Меню

Уменьшение аккустического шума преобразователя частоты

Уменьшение аккустического шума преобразователя частоты

В настоящее время преобразователи частоты устанавливаются в коммерческих зданиях для обеспечения управления системами и экономии расходов для система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха HVAC (Heating, Ventilating and Ai Conditioning). В зданиях, таких как больницы, школы и общежития, офисных и других зданиях, акустический шум, генерируемый электрическим оборудованием, может оказаться проблемой. Регулируемый преобразователь частоты может издавать акустический шум и создавать шум в двигателях.

Понимание причин акустического шума является первым требованием для решения проблемы его влияния. Ниже рассматриваются факторы, которые могут создавать акустический шум в преобразователе частоты и в подключенном к нему оборудовании. Также рассматриваются жесткость условий в различных установках, а также решения по ограничению или устранению проблем акустического шума.

Причины акустического шума

Наиболее очевидной разницей между подключением двигателя к линии переменного тока или к выходу преобразователя частоты является то, что преобразователь изменяет частоту питания, подаваемого на двигатель. Форма кривой изменения частоты, подаваемой на двигатель, является основной причиной шума двигателя. График напряжения более сложный, чем простая синусоида.

В преобразователях частоты с инвертором широтно-импульсной модуляции ШИМ, как в большинстве современных преобразователей, инвертор управляет подаваемым на двигатель напряжением, посылая на двигатель серии импульсов высокого напряжения (см. Рис. 1). Акустический шум производится искажением частоты. Импульсы могут вызывать резонанс в статоре двигателя или в ребрах охлаждения. Типовая частота этих импульсов, называемая несущей частотой, находится в слышимом звуковом диапазоне. Этот механический резонанс заставляет двигатель выступать в роли усилителя. Вибрация может создавать раздражающий высокий звук.

Для генерирования переменной частоты большинство преобразователей частоты с широтно-импульсной модуляцией ШИМ имеют частоту переключений от 2 до 6 кГц. Она находится в диапазоне, в котором человеческое ухо наиболее чувствительно, и где обычно обнаруживаются даже низкие уровни шума. Поскольку данный шум имеет высокую частоту, большинство людей считает его очень раздражающим. Высокочастотные шумы трудно маскировать и их слышно на некотором расстоянии от источника.

Другим источником шума является питание на входе в преобразователь частоты. В общем случае, нельзя услышать звук, когда ток течет по проводам питания. Это связано с тем, что слишком малое количество материала может вибрировать, а усилия не слишком велики. С другой стороны, трансформаторы могут создавать заметный жужжащий звук, так как их обмотки концентрируют магнитные поля, создаваемые током.

Рисунок 1. Форма кривой напряжения с широтно-импульсным модулированием ШИМ

Добавление контура фильтрации на входе регулируемого преобразователя частоты для уменьшения электрического шума в линии питания переменного тока может увеличить акустический шум. Это связано с тем, что основным устройством в таком фильтре является большая катушка. Концентрация магнитного поля, как в трансформаторе, может вызвать достаточную вибрацию в своих обмотках, чтобы создать заметный шум. Преобразователь частоты сам по себе является еще одним возможным источником акустического шума. Меняющиеся токи через преобразователь приводят к возникновению изменяющихся магнитных полей. Эти магнитные поля могут заставить резонировать металлические предметы, что приводит к возникновению акустического шума.

Акустический шум от линии питания переменного тока, фильтров на линиях входа или преобразователя частоты едва ли представляет собой проблему. Это оборудование обычно располагается в изолированном служебном помещении. Если шум нежелателен, существует ряд возможных методов борьбы с ним. С большой вероятностью стена или шкаф, на которых монтируется фильтр или преобразователь, усиливают шум. Звук можно существенно снизить за счет использования виброизоляторов между блоком и стеной или за счет монтажа блока на опоре на полу. Для особых случаев можно связаться с изготовителем преобразователя или фильтра на предмет наличия более бесшумного фильтра или других решений данной проблемы.

Однако акустический шум, создаваемый в двигателе, может быть намного более существенным и его следует рассмотреть более детально. Оптимальным решением было бы исключить частотный импульсный шум в выходном напряжении преобразователя частоты, но это невозможно без добавления пассивных компонентов на выходе преобразователя частоты.

