, opterećenje snage jedne grupe transformatora bilo je stabilno na 2000 MW, a odgovarajući ukupni A-ponderisani nivo zvučne snage transformatora bio je 102.7 dB(A).
- Mjerenje i analiza šuma visokonaponskog reaktora
Metoda mjerenja nivoa zvučne snage reaktora ista je kao i kod transformatora. Uzimajući B fazu paralelnog reaktora u UHV trafostanici kao objekat mjerenja, udaljenost između propisane konturne linije i referentne površine emisije je 1 m, a postavljene su dvije propisane konturne linije visine 1.5 m i 3 m. Horizontalna udaljenost između susjednih mjernih tačaka je 1 m.
Analiza pokazuje da u cijelom opsegu od 1/3 oktave, niskofrekventne komponente čine veći udio, među kojima je zvučna snaga na frekvenciji od 100Hz najveća, dostižući 96.4dB(A), što je 11.5dB(A) više od nivoa zvučne snage od 200Hz. Zvučna snaga u opsegu od 1/3 oktave gdje se nalazi 100Hz čini 91.2% visokofrekventne zvučne snage jednofaznog sistema. Stoga se može utvrditi da je fenomen interferencije u distribuciji zvučnog polja reaktora uzrokovan zvučnim talasom od 100Hz.
Ⅱ. Eksperimenti s poroznim materijalima i mikroperforiranim pločama
U inženjerskom projektovanju kontrole buke, često je teško postići očekivani efekat smanjenja buke korištenjem jednog materijala za apsorpciju zvuka i izolaciju. Stoga se za smanjenje buke često koriste kombinovane strukture materijala koji apsorbuju zvuk. Posebno u zatvorenim prostorima sa većim volumenima i dužim vremenima reverberacije, primjena je prilično uobičajena. Da bismo proučili strukturu koja apsorbuje zvuk pogodnu za kontrolu buke u UHV trafostanicama, prvo moramo uzeti u obzir izolacijska i plamena svojstva materijala, a drugo, moramo kombinovati specifične mjere kako bismo odredili strukturu koja apsorbuje zvuk.
Trenutno se perforirane ploče i materijali za apsorpciju zvuka koriste u kućištima zvučne izolacije UHV trafostanica kako bi se smanjila buka, ali učinak nije dobar u niskofrekventnom opsegu. To zahtijeva kombiniranje karakteristika izvora zvuka glavne opreme UHV trafostanice. Nakon određivanja specifičnih mjera za smanjenje buke, ključ kontrole buke u trafostanici postaje odabir poroznih materijala za apsorpciju zvuka i određivanje strukture za apsorpciju zvuka. U nastavku su odabrana tri uzorka mikroperforirane ploče, melaminske pjene i pjenastog cementa koji će se međusobno kombinirati radi provođenja eksperimenata.
- Kombinacija dvoslojnih mikroperforiranih ploča
Eksperimentalni uzorci mikroperforirane ploče, kod kojih je stopa perforacije uzorka mikroperforirane ploče 1 1.5%, debljina ploče 1 mm, a promjer pora 0.7 mm; stopa perforacije uzorka mikroperforirane ploče 2 je 1.1%, debljina ploče 1 mm, a promjer pora 0.7 mm, uzorak mikroperforirane ploče 3, stopa perforacije je 0.7%, debljina ploče 1 mm, a promjer rupe 0.7 mm.
Dva seta eksperimenata provedena su na kombinaciji dvoslojne mikroperforirane ploče. Eksperiment 1 bio je kombinacija uzorka mikroperforirane ploče 2 i uzorka mikroperforirane ploče 1, a eksperiment 2 bio je kombinacija uzorka mikroperforirane ploče 1 i uzorka mikroperforirane ploče 3. Dva seta eksperimenata na strukturi dvoslojne mikroperforirane kombinacije ploča pokazuju da je koeficijent apsorpcije zvuka na 100Hz oko 0.7, a maksimalna vrijednost koeficijenta apsorpcije zvuka pojavljuje se na 500Hz do 600Hz u oba seta eksperimenata. U frekvencijskom opsegu iznad 600Hz, koeficijent apsorpcije zvuka postepeno se smanjuje.
- Kombinacija pjenastog cementa i mikroperforirane ploče
Prvo je korištena konstrukcija za apsorpciju zvuka koja kombinira pjenasti cement i jednoslojnu mikroperforiranu ploču. Dva eksperimenta s različitim parametrima provedena su kombiniranjem pjenastog cementa i jednoslojne mikroperforirane ploče. U oba eksperimenta, pjenasti cement je postavljen ispred mikroperforirane ploče.
Gotovo da nema velikih promjena između podataka iz Eksperimenta 3 i Eksperimenta 4. Performanse apsorpcije zvuka kombinovane strukture se u osnovi ne mijenjaju sa malim promjenama u debljini pjenastog cementa i udaljenosti između pjenastog cementa i mikroperforirane ploče. Na 100Hz, koeficijent apsorpcije zvuka je oko 0.4, na 250Hz, koeficijent apsorpcije zvuka dostiže svoj maksimum, a na oko 900Hz ponovo dostiže maksimalnu vrijednost koeficijenta apsorpcije zvuka.
