一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及到高壓電力設(shè)備噪聲控制領(lǐng)域，特別涉及一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著輸電電壓等級(jí)的不斷提高，目前高壓直流換流站中濾波設(shè)備也出現(xiàn)較為嚴(yán)重的噪聲問(wèn)題，其中電力電容器的噪聲是不可忽視的重要部分。根據(jù)交流濾波場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，電力電容器主要產(chǎn)生的噪聲頻率為100Hz、500Hz、600Hz、700Hz、1100Hz、1200Hz、1300Hz等中低頻段的噪聲，且其噪聲的傳播方向具有指向性，單臺(tái)電容器的噪聲主要集中在頂面及底面。目前，對(duì)于濾波電容器的降噪方法研究，主要有多塔布置、電容器單元交錯(cuò)布置以及設(shè)置聲屏障等，已有不少換流站采用雙塔布置來(lái)降低噪聲傳播距離；單元交錯(cuò)布置還缺乏實(shí)際應(yīng)用且可能對(duì)接線造成影響；聲屏障因經(jīng)濟(jì)性及安全性考慮目前也未得到針對(duì)應(yīng)用。有研究提出雙底面、微穿孔板消聲、可壓縮空氣結(jié)構(gòu)等降低單臺(tái)電容器的措施，具備一定的降噪效果，但吸聲頻帶較窄，且可能造成電容器底部絕緣損失，降低電容器運(yùn)行可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問(wèn)題，針對(duì)現(xiàn)有電力電容器實(shí)際產(chǎn)生的噪聲特點(diǎn)及頻率特性進(jìn)行吸聲設(shè)計(jì)，有效實(shí)現(xiàn)單臺(tái)電力電容器的外部降噪的一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪設(shè)計(jì)方法。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:
一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置，通過(guò)外部吸聲隔聲的方式降低電容器底部的噪聲，針對(duì)常規(guī)吸聲板存在的吸聲頻帶窄等問(wèn)題，設(shè)計(jì)采用不同共振吸聲頻率的鋁纖維板和微穿孔板進(jìn)行組合，并結(jié)合隔聲實(shí)板組成外部復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)板厚、孔徑、穿孔率、腔深等結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，來(lái)提高對(duì)目標(biāo)頻段噪聲的吸聲效果。
[0006]—種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置，其特征在于，設(shè)計(jì)外部復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)為由內(nèi)而外的鋁纖維板、微穿孔板和實(shí)板三層板材復(fù)合組成的凹槽型結(jié)構(gòu)；所述鋁纖維板、微穿孔板和實(shí)板均為形狀相同的U形，且板間留有間隙；鋁纖維板、微穿孔板和實(shí)板之間通過(guò)固定件固定，電力電容器的底側(cè)通過(guò)固定件固定在鋁纖維板的內(nèi)側(cè)壁面上；所述微穿孔板以及實(shí)板之間填充有多孔吸聲材料。
[0007]在一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置，所述電力電容器的底側(cè)通過(guò)固定件固定在鋁纖維板的內(nèi)側(cè)壁面上，鋁纖維板、微穿孔板以及實(shí)板的上端均密封后形成兩個(gè)密閉的u形空腔。
[0008]在一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置，所述多孔吸聲材料采用的是超細(xì)玻璃棉。
[0009]在一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置，所述固定件采用鋁條進(jìn)行焊接固定；按照距離電力電容器底部邊緣設(shè)定的距離進(jìn)行布置，鋁纖維板、微穿孔板和實(shí)板之間通過(guò)焊接固定連接，鋁纖維板與微穿孔板、微穿孔板與實(shí)板的板間垂直距離分別為50~80mm和70~100mm,具體距離可根據(jù)實(shí)際允許條件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。外部固定件設(shè)置6-8個(gè)固定點(diǎn)，將外部降噪結(jié)構(gòu)焊接在電容器底部四個(gè)側(cè)面上。
[0010]在一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置，所述實(shí)板采用5~8_鋁板或不銹鋼板；微穿孔板的孔隙率為0.5%~1%，穿孔孔徑為0.5-0.8mm,板厚為0.5~lmm ;鋁纖維板的面密度為490g/m2，板厚為1.2mm。