Второй способ контроля акустического шума – сдвинуть частоту переключений из чувствительного диапазона либо вверх, либо вниз. Допускаемое преобразователем снижение частоты переключений ниже данного диапазона не является подходящим решением, так как была бы нарушена форма кривой тока и частоты и создание кривой близкой к синусоидальной форме было бы невозможным. Это означает, что способность управлять двигателем была бы существенно сокращена. Повышение частоты переключения рассматривается ниже.

Методы снижения шума

Ниже будут сравниваться четыре различных метода снижения шума двигателя:

1. Фиксированная высокая частота переключения.
2. Случайно выбираемая частота переключения.
3. Выходной индуктивно-емкостной фильтр.
4. Автоматическая модуляция частоты переключения.

Фиксированная высокая частота переключения

Фиксированная высокая частота переключения в диапазоне 12–20 кГц является традиционным способом уменьшения акустического шума в двигателе. Этот высокочастотный шум труднее обнаруживается ухом человека и, в отличие от низкочастотного, не сильно влияет на форму кривой. Однако у этого подхода имеются недостатки.

Основными недостатками являются:
• увеличение электромагнитных помех;
• увеличение риска повреждения изоляции двигателя;
• потери мощности, которые выделяются в виде тепла в преобразователе частоты;
• увеличение токов утечки при использовании более крупного фильтра электромагнитных помех .

Увеличенные электромагнитные потери могут потребовать более крупного и более дорогого фильтра электромагнитных помех. Он увеличивает стоимость преобразователя и увеличивает ток утечек. Ток утечки может привести к проблемам с изоляцией в двигателе и, кроме того, привести к опасности поражения электрическим током.

Рисунок 2. Индексированные потери на выходе

Высокие частоты переключения создают в преобразователе частоты дополнительное тепло, которое уменьшает срок службы преобразователя или требует установки переразмеренного преобразователя. Потери являются результатом искажений в кабелях двигателя при высоких частотах. Это означает, что если бы преобразователь работал на более низкой частоте переключения, он мог бы обслуживать двигатель при меньших затратах энергии или обслуживать более крупный двигатель. В инверторе преобразователя частоты частота переключения в районе 4 кГц гарантирует самые низкие потери в преобразователе частоты, а суммарный кпд самый высокий в диапазоне от 2,0 до 4,5 кГц (см. Рисунок 2).

Случайно выбираемая частота переключения

Случайно выбираемая частота переключения известна также как «белый шум». Частота переключения постоянно изменяется в пределах диапазона вокруг базовой частоты переключения. Такой подход не требует снижения номинальных параметров преобразователя. Основной недостаток данного метода – наведенный белый шум заставляет двигатель звучать так, как если бы был неисправен подшипник. Этот звук отличается от фиксированной частоты переключения, но может быть почти таким же раздражающим.

Выходной индуктивно-емкостной фильтр

На выходе преобразователя частоты может быть установлен индуктивно-емкостной фильтр. Этот фильтр создает напряжение с формой чистой синусоиды. Поскольку искажения устранены, исключен также и шум, наводимый на двигатель. Это означает, что работа двигателя в общем улучшена, поскольку в большинстве применений нет разницы между работой напрямую или работой с использованием преобразователя частоты.

Подход с использованием индуктивно-емкостного фильтра для решения проблемы шума двигателя имеет несколько недостатков:
• шум не убирается из системы, просто перемещается в индуктивно-емкостной фильтр;
• между преобразователем частоты и двигателем вводится падение напряжения;
• увеличиваются расходы на установку, потому что индуктивно-емкостной фильтр должен устанавливаться отдельно.

Автоматическая модуляция частоты переключения

Функция автоматической модуляции частоты переключения ASFM (Automatic Switching Frequency Modulation) является передовой электронной особенностью преобразователя частоты VLT HVAC Drive . Благодаря функции ASFM несущая частота автоматически настраивается на запрограммированную максимальную частоту переключения, когда двигатель нагружен легко. Когда нагрузка на двигатель высока, частота переключения уменьшается для экономии энергии.

