CN109322599A - 一种户内变电站通风隔音大门 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种户内变电站通风隔音大门，包括吸隔声模块、通风消音通道、主动控制***、连接件和附属设施。所述吸隔声模块由内至外包括冲孔饰面铝板、玻璃吸音棉、阻火玻镁板和防爆泄压板，中间有钢结构骨架做支撑；所述通风消音通道为长方体空腔结构，腔壁基础架构为轻钢龙骨，通道内外两侧交错设置方形通风孔；所述主动控制***包括控制器、初级传声器、次级声源、误差传声器和***电路。本发明采用主被动综合声控制技术，在满足变压器室内进风需求的同时可有效消除变压器低频线谱噪声；采用模块化设计，便于安装拆卸和维护保养，实用性强；整体设计美观性强，具有与周围环境相匹配的适应能力。

Description

一种户内变电站通风隔音大门
技术领域
本发明涉及噪声污染与防治领域，具体为一种户内变电站通风隔音大门。
背景技术
随着变电站城市化现象越来越严重，原建变电站周边新建许多居民区，新建变电站很多也不得不选址于居民区较多地段，变电站周边建筑与人口密度逐步上升，变电站相邻区域声环境功能区类别迅速由3类区排放限值要求转变为2类区限值甚至1类区限值。变电站内变压器等设备运行过程中产生以低频为主的噪声会对周围环境产生极大的影响，许多变电站遭到了周边居民的大量投诉，因此发展变电站噪声治理的相关技术尤为迫切。
城中变电站为增大其整体降噪效果，常常建为户内变电站，为了便于变压器的运输和维护，户内变电站一般需要设置一面大门，大门尺寸较大，常见的有6m×6m或6m×8m，因此户内变电站大门是其很重要的噪声传播途径之一。同时，变压器在运行过程中会产生较大热量，若不及时散出可能会引发高温故障，造成变压器停机甚至引发***，变压器室内的空气对流通风是常用的散热手段，大门也常常作为进风路径之一，这也直接降低了户内变电站大门的隔音效果。因此，解决户内变电站主变压器室大门隔音和通风的矛盾性问题，设计生产户内变电站通风隔音大门具有重要的意义。
现有的主变压器室通风隔音门主要有以下几种设计：第一种，采用冲孔不锈钢卷帘门，通过大量小孔通风，这种卷帘门一般为单层结构，且大量空洞会严重影响其隔声性能，因此整体隔声量低，同时通风面积也不足；第二种，采用平开钢制门，门上密布狭缝用于通风，这种大门的隔声量略优于卷帘门，但隔声量仍然较小，特别对低频噪声隔声效果很差；第三种，采用被动吸隔声式隔声门，同时在隔声门下部安装通风消声百叶，通过百叶的通道进行通风，这种隔声门上部由于采用多层吸隔声结构，具有较大隔声量，但下部通风消声百叶对低频噪声降噪效果很差，为增强隔音量常常将消声百叶设计成迷宫式的，这对通风量又造成了较大的影响，因此整体通风隔音效果不佳。因此现有技术不能够满足实际需求。
发明内容
为了解决现有户内变电站通风隔音门隔音量小，隔音频段窄，通风量不足，无法有效解决低频线谱噪声的问题，本发明提供一种户内变电站通风隔音大门。
本发明的技术方案：
一种户内变电站通风隔音大门，其特征在于：包括吸隔音屏体、门框、吸隔声模块、通风消音通道安装孔、通风消音通道以及主动控制***，
所述门框通过预埋件固定安装在墙体上用以支撑吸隔音屏体；
所述吸隔音模块间以丁字形压片作连接件并用螺丝固定，构成吸隔音屏体；
所述吸隔音屏体的下部预留通风消音通道安装孔，每个通风消音通道安装孔处嵌入一个通风消音通道，每个通风消音通道内安装一套主动控制***。
所述吸隔声模块由内至外包括冲孔饰面铝板、玻璃吸音棉、阻火玻镁板和防爆泄压板，中间有钢结构骨架做支撑。
所述通风消音通道为长方体空腔结构，腔壁基础架构为轻钢龙骨，通风消音通道外侧设置室外侧方形通风孔，通风消音通道内侧设置室内侧方形通风孔，通风消音通道近室内侧一面装有便于进行通道内***维修与保养的开启把手，室外侧方形通风孔处装有用以滤净进风空气的防尘初效滤网，室内侧方形通风孔上部装有自动化阻火挡板。