[0011]因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):1.采用復(fù)合多層的降噪結(jié)構(gòu)，通過(guò)不同共振吸聲頻率的鋁纖維板和微穿孔板進(jìn)行組合，改善中低頻段的吸聲效果，同時(shí)利用外部實(shí)板高強(qiáng)度耐腐蝕的特性，可有效的保護(hù)內(nèi)部材料；2.利用多孔材料在高頻段優(yōu)秀的吸聲特性，與共振板吸聲進(jìn)行互補(bǔ)組合，進(jìn)一步擴(kuò)大降噪結(jié)構(gòu)的吸聲頻帶，提高降噪效果。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖la所示為電力電容器外部復(fù)合吸聲降噪結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)正視圖，
圖lb為電力電容器外部復(fù)合吸聲降噪結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，
圖lc為電力電容器外部復(fù)合吸聲降噪結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0013]圖2所示為穿孔纖維復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。圖中，1為鋁纖維板，2為微穿孔板，3為實(shí)板，4為固定件，5為多孔吸聲填充材料。
[0015]實(shí)施例:
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪設(shè)計(jì)方法，采用不同共振吸聲頻率的鋁纖維板和微穿孔板進(jìn)行組合，設(shè)計(jì)外部復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)為由內(nèi)而外的鋁纖維板1、微穿孔板2和實(shí)板3三層板材復(fù)合組成的凹槽型結(jié)構(gòu)；所述鋁纖維板1、微穿孔板2以及實(shí)板3均為形狀相同的U形，且板間留有間隙；鋁纖維板1、微穿孔板2以及實(shí)板3之間通過(guò)固定件4固定，電力電容器的底側(cè)通過(guò)固定件固定在鋁纖維板的內(nèi)側(cè)壁面上；所述微穿孔板2以及實(shí)板3之間填充有多孔吸聲材料。
[0016]電力電容器的底側(cè)通過(guò)固定件固定在鋁纖維板1的內(nèi)側(cè)壁面上，鋁纖維板1、微穿孔板2以及實(shí)板3的上端均密封后形成兩個(gè)密閉的U形空腔。在外層空腔中填充有多孔吸聲材料，如超細(xì)玻璃棉等。通過(guò)內(nèi)部固定件(如鋁條)將三層板材固定連接。整個(gè)復(fù)合吸聲降噪結(jié)構(gòu)為凹槽型密閉結(jié)構(gòu)，通過(guò)外部固定件與電容器底部側(cè)面進(jìn)行固定焊接。
[0017]對(duì)于雙層空腔吸聲結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為鋁纖維板和微穿孔板組合形成的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其中鋁纖維板和微穿孔板都具有較好的低頻吸聲性能和散熱性，但都存在同樣的問(wèn)題，SP吸聲頻帶較窄。將鋁纖維板和微穿孔板進(jìn)行組合可以構(gòu)成雙共振吸聲結(jié)構(gòu)，大大拓寬材料的吸聲頻帶，使組合吸聲板的高效吸聲范圍很好覆蓋整個(gè)低頻段，具有優(yōu)異的中低頻吸聲性能。
[0018]由于在電力電容器的振動(dòng)噪聲頻譜中，100Hz的工頻噪聲是其重要組成部分，因而需要對(duì)微穿孔板進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，使其在工頻噪聲處能夠有較高的吸聲性能。通過(guò)擴(kuò)大穿孔孔徑、降低穿孔率以及增加空腔深度等方法，可以使微穿孔板的共振頻率向低頻段(100Hz)移動(dòng)，提供更好的吸聲效果。在本實(shí)施例中設(shè)計(jì)微穿孔板的孔隙率為1%，穿孔孔徑為0.8mm,板厚為1mm ;招纖維板的面密度為490g/m2，板厚為1.2mm ;內(nèi)外兩層空腔的垂直深度分別為60mm和80mmo
[0019]對(duì)于雙層空腔吸聲結(jié)構(gòu)，外層為微穿孔板與實(shí)板組成的二次吸聲結(jié)構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)二次吸聲隔聲的同時(shí)，可以間接擴(kuò)大整體吸聲空腔的空腔深度，提高低頻吸聲效果。外層實(shí)板采用5-8mm鋁板或不銹鋼板，高強(qiáng)度、耐腐蝕且具備較強(qiáng)隔聲效果。圖2所示即為復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)曲線圖。
[0020]在外層空腔中充分填充多孔吸聲材料，利用多孔材料在高頻段優(yōu)秀的吸聲特性，與共振板吸聲進(jìn)行互補(bǔ)組合，進(jìn)一步擴(kuò)大降噪結(jié)構(gòu)的吸聲頻帶，提高降噪效果。同時(shí)，微穿孔板位于鋁纖維板和實(shí)板中間，可有效防止外部環(huán)境對(duì)微孔的堵塞等影響。