Низкая несущая частота (низкая частота импульсов) вызывает шум в двигателе, что делает высокую несущую частоту более предпочтительной. Однако, высокая несущая частота генерирует тепло в преобразователе, ограничивая тем самым доступный для двигателя ток. Функция ASFM автоматически регулирует эти условия, чтобы обеспечить самую высокую несущую частоту без перегрева преобразователя. Обеспечивая регулируемую высокую несущую частоту функция ASFM уменьшает рабочий шум двигателя на малых оборотах, когда контроль за акустическим шумом является критичным, и обеспечивает полную выходную мощность на двигатель, когда это требуется. Системы без функцииASFM могут делать либо то, либо другое, но не оба действия одновременно. Важным преимуществом является отсутствие потребности в снижении выходной мощности при высокой нагрузке. Система ASFM настраивает частоту на основании требуемого двигателем тока, а не на основании оборотов двигателя, чтобы обеспечить наилучшую из возможных несущую частоту, удовлетворяющую требованиям как характеристик, так и контроля шума.

Установки с насосами и вентиляторами имеют характеристику переменного крутящего момента. Полный выходной ток преобразователя частоты и полная несущая частота доступны только до тех пор, пока нагрузка не достигнет 60 %. (На Рисунке 3 представлены преобразователь 15-60 л.с. при 460 В переменного тока и преобразователь 5-30 л.с. при 208 В переменного тока.) При характеристиках с переменным крутящим моментом это означает, что обороты вентилятора или двигателя составляют грубо от 75 % до 80 % от полных оборотов до того, как нагрузка достигает значения 60 %. Поэтому, более высокая частота переключения доступна почти все время без необходимости переразмеривать преобразователь, особенно в важных условиях низкой нагрузки, когда шум становится проблемой. Кроме того, двигатели установок HAVC переразмерены с коэффициентами гарантированного обеспечения характеристик и коэффициентом безопасности системы. Это связано с тем, что переразмеренная система всегда может работать при пониженной нагрузке, в то время как недоразмеренная система не сможет удовлетворить проектные требования. Таким образом, преобразователь частоты редко работает возле полной выходной мощности, существенно увеличивая диапазон оборотов, в котором можно использовать высокую несущую частоту.

Читайте также:  Печать визиток прибыльный бизнес в сфере услуг

Рисунок 3. Характеристики при переменном крутящем моменте.

Тот факт, что частота переключения наиболее высока при низкой нагрузке, означает, что электрические искажения в системе очень ограничены по сравнению с фиксированной высокой частотой переключения. Электромагнитные помехи также ниже, чем при фиксированной высокой частоте переключения, что приводит к меньшему току утечек и более длительному сроку службы двигателя. Кроме того, уменьшаются полные электрические потери, поскольку потери мощности из-за низкочастотных искажений в кабеле двигателя минимальны. Это имеет дополнительное преимущество снижения расходов на энергию.

При использовании функции ASFM акустический шум все еще генерируется, когда частотный преобразователь работает под высокой нагрузкой. Однако в большинстве установок с насосами и вентиляторами обычный окружающий генерируемый акустический шум увеличивается при увеличении оборотов и нагрузки. Поэтому шум, генерируемый частотой переключения, обычно маскируется акустическим шумом системы.

Влияние конструкции двигателя

Генерируемый в двигателе из-за резонанса частот шум зависит в основном от конструктивных деталей двигателя, конструкции двигателя и применяемых материалов. Конструктивные детали двигателя по разному реагируют на токи гармоник. При сравнении двух двигателей в одном двигателе акустический шум был ниже на частоте переключения, чем на двойной частоте переключения. Для другого двигателя все было с точностью до наоборот. Разница между этими двумя двигателями заключалась в разном количестве и размерах охлаждающих ребер.

Сравнение затрат и выгод от уменьшения шума

Минимальный воздушный зазор между статором и ротором, характеристика двигателей более высокого качества, также помогает уменьшить уровень шума двигателя.

Испытания двигателей различных марок и размеров привели к заключению о том, что ни один из изготовителей двигателей не имеет оптимальной конструкции в части уменьшения шума. Даже самые лучшие двигатели различаются в зависимости от размера двигателя. Поэтому невозможно сделать обобщающий вывод о шуме двигателя.

Рисунок 4. На приведенном графике сравниваются разные рассмотренные методы.