所述主动控制***包括控制器、参考传声器、次级声源、误差传声器和***电路，所述主动控制***安装于通风消音通道一侧面，参考传声器设置在通风消音通道内面对室内侧方形通风孔一侧，误差传声器设置在所述通风消音通道内靠近室外侧方形通风孔一侧，控制器和次级声源设置在参考传声器和误差传声器之间，其中次级声源与参考传声器的距离为0.4m，控制器分别连接参考传声器、误差传声器和次级声源。
所述控制器和次级声源均单独置于防尘盒内，参考传声器和误差传声器外均装有防风防尘套。
所述自动化阻火挡板包括可覆盖通风孔的整体挡板、烟雾感应器、自动控制开关器。
所述吸隔声模块的最大截面积不大于1平方米，所述冲孔饰面铝板穿孔率不小于25％；所述玻璃吸音棉厚度不小于50mm，玻璃吸音棉外部由玻纤布包裹；所述阻火玻镁板厚度为5mm～10mm；所述防爆泄压板厚度为10mm～15mm。
所述通风消音通道长1.6m～2m，通道内截面边长不大于400mm，室内侧方形通风孔和室外侧方形通风孔边长不大于400mm。
所述通风消音通道安装孔的底部距地面的距离不小于30cm。
所述吸隔声屏体顶部和底部与墙体之间采用交错式密封胶条密封。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用主被动综合声控制技术，在满足变压器室内进风需求的同时具有较大隔声量，隔声频带宽，可有效消除变压器低频线谱噪声；采用模块化设计，便于安装拆卸和维护保养，实用性强；采用防爆设计和通道自动化阻火挡板，可防止变压器***事故引发的结构物碎片二次伤害和火灾事故的火势向外漫延，具有很高的安全性；整体设计美观性强，具有与周围环境相匹配的适应能力。
附图说明
图1:本发明实施例提供的一种户内变电站通风隔音大门主视图；
图2:本发明实施例提供的一种户内变电站通风隔音大门侧视图；
图3：本发明实施例提供的吸隔声模块剖面结构示意图；
图4：本发明实施例提供的通风消音通道和主动控制***剖面结构示意图。
图中：1-吸隔音屏体，2-门框，3-吸隔音模块，4-丁字形压片，5-通风消音通道安装孔，6-室内侧方形通风孔，7-通风消音通道，8-室外侧方形通风孔，9-防尘初效滤网，10-钢结构骨架，11-自动化阻火挡板，12-主动控制***，13-冲孔饰面铝板，14-玻纤布，15-玻璃吸音棉，16-阻火玻镁板，17-防爆泄压板，18-通道腔壁，19-参考传声器，20-控制器，21-次级声源，22-***电路，23-误差传声器，24-开启把手。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例所述的一种户内变电站通风隔音大门，包括吸隔声模块3、通风消音通道5、主动控制***12、连接件和附属设施。吸隔声模块3由连接件丁字形压片4连接构成通风隔音大门的吸隔音屏体1，下部预留若干通风消音通道安装孔5，每个安装孔处嵌入一个通风消音通道7，每个通风消音通道7内安装一套主动控制***12。
本发明实施例提供的一种户内变电站通风隔音大门总尺寸为：长×高＝6m×5m，上部密闭区高度3m、厚度约0.1m，下部通风区高度2m、厚度约0.5m。所述户内变电站通风隔音大门采用全模块化式，安装时先安装门框2，门框与墙体间安装预埋件用以固定大门，然后依序安装吸隔音模块3，吸隔音模块3间以丁字形压片4作连接件并用螺丝固定，构成吸隔音屏体1，最后将通风消音通道7嵌入吸隔音屏体1下部预留的通风消音通道安装孔5，需要开启大门时反序拆卸即可。
如图3所示，所述吸隔音模块3总尺寸为：长×高×厚＝1.1m×0.7m×0.126m，由内至外包括冲孔饰面铝板13、玻璃吸音棉15、阻火玻镁板16和防爆泄压板17，中间有钢结构骨架10做支撑。所述冲孔饰面铝板13厚度为1mm，冲孔孔径2mm，穿孔率为30％；所述玻璃吸音棉15厚度为100mm，容重为48kg/m3，外部由玻纤布14包裹；所述阻火玻镁板16，厚度为10mm；所述防爆泄压板17厚度为15mm。每块吸隔音模块3具有相同结构，相邻吸隔音模块3间隙由丁字形压片4填充，以减小噪声泄露，由吸隔音模块3和丁字形压片4构成的吸隔音屏体1，平均隔声量超过30dBA。