- Melaminska pjena i kombinacija mikroperforiranih panela
Dva seta eksperimenata su provedena na kombinaciji melaminske pjene i jednoslojnih mikroperforiranih ploča. U oba seta eksperimenata, melaminska pjena je postavljena prije mikroperforiranih ploča. Koeficijenti apsorpcije zvuka na 100Hz u obje grupe eksperimenata su oko 0.7, a između 100Hz i 500Hz, koeficijenti apsorpcije zvuka su iznad 0.7. Oko 500Hz, koeficijent apsorpcije zvuka se smanjuje, ali kako se frekvencija povećava, koeficijent apsorpcije zvuka postepeno raste. Ova kombinacija ima relativno idealan efekat apsorpcije zvuka i u niskofrekventnim i u visokofrekventnim opsezima.
3. Analiza eksperimentalnih rezultata
U skladu s karakteristikama izvora buke glavne opreme UHV trafostanice koja je istaknuta u niskofrekventnom opsegu, eksperimenti su provedeni odabirom mikroperforirane kompozitne strukture ploča, pjenastog cementa plus mikroperforirane ploče i kompozitne strukture melaminske pjene plus mikroperforirane ploče. Rezultati ispitivanja pokazuju da sve tri kombinacijske sheme mogu postići određeni efekat apsorpcije zvuka u niskofrekventnom opsegu, ali kako to primijeniti u stvarnom inženjerstvu zahtijeva specifične mjere za smanjenje buke.
- Struktura kombinacije mikroperforiranih ploča
Dvoslojne mikroperforirane ploče mogu proširiti frekventni opseg apsorpcije zvuka jednoslojnih mikroperforiranih ploča. Na osnovu principa usklađivanja impedanse, princip kombinovanog dizajna je da je stopa perforacije prednjeg sloja mikroperforiranih ploča veća od stope perforacije zadnjeg sloja ploča. Kombinovani dizajn mikroperforiranih panela može postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.7 u frekventnom opsegu od 150-800Hz kada je debljina cijele kombinovane strukture 20 cm. Kada je debljina cijele kombinovane strukture 30 cm, može postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.7 u frekventnom opsegu od 100-800Hz.
- Kompozitna struktura od pjenastog cementa i mikroperforirane ploče
Dodavanje pjenastog cementa ispred mikroperforirane ploče može proširiti frekvencijski pojas apsorpcije zvuka mikroperforirane ploče, a pjenasti cement može igrati i ulogu vatrootpornosti.
Pjenasti cement plus jednoslojna mikroperforirana ploča mogu postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.7 u frekvencijskom rasponu od 150-1000Hz kada je debljina cijele kombinirane strukture 20 cm. Pjenasti cement plus dvoslojne mikroperforirane ploče mogu postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.7 u frekvencijskom rasponu od 150-1400Hz kada je debljina cijele kombinirane strukture 20 cm. Kada je debljina cijele kombinirane strukture 30 cm, može postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.7 u frekvencijskom rasponu od 100-1400Hz. Istovremeno, što je manja gustoća pjenastog cementa, to je veća poroznost i bolji je učinak apsorpcije zvuka na niskim frekvencijama.
- Za kombinovanu strukturu od materijal koji apsorbira zvuk i mikroperforirane ploče, materijal koji apsorbira zvuk može proširiti frekventni opseg mikroperforirane ploče i povećati udaljenost između ploče koja apsorbira zvuk i mikroperforirane ploče. Koeficijent apsorpcije zvuka srednjih i visokih frekvencija se povećava, a vrh apsorpcije zvuka se pomiče prema niskim frekvencijama. Povećanjem debljine materijala koji apsorbira zvuk, koeficijent apsorpcije zvuka niskih frekvencija se neznatno smanjuje, a koeficijent apsorpcije zvuka srednjih i visokih frekvencija se povećava. Povećanje debljine sloja šupljine iza mikroperforirane ploče može povećati apsorpciju zvuka niskih frekvencija. Materijali koji apsorbiraju zvuk plus dvoslojne mikroperforirane ploče imaju bolju apsorpciju zvuka i šire frekventne opsege koji apsorbiraju zvuk od materijala koji apsorbiraju zvuk plus jednoslojne mikroperforirane ploče.
Iz analize eksperimentalnih podataka može se vidjeti da melaminska pjena plus jednoslojna mikroperforirana ploča mogu postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.6 u frekvencijskom rasponu od 200-1600Hz kada je debljina cijele kombinirane strukture 20 cm. Kada je debljina cijele kombinirane strukture 30 cm, može se postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.6 u frekvencijskom rasponu od 100-1600Hz. Melaminska pjena plus dvoslojne mikroperforirane ploče mogu postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.7 u frekvencijskom rasponu od 200-1600Hz kada je debljina cijele kombinirane strukture 20 cm. Kada je debljina cijele kombinirane strukture 30 cm, može se postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.7 u frekvencijskom rasponu od 100-1600Hz.
Na osnovu analize karakteristika frekvencije šuma glavnog UHV transformatora i visokonaponske paralelne prigušnice, energija šuma glavnog UHV transformatora uglavnom je koncentrirana na 100-200Hz, a energija šuma visokonaponske prigušnice uglavnom je koncentrirana na 100Hz. Za odabir materijala za smanjenje buke potrebno je kombinirati frekvencije dva glavna izvora buke. Istovremeno, metode smanjenja buke potrebno je kombinirati i s rasporedom trafostanice na licu mjesta kako bi se buka kontrolirala optimalnom kombinacijom materijala i metoda.
Za više informacija o SINOYQX melaminskoj pjeni, kontaktirajte nas na [email protected] ili nam pošaljite poruku na broj +86-28-8411-1861.
Neke slike i tekstovi su reprodukovani sa interneta, a autorska prava pripadaju originalnom autoru. Ako postoji bilo kakvo kršenje, molimo kontaktirajte nas da ga izbrišemo.