[0021]固定件分為內(nèi)部固定件和外部固定件兩部分，可采用鋁條。內(nèi)部固定件布置在距離矩形邊緣一定距離的位置，可將鋁纖維板、微穿孔板和實(shí)板通過(guò)焊接固定連接，控制板間距離保證所需空腔深度。外部固定件可設(shè)置6-8個(gè)固定點(diǎn)，將外部降噪結(jié)構(gòu)焊接在電容器底部側(cè)面上，使降噪結(jié)構(gòu)與電容器表面保留10mm左右的間隙，一定程度上降低對(duì)電容器表面散熱性能的影響。
[0022]根據(jù)相應(yīng)仿真驗(yàn)證，該外部吸聲降噪結(jié)構(gòu)能夠有效的吸收電力電容器底部產(chǎn)生的各頻段噪聲，具備顯著的寬頻帶降噪效果，在100-1600HZ范圍的中低頻段具有優(yōu)異的吸聲降噪性能。
[0023]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
[0024]盡管本文較多地使用了鋁纖維板1，微穿孔板2，實(shí)板3，固定件4，多孔吸聲填充材料5等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置，其特征在于，外部復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)為由內(nèi)而外的鋁纖維板(1)、微穿孔板(2)以及實(shí)板(3)組合構(gòu)成；所述鋁纖維板(1)、微穿孔板(2)以及實(shí)板(3)均為形狀相同的U形且板均有間隙；鋁纖維板(1)、微穿孔板(2)以及實(shí)板(3)之間通過(guò)固定件(4)固定，電力電容器的底側(cè)通過(guò)固定件固定在鋁纖維板(1)的內(nèi)側(cè)壁面；所述微穿孔板(2)以及實(shí)板(3)之間填充有多孔吸聲材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置，其特征在于，所述電力電容器的底側(cè)通過(guò)固定件固定在鋁纖維板(1)的內(nèi)側(cè)壁面上，鋁纖維板(1)、微穿孔板(2)以及實(shí)板(3)的上端均密封后形成兩個(gè)密閉的U形空腔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置，其特征在于，所述多孔吸聲材料采用的是超細(xì)玻璃棉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置，其特征在于，所述固定件(4)采用鋁條進(jìn)行固定；按照距離電力電容器底部邊緣設(shè)定的距離進(jìn)行布置，鋁纖維板(1)、微穿孔板(2)和實(shí)板(3)通過(guò)焊接固定連接，鋁纖維板(1)與微穿孔板(2)、微穿孔板(2)與實(shí)板(3)的板間垂直距離分別為50~80mm和70~100mm;外部固定件設(shè)置6-8個(gè)固定點(diǎn)，將外部降噪結(jié)構(gòu)焊接在電容器底部四個(gè)側(cè)面上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置，其特征在于，所述實(shí)板(3)采用5~8mm鋁板或不銹鋼板；微穿孔板(2)的孔隙率為0.5%~1%，穿孔孔徑為0.5-0.8mm,板厚為0.5~lmm ;招纖維板(1)的面密度為490g/m2，板厚為1.2mm。
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于外部復(fù)合吸聲材料的電力電容器降噪裝置，通過(guò)外部吸聲隔聲的方式降低電容器底部的噪聲，針對(duì)常規(guī)吸聲板存在的吸聲頻帶窄等問(wèn)題，設(shè)計(jì)采用不同共振吸聲頻率的鋁纖維板和微穿孔板進(jìn)行組合，并結(jié)合隔聲實(shí)板組成外部復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)吸聲結(jié)構(gòu)為由內(nèi)而外的鋁纖維板、微穿孔板和實(shí)板三層板材復(fù)合組成。三層板材之間形成兩個(gè)U形密閉空腔，并在所述微穿孔板以及實(shí)板之間填充有多孔吸聲材料。內(nèi)外兩層空腔吸聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以更有效的降低噪聲，同時(shí)利用外部實(shí)板高強(qiáng)度耐腐蝕的特性，可有效的保護(hù)內(nèi)部材料；利用多孔吸聲材料在高頻段優(yōu)良的吸聲特性，與共振板吸聲進(jìn)行互補(bǔ)組合，進(jìn)一步擴(kuò)大降噪結(jié)構(gòu)的吸聲頻帶，提高降噪效果。
【IPC分類】G10K11/168, B32B15/02, B32B15/06, B32B33/00, B32B3/24
【公開(kāi)號(hào)】CN105374349
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510837898
【發(fā)明人】袁佳歆, 袁劍, 鐘永恒, 周旻, 曾建, 王騰
【申請(qǐng)人】武漢大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日