一種戶外電力設備箱體及其降噪方法與流程
2023-04-29 23:27:51 3
本發明涉及輸變電環境保護領域，並且更具體地，涉及一種戶外電力設備箱體及其降噪方法。
背景技術：
輸變電噪聲工程相關大量實際研究測試表明，油浸式電力設備的本體噪聲是輸變電工程噪聲問題的一項最主要來源，對油浸式電力設備本體進行降噪控制，已經被普遍認為是有效改善變電站噪聲環境的最直接和根本的手段。國內外電力設備相關行業探索了多種對變壓器進行本體降噪的技術措施，但大多受到成本、散熱、維護等因素的限制，現有多種降噪措施的費用比較高，難以推廣應用。
技術實現要素：
為了解決背景技術存在的對變壓器本體進行降噪處理費用比較高的問題，本發明提出的箱體不僅不會對箱體散熱和維護造成不利影響，而且成本低，材料、結構安全，特別適用於對油浸式變壓器、電抗器等大型電力設備箱體的低頻線譜噪聲輻射進行抑制。
本發明所述的戶外電力設備箱體，其用於降低戶外電力設備的本體噪聲，所述箱體包括：
主體單元，其用於容納戶外電力設備；
多個加強筋，其位於箱體主體單元外表面，用於對主體單元進行加固；
多個降噪單元，其安裝於主體單元外表面相鄰的垂向加強筋之間，用於對戶外電力設備進行降噪處理，其中，所述降噪單元是一個聲導向管，包括第一連接管和第二擴張連接管，所述第一連接管是空心長方體，所述第二擴張連接管的底面與第一連接管相等，具有擴張特徵的平面遠離主體單元外表面。
優選地，所述降噪單元由金屬面板組成，或是強化樹脂板組成，或是多層複合板組成，或是上述的組合。
優選地，所述降噪單元的第二擴張連接管的擴張特徵是以垂向加強筋方向為x軸，與主體單元外表面垂直的方向為y軸的指數型、雙曲線型、拋物線型、錐型、懸鏈線型、階梯型函數中的一種，或是多種的組合，所述x軸的正方向向上，所述y軸的正方向遠離主體單元外表面。
優選地，所述降噪單元的寬度小於主體單元外表面相鄰垂向加強筋之間形成的凹槽的寬度，高度小於加強筋的高度，且所述第二擴張連接管在垂直方向的長度不少於加強筋高度的1/20。
優選地，所述降噪單元的第二擴張連接管位於箱體主體單元上部，第一連接管位於箱體主體單元下部。
優選地，所述降噪單元內部包括多個亥姆霍茲共鳴器單元，其安裝於降噪單元第二擴張連接管具有擴張特徵的平面以及第一連接管遠離主體單元外表面的平面的內部。
優選地，每個降噪單元內部所包括的多個亥姆霍茲共鳴器單元分別具有不同的共振頻率，並和待控制的電力設備多個主線譜噪聲一一對應。
優選地，每個降噪單元在第一連接管底面包括至少一個排水口。
優選地，所述降噪單元還包括接地電纜，所述接地電纜與主體單元外表面或者接地點連接。
優選地，所述降噪單元能夠模塊化生產並進行拼裝。
根據本發明的另一方面，本發明提供一種戶外電力設備箱體的降噪方法，所述方法包括：當戶外電力設備運行中產生聲波輻射時，所述箱體的降噪單元的第二擴張連接管具有擴張特徵的一端使聲波輻射朝向上方，降噪處理裝置內部亥姆霍茲共鳴器單元對電力設備產生的聲波輻射進行共振吸聲。
優選地，在箱體主體單元外表面每組相鄰的加強筋之間放置一個降噪單元以包圍箱體主體單元。
本發明所提供的技術方案與現有技術相比，本發明的技術方案充分利用了大中型電力設備一般帶有垂向加強筋的框架箱體結構的特點。由於加強筋結構的剛度和質量都較大，加強筋之間的箱壁是主要貢獻聲能輻射的區域，在加強筋之間的區域儘可能增設聲導向管，使得聲波能量超上方輻射，從而有效改變了整個箱體結構聲波輻射的方向性，既使得箱體噪聲從近似半球輻射變為主要向上方輻射，同時避免了等截面聲導管或密閉聲導管可能存在的不良共振；再結合內部共振吸聲措施，在聲波傳遞路徑上分布布置共振吸聲體，進一步減少了整體的聲能輻射和側向繞射。
本發明提出的降噪措施，主要利用了現有戶外電力設備箱體的加強筋之間的空間，佔用的外部空間很小，對設備檢修和散熱影響有限，而且，如採用金屬結構，降噪結構一定程度上增加了箱體的散熱面積，更有利於箱體的散熱。此外，裝置成本低，重量輕，易於模塊化設計，可以長期使用，特別適用於對現有電力設備箱體的低成本降噪改造。
附圖說明
通過參考下面的附圖，可以更為完整地理解本發明的示例性實施方式：
圖1是本發明具體實施方式的戶外電力設備箱體的整體結構圖；
圖2是本發明具體實施方式的戶外電力設備箱體的降噪單元的結構圖；
圖3是本發明具體實施方式的戶外電力設備箱體中的降噪單元的模塊化結構示意圖。
具體實施方式