Сравнение методов уменьшения шума

Индуктивно-емкостной фильтр и высокая частота переключения приводят к большему снижению шума. Однако высокая частота переключения приводит не только к увеличению цены частотного преобразователя при ухудшении характеристик преобразователя, но также увеличивает электрические потери в системе и приводит к увеличенным электромагнитным помехам. Основным недостатком использования индуктивно-емкостного фильтра является увеличенная цена.

Белый шум существенно снижает шум двигателя, вызываемый преобразователем, но индуцирует другой свой собственный шум, создающий такие же проблемы.

ASFM, уникальная функция преобразователя частоты VLT HVAC Drive , обычно является наиболее эффективным с точки зрения затрат решением.

Источник



Звукоизоляция инженерного оборудования

Звукоизоляция инженерного оборудования

Шум является одним из вредных факторов для здоровья человека. Даже, если уровень шума не превышает предельно допустимое значение, его воздействие на человека на протяжении длительного периода времени может вызвать дискомфорт. Это мешает полноценному отдыху.

Для чего нужна шумоизоляция инженерного оборудования

Жители многоквартирных домов могут ощущать внешний шум (возникает снаружи дома, например, от автодорог), или внутренний (от инженерного оборудования). От постороннего звука от автомобильных дорог защищают специальные экраны.

Эти экраны устанавливаются вдоль дорог там, где находятся жилые, дома, гостиницы, учебные заведения и так далее. При строительстве новых домов одновременно устанавливаются и защитные экраны вдоль рядом проходящих дорог.

Шум внутри зданий возникает в результате работы инженерного оборудования. К инженерному оборудованию относятся:

  • элементы системы водоснабжения;
  • элементы системы отопления;
  • элементы системы вентиляции;
  • лифты;
  • трансформаторы и другое электрическое оборудование.

Например, насос, обеспечивающий подачу холодной или горячей воды в системе водоснабжения, является источником шума, который может ощущаться в жилых помещениях.

Для чего нужна шумоизоляция инженерного оборудования

Ранее инженерное оборудование располагалось в отдельных зданиях. Как правило, эти здания имели хорошую звукоизоляцию, поэтому проблем с посторонними звуками от работы оборудования систем водоснабжения, вентиляции и отопления не было. Сейчас же такое оборудование располагается непосредственно в самих зданиях (в подвалах или на чердаках). Отсюда и проблемы с посторонним шумом.

В зависимости от своего происхождения, шум, возникающий при работе инженерного оборудования бывает:

  • механический (шум воды в трубах, щелчки, стук различной арматуры);
  • аэродинамический (шипение воздуха, газа, пара);
  • электромагнитный (гул трансформаторов и другого электрического оборудования).

Посторонние звуки в системе отопления могут быть результатом неполного открытия заслонки гидравлической системы.

Шум может возникать и от отличия диаметра труб, установленных в квартире, от диаметра труб всей системы.

Вентиляционная система тоже может быть источником неприятных звуков. Особенно это чувствуется во время сильного ветра. Такой шум, как правило, возникает во всем доме.

Для предотвращения появления постороннего шума внутри зданий проводятся мероприятия, направленные на шумоизоляцию систем отопления, водоснабжения и вентиляции.

У нас вы узнаете, о том что, главным недостатком такого звукоизолирующего материала как минеральная вата является потеря свойств при намокании.

Более подробная характеристика ЗИПС описана здесь.

Как обеспечить шумоизоляцию инженерного оборудования

Если в результате работы инженерного оборудования возникает посторонний шум, доставляющий жильцам дискомфорт, первым делом необходимо произвести замеры. Методику таких замеров можно найти в СН 2.2.4/2.1.8.562-96 и в СН 2.2.4/2.1.8.583-96, где она подробно расписана.

шумоизоляцию инженерного оборудования

Во время этой процедуры измеряется не только звук, который воспринимается ухом человека, но и инфразвук, также способный негативно повлиять на здоровье. Только после этих замеров можно определить, каким образом снизить уровень шума при работе инженерного оборудования.

Существуют различные методы борьбы с посторонним шумом, возникающим при работе систем вентиляции, отопления и водоснабжения. Первый метод —устранить непосредственную причину постороннего звука.

Например, гул возникает в результате работы насоса, ось вала которого не совпадает с осью вращения электродвигателя (не отцентрован электродвигатель). Чтобы устранить посторонний шум в этом случае, нужно правильно выставить электродвигатель.

