Trenutačno, vatrozidovi transformatora i reaktora u domaćim UHV trafostanicama često imaju ugrađene betonske strukture ili uokvirene strukture od cigle i praha, koje imaju određene učinke zvučne izolacije. Međutim, zbog niske frekvencije buke transformatora i reaktora te velike valne duljine zvučnih valova, njihove sposobnosti difrakcije buke i prijenosa su vrlo jake, tako da su zvučna izolacija i učinci smanjenja buke često loši. Osim toga, trenutne zvučne barijere i poklopci za zvučnu izolaciju UHV trafostanica nisu posebno dizajnirani za karakteristike niskofrekventne buke trafostanice, a učinak smanjenja buke nije idealan. Ako uzmemo u obzir karakteristike UHV trafostanica u kojima dominira buka srednje i niske frekvencije i usvojimo kompozitnu strukturu za upijanje zvuka koja ima i funkcije prigušivanja i upijanja zvuka, nadamo se da može učinkovito smanjiti buku srednjih i niskih frekvencija i imati svojstva usporavanja plamena i izolacijska svojstva. Ovo je od velikog značaja za poboljšanje kvalitete akustičkog okruženja trafostanica.
Na temelju toga, 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 provesti pojedinačne i kombinirane eksperimente apsorpcije zvuka na uzorcima melaminske pjene , uzorcima mikroperforiranih ploča i uzorcima pjenastog cementa te predložili kompozitnu strukturu koja apsorbira zvuk prikladnu za smanjenje buke u UHV trafostanicama. To ima važno praktično značenje za praktične inženjerske primjene.
Ⅰ. Analiza mjerenja buke glavne opreme UHV trafostanice
Tijekom rada UHV trafostanica, glavni izvori buke uključuju visokonaponske transformatore, prigušnice, konstrukcije trafostanica, itd. Buka transformatora uključuje buku tijela i buku rashladnih uređaja, buka prigušnica je elektromagnetska buka, a buka strukture trafostanice je koronska buka. Šum korone općenito je srednje do visoke frekvencije, brzo se smanjuje tijekom širenja i ima mali raspon utjecaja. Niskofrekventni šum koji stvara unutarnja struktura transformatora i šant reaktora slabi polako i ima širok raspon utjecaja. Stoga je kontrola buke transformatora i šant reaktora fokus kontrole buke u trafostanicama.
- Analiza mjerenja buke glavnog transformatora
Razina zvučne snage transformatora mjeri se metodom intenziteta zvuka. Uzimajući jednofazni transformator kao objekt mjerenja, udaljenost između propisane konturne crte i referentne emisione površine je 2m, a postavljene su dvije propisane konturne crte koje se nalaze na horizontalnoj ravnini od 2m odnosno 4m. Sve mjerne točke nalaze se na navedenoj izorisnici, a horizontalni razmak između susjednih mjernih točaka je 1 m. Sonde za jačinu zvuka koriste se za mjerenje točku po točku.
Kada je opterećenje snage jedne skupine transformatora 2000 MW, rezultati mjerenja intenziteta zvuka faze C transformatora u skupini I. A-ponderirana razina zvučne snage najveća je u frekvencijskom pojasu od 1/3 oktave sa središnjim frekvencijama od 100, 125, 160 i 200 Hz UHV transformatora. Prema mehanizmu stvaranja buke transformatora, buka u ovom frekvencijskom pojasu uglavnom dolazi od elektromagnetske buke tijela transformatora. Stoga, kada se smanjuje buka transformatora, prioritet treba dati smanjenju frekvencijskog pojasa od 100~200Hz. Tijekom mjerenja, opterećenje snage jedne skupine transformatora bilo je stabilno na 2000 MW, a odgovarajuća ukupna A-ponderirana razina zvučne snage transformatora bila je 102.7 dB(A).
- Mjerenje i analiza buke visokonaponskog reaktora
Metoda mjerenja razine zvučne snage reaktora ista je kao i kod transformatora. Uzimajući B fazu paralelnog reaktora u trafostanici UHV kao objekt mjerenja, udaljenost između propisane konturne crte i referentne emisione površine je 1m, a postavljene su dvije propisane konturne crte visine 1.5m odnosno 3m. Horizontalni razmak između susjednih mjernih točaka je 1m.