本发明实施例的变压器室屋顶装有离心风机，整体为自然进风-强排风的通风模式，所需通风量约30000m3/h，在屋顶风机作用下，室内负压使得进风口风速为4.5m/s。如图1所示，本发明实施例提供的一种户内变电站通风隔音大门包含12个通风消音通道7，每个通风消音通道7的方形通风孔边长为0.4m，面积为0.16㎡，即通风总面积为1.92㎡，实际通风量为31104m3/h，可满足通风要求。所述通风消音通道安装孔5底部距地面0.4m，可防止雨天积水漫入。实际使用过程中，可根据所需通风量灵活增减通风消音通道7的个数。
如图2所示，所述通风消音通道7嵌入吸隔声屏体1下部，其总尺寸为：长×高×厚＝0.532m×1.6m×0.532m。
如图4所示，所述通风消音通道7为长方体空腔结构，腔壁18基础架构为轻钢龙骨，腔壁内侧为多孔铝板，腔壁外侧为防爆泄压板，内部填充玻璃吸音棉。其中多孔铝板厚度为1mm，孔径为2mm，穿孔率为25％；玻璃吸音棉容重为48Kg/m3，厚度为50mm，由玻纤布包裹；防爆泄压板厚度为15mm。通道内腔截面积尺寸为40cm×40cm。通道外侧设置室外侧方形通风孔8，通道内侧设置室内侧方形通风孔6，尺寸均为40cm×40cm。通风消音通道7近室内侧一面为可开启式，装有开启把手24，安装和维修主动控制***时，将此侧面打开即可。为防止长期进风携带的灰尘累积导致通道堵塞或仪器受损，室外侧方形通风孔8处装有防尘初效滤网9，用以滤净进风空气，防尘初效滤网的使用寿命约为半年，定期更换即可。同时，室内侧方形通风孔6上部装有自动化阻火挡板11，包括可覆盖通风孔的整体挡板、烟雾感应器、自动控制开关器，当变压器室内发生火灾事故时，大量的烟雾会触发烟雾感应器报警，释放的信号传递给自动控制开关器，开关器关闭，则整体挡板覆盖住所有通风孔，防止火势从通风孔向外漫延。另外，若变压器发生***，通风消音通道7最外侧的防爆泄压板在高压作用下会迅速变成粉末，避免***飞溅物损害周边居民的人身安全，吸隔音屏体1亦是如此。
由于变压器噪声主要是以100Hz倍频程为基频的低频线谱噪声，很容易从通风通道内泄露出来进而影响周边居民环境。为了消除通道内低频噪声，在每个通风消音通道7内安装一套主动控制***12，所述主动控制***12包括控制器20、参考传声器19、次级声源21、误差传声器23和***电路22。其中，控制器20和次级声源21均单独置于防尘盒内，参考传声器19和误差传声器23外均装有防风防尘套。主动控制***12按照特定的次序排布元器件，并安装于通道一侧面：参考传声器19设置在通风消音通道7内面对室内侧方形通风孔6一侧，误差传声器23设置在所述通风消音通道7内靠近室外侧方形通风孔8一侧，控制器20和次级声源21设置在参考传声器19和误差传声器23之间，其中次级声源21与参考传声器19的距离为0.4m，控制器20分别连接参考传声器19、误差传声器23和次级声源21。主动控制***12的具体工作原理为：***运行时变压器噪声从通风消音通道7向外辐射，经参考传声器19采集后将噪声信号传输给控制器20，控制器20依据自适应算法计算出次级声波信号，该声波信号输出后经功率放大器驱动后由次级声源21产生抗噪声场，误差传声器23同时接收噪声声场和次级声场的声压，两者叠加后形成误差信号，误差信号输入到控制器20中，自适应算法根据预先设定的控制目标调整控制器20的权系数从而改变次级信号强度包括幅值、频率和相位，使噪声声波和次级声波相消性干涉，这个过程持续不断的进行下去，直到***趋于稳定状态，最终消除变压器低频噪声。同时，所述主动控制***可设置噪声阈值，根据变压器噪声情况实现自适应开启和关闭。