Также оборудование может громко работать при наличии жестких креплений. Отсутствие амортизаторов, предназначенных для звукоизоляции, тоже чревато появлением постороннего шума. А этом случае после остановки оборудования проводятся работы по устранению шума и вибрации с использованием звукоизолирующих материалов.

Если устранить причину появления посторонних звуков не получается, применяется второй метод борьбы с посторонним шумом — устранение последствий громкой работы инженерного оборудования. Этот способ подразделяется еще на 3:

  • устранение передачи вибрации;
  • устранение передачи шума;
  • звукоизоляция ограждающих конструкций.

Для устранения передачи вибрации используются различные антивибрационные крепления, опоры, подвесы. Эти крепежные элементы отличаются от обычных наличием упругого элемента, который выполняет функцию демпфера.

В воздуховодах для устранения передачи шума устанавливаются глушители способные снизить уровень звука. Однако, такие глушители обеспечивают защиту не от всех частот звука.

Для нейтрализации шума, возникающего от работы инженерного оборудования, нужна звукоизоляция не только этого оборудования, но и жилых помещений. Для этой цели можно использовать различные звукоизолирующие материалы, например, минеральную вату.

Звукоизолирующие материалы на основе вспененного каучука обладают следующими преимуществами:

  • продолжительный срок эксплуатации (более 20 лет);
  • гигиеничность;
  • сохранение звукоизолирующих свойств на протяжении всего срока эксплуатации;
  • пожаробезопасность;
  • широкий диапазон рабочих температур;
  • выпускается в разнообразных формах (листы, рулоны, трубки);
  • разнообразие решений для эксплуатации.

Для успешной борьбы с посторонним шумом рекомендуется применение всех методов: устранение причин возникновения звука, а также его последствий.

Источник

Шум от электрического оборудования

В настоящее время все большее внимание уделяется снижению неблагоприятных воздействий от работы объектов энергетики на окружающую среду и человека. Одним из таких воздействий является шум, создаваемый энергетическим оборудованием. Снижение шумового воздействия следует рассматривать при решении комплекса проблем для предотвращения нарастающего экологического кризиса современной техногенной цивилизации.

Влияние шума на здоровье человека может быть различным – от простого раздражения до серьезных патологических заболеваний всех внутренних органов и систем. Прежде всего, страдает слух человека. Повышенный шумовой раздражитель также негативно влияет на нервную систему человека, сердечно-сосудистую систему, вызывает сильное раздражение. Повышенный шум может стать причиной бессонницы, быстрого утомления, агрессивности, влиять на репродуктивную функцию и способствовать серьезному расстройству психики. Зафиксированы функциональные изменения организма под влиянием шума: повышение кровяного давления, нарушение функции щитовидной железы и коры надпочечников, изменение активности мозга и центральной нервной системы.

Читайте также:  Где купить Оборудования нестандартные для упаковки в Москве

Шум от силовых трансформаторов

Силовые трансформаторы являются одним из источников шума для производственных территорий и окружающего района.

Шум трансформаторов вызывается вибрацией активной части, а также вентиляторами системы охлаждения. Существенное влияние на шум трансформатора оказывают резонансные явления, возникающие в его отдельных элементах [1, 3, 5].

Вибрация активной части трансформатора обусловлена магнитострикционными и электромагнитными силами в магнитной системе и динамическими силами в обмотках. В трансформаторах преобладает магнитострикционная составляющая вибрации.

Магнитострикция – это явление деформации кристаллической решетки магнитного материала при его намагничивании. В процессе возрастания индукции сначала происходит смещение границ кристаллов материала, а затем их вращение, что ведет к изменению линейных размеров стали. Магнитострикционное удлинение листа стали может достигать нескольких десятков микрон на один метр длины. При перемагничивании магнитной системы трансформаторов индукция в ней достигает максимума дважды за один период частоты переменного тока, что соответствует двукратному изменению длины листов стали магнитной системы. Это ведет к периодическим колебаниям магнитной системы на удвоенной частоте переменного электрического тока (вибрация с частотой 100 Гц при частоте сети 50 Гц).