Analiza pokazuje da u cijelom pojasu od 1/3 oktave veći udio imaju niskofrekventne komponente, među kojima je najveća snaga zvuka na frekvenciji od 100Hz koja doseže 96.4dB(A), što je 11.5dB(A) više od razine zvučne snage od 200Hz. Snaga zvuka u pojasu od 1/3 oktave gdje se nalazi 100 Hz čini 91.2% jednofazne visoke antizvučne snage. Stoga se može utvrditi da je fenomen interferencije u distribuciji zvučnog polja reaktora uzrokovan zvučnim valom od 100 Hz.
Ⅱ. Eksperimenti s poroznim materijalima i mikroperforiranim pločama
U projektiranju inženjerstva kontrole buke često je teško postići očekivani učinak smanjenja buke korištenjem jednog materijala za apsorpciju zvuka i izolaciju. Stoga se za smanjenje buke često koriste kombinirane strukture materijala koji apsorbiraju zvuk. Primjena je prilično uobičajena, posebno u unutarnjim prostorima s većim volumenima i duljim vremenima odjeka. Kako bismo proučili strukturu koja apsorbira zvuk prikladnu za kontrolu buke u UHV trafostanicama, prvo moramo uzeti u obzir izolacijska i plamena svojstva materijala, a drugo, moramo kombinirati specifične mjere kako bismo odredili strukturu koja apsorbira zvuk.
Trenutno se perforirane ploče i materijali za apsorpciju zvuka koriste u zvučno izolacijskim kućištima UHV trafostanica za smanjenje buke, ali učinak nije dobar u niskofrekventnom pojasu. To zahtijeva kombiniranje karakteristika izvora zvuka glavne opreme UHV trafostanice. Nakon određivanja specifičnih mjera za smanjenje buke, kako odabrati porozne materijale koji apsorbiraju zvuk i kako odrediti strukturu koja apsorbira zvuk postaje ključ za kontrolu buke u trafostanici. U nastavku su odabrana tri uzorka mikroperforirane ploče, melaminske pjene i pjenastog cementa koji će se međusobno kombinirati za izvođenje eksperimenata.
- Kombinacija dvoslojne mikroperforirane ploče
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 je 1 mm, a promjer pora je 0.7 mm, uzorak mikroperforirane ploče 3, stopa perforacije je 0.7%, debljina ploče je 1 mm, a promjer rupe je 0.7 mm.
Dva niza eksperimenata provedena su na kombinaciji dvoslojnih mikroperforiranih ploča. 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 niza eksperimenata na strukturi kombinacije dvoslojne mikroperforirane ploče pokazuju da je koeficijent apsorpcije zvuka pri 100 Hz oko 0.7, a maksimalna vrijednost koeficijenta apsorpcije zvuka pojavljuje se na 500 Hz do 600 Hz u oba skupa eksperimenata. U frekvencijskom pojasu iznad 600 Hz, koeficijent apsorpcije zvuka postupno opada.
- Kombinacija pjenastog cementa i mikroperforirane ploče
Najprije je korištena struktura koja apsorbira zvuk kombinirajući pjenasti cement i jednoslojnu mikroperforiranu ploču. Provedena su dva eksperimenta s različitim parametrima kombinacijom pjenastog cementa i jednoslojne mikroperforirane ploče. U oba eksperimenta, pjenasti cement je postavljen ispred mikroperforirane ploče.
Gotovo da nema velike promjene između podataka Eksperimenta 3 i Eksperimenta 4. Učinak apsorpcije zvuka kombinirane strukture u osnovi se ne mijenja s 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 opet dostiže maksimalnu vrijednost koeficijenta apsorpcije zvuka.
- Melaminska pjena i kombinacija mikroperforiranih panela
Provedena su dva niza eksperimenata na kombinaciji melaminske pjene i jednoslojnih mikroperforiranih ploča. U oba skupa eksperimenata melaminska pjena postavljena je ispred mikroperforiranih ploča. Koeficijenti apsorpcije zvuka na 100 Hz u obje skupine eksperimenata su oko 0.7, a između 100 Hz i 500 Hz, koeficijenti apsorpcije zvuka su svi iznad 0.7. Oko 500Hz, koeficijent apsorpcije zvuka se smanjuje, ali kako se frekvencija povećava, koeficijent apsorpcije zvuka postupno raste. Ova kombinacija ima relativno idealan učinak apsorpcije zvuka u niskofrekventnom i visokofrekventnom pojasu.