本发明实施例中所述通风消音通道7截面边长为0.4m，对应的主动控制***12的截止频率为425Hz，即使用主动控制***12可降低425Hz以下频段的变压器低频噪声。对于变压器噪声的线谱100Hz、200Hz、300Hz、400Hz，可降低至环境背景噪声级。同时，通风消音通道腔壁18的被动吸隔音控制对于500Hz倍频程以上的中高频噪声消声量超过30dBA，因此所述通风消音通道含主动控制***对变压器噪声的消声量超过30dBA。由于吸隔音屏体1的平均隔声量也超过30dBA，故本发明实施例所述的一种户内变电站通风隔音大门的整体隔声量可超过30dBA。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种户内变电站通风隔音大门，其特征在于：包括吸隔音屏体(1)、门框(2)、吸隔声模块(3)、通风消音通道安装孔(5)、通风消音通道(7)以及主动控制***(12)，
所述门框(2)通过预埋件固定安装在墙体上用以支撑吸隔音屏体(1)；
所述吸隔音模块(3)间以丁字形压片(4)作连接件并用螺丝固定，构成吸隔音屏体(1)；
所述吸隔音屏体(1)的下部预留通风消音通道安装孔(5)，每个通风消音通道安装孔(5)处嵌入一个通风消音通道(7)，每个通风消音通道(7)内安装一套主动控制***(12)。
2.根据权利要求1所述的一种户内变电站通风隔音大门，其特征在于：所述吸隔声模块(3)由内至外包括冲孔饰面铝板(13)、玻璃吸音棉(15)、阻火玻镁板(16)和防爆泄压板(17)，中间有钢结构骨架(10)做支撑。
3.根据权利要求1所述的一种户内变电站通风隔音大门，其特征在于：所述通风消音通道(7)为长方体空腔结构，腔壁(18)基础架构为轻钢龙骨，通风消音通道(7)外侧设置室外侧方形通风孔(8)，通风消音通道(7)内侧设置室内侧方形通风孔(6)，通风消音通道(7)近室内侧一面装有便于进行通道内***维修与保养的开启把手(24)，室外侧方形通风孔(8)处装有用以滤净进风空气的防尘初效滤网(9)，室内侧方形通风孔(6)上部装有自动化阻火挡板(11)。
4.根据权利要求3所述的一种户内变电站通风隔音大门，其特征在于：所述主动控制***(12)包括控制器(20)、参考传声器(19)、次级声源(21)、误差传声器(23)和***电路(22)，所述主动控制***(12)安装于通风消音通道(7)一侧面，参考传声器(19)设置在通风消音通道(7)内面对室内侧方形通风孔(6)一侧，误差传声器(23)设置在所述通风消音通道(7)内靠近室外侧方形通风孔(8)一侧，控制器(20)和次级声源(21)设置在参考传声器(19)和误差传声器(23)之间，其中次级声源(21)与参考传声器(19)的距离为0.4m，控制器(20)分别连接参考传声器(19)、误差传声器(23)和次级声源(21)。
5.根据权利要求4所述的一种户内变电站通风隔音大门，其特征在于：所述控制器(20)和次级声源(21)均单独置于防尘盒内，参考传声器(19)和误差传声器(23)外均装有防风防尘套。
6.根据权利要求4所述的一种户内变电站通风隔音大门，其特征在于：所述自动化阻火挡板(11)包括可覆盖通风孔的整体挡板、烟雾感应器、自动控制开关器。
7.根据权利要求2所述的一种户内变电站通风隔音大门，其特征在于：所述吸隔声模块(3)的最大截面积不大于1平方米，所述冲孔饰面铝板(13)穿孔率不小于25％；所述玻璃吸音棉(15)厚度不小于50mm，玻璃吸音棉(15)外部由玻纤布(14)包裹；所述阻火玻镁板(16)厚度为5mm～10mm；所述防爆泄压板(17)厚度为10mm～15mm。
8.根据权利要求2所述的一种户内变电站通风隔音大门，其特征在于：所述通风消音通道(7)长1.6m～2m，通道内截面边长不大于400mm，室内侧方形通风孔(6)和室外侧方形通风孔(8)边长不大于400mm。
9.根据权利要求1-8任一项权利要求所述的一种户内变电站通风隔音大门，其特征在于：所述通风消音通道安装孔(5)的底部距地面的距离不小于30cm。
10.根据权利要求9所述的一种户内变电站通风隔音大门，其特征在于：所述吸隔声屏体(1)顶部和底部与墙体之间采用交错式密封胶条密封。
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