Проявление магнитных сил наиболее выражено в стыковых соединениях. В шихтованных магнитных системах магнитный поток вынужден перетекать из листа в лист в воздушном зазоре, образующемся за счет неплотной стыковки листов стали. При этом возникают поперечные силы, приводящие к изгибным колебаниям листов. Поскольку листы стали на участках, соседствующих с зазорами, перенасыщаются, здесь увеличиваются также и магнитострикционные силы.

Одним из источников шума трансформаторов является обмотка, проводники которой вибрируют под действием сил взаимного притяжения при протекании в них переменного тока в режиме нагрузки. Генерирующими звук поверхностями в данном случае являются торцевые части обмоток, прессующие кольца, ярмовые балки, детали крепления.

Уровни звуковой мощности трансформаторов пропорциональны их массогабаритным параметрам, хотя на практике эта зависимость может значительно меняться под действием разного рода конструктивно-технологических факторов. Уровень звуковой мощности трансформатора прямо пропорционален длине стержня магнитной системы и зависит от свойств электротехнической стали, распределения поперечных магнитных потоков в углах и над средним стержнем магнитной системы, а также от высших гармоник магнитострикции и магнитного потока на отдельных участках магнитной системы, что определяет известную приближенность расчета. При прочих равных условиях увеличение длины стержня вдвое повышает уровень звука на 6 дБ. Резонанс магнитной системы может увеличить уровень звука трансформатора на 5 дБ.

Характерным для магнитных систем трансформаторов является густой спектр собственных частот в диапазоне 1-3 кГц, обусловленных отдельными пластинами электротехнической стали. Последние не всегда монолитно стянуты, в толще магнитной системы имеются пустоты, определяемые коэффициентом заполнения стали, что ведет к высокочастотным резонансным колебаниям пластин и их участков.

Существует прямая зависимость уровней звуковой мощности трансформаторов от их электрической мощности. Эта зависимость может меняться с изменением конструкции и материалов, индукции или массы при сохранении на прежнем уровне прочих параметров. Для геометрически подобных трансформаторов их уровень звуковой мощности пропорционален массе (М) или линейным размерам в третьей степени, а также пропорционален электрической мощности трансформатора в степени ¾.

Влияние индукции: уровень звука трансформатора изменяется на 3 дБ при изменении индукции на 10 %. Это соотношение характерно для основной гармоники шума трансформатора. Высшие гармоники (3-я и 5-я) при снижении индукции уменьшаются быстрее: на 4–5 дБ при снижении индукции на 10 %, что связано с улучшением синусоидальности индукции в отдельных участках магнитной системы.

Уровни вибрации и звука трансформатора зависят от характера распределения магнитных потоков по сечению сердечника. Индукция во внутренних углах шихтованных рамных магнитных систем может достигать удвоенного значения от номинального, что является предпосылкой повышения вибраций и шума.

Для трехфазных магнитных систем характерно повышенное содержание 3-й гармоники шума, что связано как с фазовым сдвигом колебаний отдельных стержней, так и с наличием значительной 3-й гармоники индукции. Повышенным шумом и вибрацией отличаются симметричные трехфазные магнитные системы из навитых магнитопроводов, где 3-я гармоника индукции может достигать 40 % от основной гармоники.

Бак обычно повышает уровень звука источника, т.е. активной части трансформатора, как за счет увеличения поверхности звукового излучения, так и за счет резонанса стенок бака. Это повышение характерно для низших гармоник звука. Более высокие гармоники источника, звукоизолированного баком, могут и снижаться.

Спектральное содержание характеристик шума трансформаторов связано с частотой питающего напряжения. У трехфазных трансформаторов (частота сети – 50 Гц) наиболее ярко выражены первые три гармоники – 100, 200, 300 Гц.

Включение трансформатора в работу приводит к повышенному шуму вследствие остаточной намагниченности магнитопровода. Из-за перенасыщения магнитопровода уровень шума может превысить уровень при нормальной работе на 20 дБ. Снижение шума до установившегося состояния после включения может длиться до 6 часов.

Спецификой сухих трансформаторов мощностью до 1000 кВА включительно является большое разнообразие конструкций магнитных систем, среди которых можно назвать шихтованные, навитые, стыковые (склеиваемые из двух половин), симметричные пространственные при множестве модификаций, обусловленных типами стыков, видами шихтовки, характером прессовки и т.д.