現在參考附圖介紹本發明的示例性實施方式，然而，本發明可以用許多不同的形式來實施，並且不局限於此處描述的實施例，提供這些實施例是為了詳盡地且完全地公開本發明，並且向所屬技術領域的技術人員充分傳達本發明的範圍。對於表示在附圖中的示例性實施方式中的術語並不是對本發明的限定。在附圖中，相同的單元/元件使用相同的附圖標記。
除非另有說明，此處使用的術語(包括科技術語)對所屬技術領域的技術人員具有通常的理解含義。另外，可以理解的是，以通常使用的詞典限定的術語，應當被理解為與其相關領域的語境具有一致的含義，而不應該被理解為理想化的或過於正式的意義。
圖1是本發明具體實施方式的戶外電力設備箱體的整體結構圖。如圖1所示，所述戶外電力設備箱體包括主體單元101、多個加強筋102和多個降噪單元103，其中：
主體單元101，其用於容納戶外電力設備；
多個加強筋102，其位於箱體主體單元外表面，用於對主體單元進行加固；
多個降噪單元103，其安裝於箱體主體單元外表面相鄰的加強筋之間，用於對戶外電力設備進行降噪處理。
圖2是本發明具體實施方式的戶外電力設備箱體局部結構圖。如圖2所示，所述降噪單元103是一個聲導向管，包括第一連接管201、第二擴張連接管202、多個亥姆霍茲共鳴器單元203、排水口204和接地電纜205，並且第二擴張連接管202位於箱體主體單元101上部，第一連接管201位於箱體主體單元101下部，其中：
所述第一連接管201是空心長方體，所述第二擴張連接管202的底面與第一連接管201相等，具有擴張特徵的平面遠離主體單元101外表面，所述的擴張特徵是以垂向加強筋方向為x軸，與主體單元外表面垂直的方向為y軸的指數型、雙曲線型、拋物線型、錐型、懸鏈線型、階梯型函數中的一種，或是多種的組合，所述x軸的正方向向上，所述y軸的正方向遠離主體單元外表面；
優選地，所述降噪單元的寬度小於主體單元101外表面相鄰垂向加強筋之間形成的凹槽的寬度，高度小於加強筋的高度，且所述第二擴張連接管202在垂直方向的長度不少於加強筋高度的1/20。
優選地，所述降噪單元103內部包括多個亥姆霍茲共鳴器單元203，其安裝於降噪單元第二擴張連接管202具有擴張特徵的平面以及第一連接管遠離主體單元外表面的平面的內部。
優選地，所述降噪單元103由金屬面板組成，或是強化樹脂板組成，或是多層複合板組成，或是上述的組合。在本實施例中，所述裝置的採用的材料是鋁合金。所述降噪單元寬590毫米，總高170毫米，主體厚度80毫米，最大厚度400毫米，材料壁厚2毫米，單個所述裝置重10千克。
優選地，每個降噪單元內部所包括的多個亥姆霍茲共鳴器單元分別具有不同的共振頻率，並和待控制的電力設備多個主線譜噪聲一一對應。在本實施例中，針對箱體的線譜噪聲，共鳴器單元的頻率包含100hz、200hz、300hz三種規格，每個所述裝置內部安裝有8個100hz規格、6個200hz規格和4個300hz規格的共鳴器單元。
優選地，每個降噪單元在第一連接管底面包括至少一個排水口204。
優選地，所述降噪單元還包括接地電纜205，所述接地電纜與主體單元外表面或者接地點連接。
優選地，所述多個亥姆霍茲共鳴器單元103安裝於沿著第二弧形連接管102的弧形面以及第一連接管101和第二弧形連接管102弧形面同一側的平面的內部。
優選地，所述降噪單元能夠模塊化生產並進行拼裝。
圖3是本發明具體實施方式的戶外電力設備箱體中的降噪單元的模塊化結構示意圖。
如圖3所示，本發明所述裝置可採用模塊化結構，將本發明所述的裝置在生產中製造為5個模塊，其中模塊1為第二擴張連接管，模塊2到模塊5為第一連接管，從而使大的裝置分解為一個個小的部件以便於運輸，而到達現場後，又可根據模塊迅速地進行組裝。
本發明所述的戶外電力設備進行降噪處理的方法是戶外電力設備運行中產生聲波輻射時，所述箱體的降噪單元的第二擴張連接管具有擴張特徵的一端使聲波輻射朝向上方，降噪處理裝置內部亥姆霍茲共鳴器單元對電力設備產生的聲波輻射進行共振吸聲。
優選地，在箱體主體單元外表面每組相鄰的加強筋之間放置一個降噪單元以包圍箱體主體單元。
通常地，在權利要求中使用的所有術語都根據他們在技術領域的通常含義被解釋，除非在其中被另外明確地定義。所有的參考「一個/所述/該【裝置、組件等】」都被開放地解釋為所述裝置、組件等中的至少一個實例，除非另外明確地說明。這裡公開的任何方法的步驟都沒必要以公開的準確的順序運行，除非明確地說明。