Ⅲ. Analiza eksperimentalnih rezultata
Prema karakteristikama izvora buke glavne opreme UHV trafostanice koji je istaknut u niskofrekventnom pojasu, eksperimenti su provedeni odabirom kompozitne strukture mikroperforirane ploče, kompozitne strukture od pjenastog cementa i mikroperforirane ploče i melaminske pjene i kompozitne strukture od mikroperforirane ploče. Rezultati ispitivanja pokazuju da sve tri kombinacije shema mogu postići određeni učinak apsorpcije zvuka u niskofrekventnom pojasu, ali kako to primijeniti u stvarnom inženjerstvu zahtijeva posebne mjere za smanjenje buke.
- Kombinirana struktura mikroperforirane ploče
Dvoslojne mikroperforirane ploče mogu proširiti frekvencijski pojas apsorpcije zvuka jednoslojnih mikroperforiranih ploča. Na temelju načela usklađivanja impedancije, načelo kombiniranog dizajna je da je brzina perforacije prednjeg sloja mikroperforiranih ploča veća od brzine perforacije stražnjeg sloja ploča. Kombinirani dizajn mikroperforiranih panela može postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.7 u frekvencijskom rasponu od 150-800 Hz kada je debljina cijele kombinirane strukture 20 cm. Kada je debljina cijele kombinirane konstrukcije 30 cm, može se postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.7 u frekvencijskom rasponu od 100-800 Hz.
- Pjenasti cement plus kompozitna struktura mikroperforirane ploče
Dodavanje pjenastog cementa ispred mikroperforirane ploče može proširiti frekvencijski pojas apsorpcije zvuka mikroperforirane ploče, a pjenasti cement također može igrati protupožarnu ulogu.
Pjenasti cement plus jednoslojna mikroperforirana ploča može postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.7 u frekvencijskom rasponu od 150-1000 Hz 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 150-1400 Hz 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 100-1400 Hz. Istodobno, što je manja nasipna gustoća pjenastog cementa, to je veća poroznost i bolji je učinak apsorpcije zvuka niske frekvencije.
- Za kombiniranu strukturu materijal koji apsorbira zvuk i mikroperforirane ploče, materijal za apsorpciju zvuka može proširiti frekvencijski pojas koji apsorbira zvuk mikroperforirane ploče i povećati udaljenost između ploče za apsorpciju zvuka i mikroperforirane ploče. Koeficijent apsorpcije zvuka srednjih i visokih frekvencija se povećava, a vrhunac apsorpcije zvuka se pomiče prema niskim frekvencijama. Povećanjem debljine materijala koji apsorbira zvuk malo se smanjuje koeficijent apsorpcije zvuka niske frekvencije, a povećava koeficijent apsorpcije zvuka srednje i visoke frekvencije. Povećanje debljine sloja šupljine iza mikroperforirane ploče može povećati apsorpciju niskofrekventnog zvuka. Materijali koji apsorbiraju zvuk plus dvoslojne mikroperforirane ploče imaju bolju apsorpciju zvuka i šire frekvencijske pojase 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 može postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.6 u frekvencijskom rasponu od 200-1600 Hz kada je debljina cijele kombinirane strukture 20 cm. Kada je debljina cijele kombinirane konstrukcije 30 cm, može se postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.6 u frekvencijskom području od 100-1600 Hz. Melaminska pjena plus dvoslojne mikroperforirane ploče mogu postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.7 u frekvencijskom rasponu od 200-1600 Hz kada je debljina cijele kombinirane strukture 20 cm. Kada je debljina cijele kombinirane konstrukcije 30 cm, može se postići koeficijent apsorpcije zvuka veći od 0.7 u frekvencijskom području od 100-1600 Hz.
Na temelju analize karakteristika frekvencije buke UHV glavnog transformatora i visokonaponskog shunt reaktora, energija buke UHV glavnog transformatora uglavnom je koncentrirana na 100-200Hz, a energija buke visokonaponskog reaktora uglavnom je koncentrirana na 100Hz. Za odabir materijala za smanjenje buke potrebno je kombinirati frekvencije dvaju glavnih izvora buke. U isto vrijeme, metode smanjenja buke također se moraju kombinirati 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 reproducirani su s interneta, a autorska prava pripadaju izvornom autoru. Ako postoji bilo kakvo kršenje, kontaktirajte nas za brisanje.