Наиболее шумными являются симметричные пространственные магнитные системы 3-фазных трансформаторов, укомплектованные тремя О-образными навитыми магнитными элементами. Повышенная виброактивность такой системы обусловлена резкой не синусоидальностью индукции в отдельных элементах, низкой жесткостью конструкции и собственными частотами, находящимися в диапазоне 100-300 Гц.

Более всего распространены сухие трансформаторы 3-фазные с шихтованной магнитной системой. Шум активной части таких трансформаторов без кожуха невысок. Однако он резко возрастает у полностью собранного трансформатора с кожухом, который увеличивает поверхность звукоизлучения трансформатора и к тому же не обладает достаточной жесткостью, будучи изготовлен из тонколистовой стали.

Наибольший шум (иногда в области частот 1000 Гц) имеет место во внутренних углах окон магнитопровода. На этих участках имеет место повышенная индукция (до 2 Тл), вызывающая возрастание вибрации и, соответственно, шума. Поскольку такие участки сухих трансформаторов доступны, снижение шума осуществляется путем заливки внутренних углов окон магнитопровода эпоксидным компаундом.

В процессе эксплуатации может ослабнуть прессовка магнитной системы. В частности, бывает ослаблена стяжка листов стержней магнитопровода, функции которой выполняет насаженная на стержень обмотка – дистанцирующие рейки свободно перемещаются от руки.

Расчет шума трансформаторов ПС

Для оценки шумового воздействия трансформаторной подстанции, которую предполагается построить во дворе учебного корпуса университета, необходимо произвести расчет уровня звукового давления на территории, прилегающей к учебным корпусам.

На трансформаторной ПС будет установлено 3 сухих трансформатора: мощностью 400 кВА – 1 шт, мощностью 1000 кВА – 2 шт классом напряжения 10/0,4 кВ. Кирпичное здание ПС имеет размеры 6 х 6 х 4м. Трансформаторы произведены на ЗАО «Энергомаш (Екатеринбург) – Уралэлектротяжмаш» [4].

Силовые трансформаторы с литой изоляцией предназначены для распределительных подстанций для внутренней установки. Обладают высокой механической и термической прочностью. Материал обмоток – алюминий. Магнитопровод изготовлен из листов холоднокатаной электротехнической стали по технологии «Step-lap», позволяющей значительно снизить уровень шума. Обмотки низшего напряжения намотаны из алюминиевой ленты с изоляцией между витками, пропитаны смолой. Обмотки высшего напряжения капсулированного типа выполнены методом литья в вакууме на основе многокомпонентной смолы. Охлаждение – естественное воздушное. Степень защиты от IP00 до IP 23. Кожух имеет вентиляционные отверстия для охлаждения.

Регламентируемой шумовой характеристикой для трансформаторов является корректированный уровень звуковой мощности LPA, дБА, который указывается в технических характеристиках трансформатора. Для сухих трансформаторов номинальной мощностью 400 кВА корректированный уровень звуковой мощности составляет 68 дБА, номинальной мощностью 1000 кВА – 74 дБА.

Уровень звукового давления L, дБ, в помещении с несколькими источниками шума определяли по формуле [2]:

,

где Lw – октавный уровень звуковой мощности, дБ;

χ – коэффициент, учитывающий влияние ближнего поля;

Ф – фактор направленности источника шума;

Ω – пространственный угол излучения источника, рад;

r – расстояние от акустического центра источника шума до расчетной точки, м;

k – коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении.

В – акустическая постоянная помещения, м2, определяемая по формуле

где αcp – средний коэффициент звукопоглощения,

А – эквивалентная площадь звукопоглощения, м2, определяемая по формуле:

αi – коэффициент звукопоглощения i-й поверхности;

Читайте также:  Гидроборт – незаменимый подъ мник или ненужный довесок

Si – площадь i-й поверхности, м2;

Для расчета приняты следующие значения в соответствии с [2]: χ =2, Ф = 1, Ω =2 π, r=1м, k =1,25), αcp=0,15, S=64м2, А=9,6м2, В=11,3 м2.

В результате расчета получается величина шума внутри здания ПС, которая равна L = 75,3 дБА.

Далее определяли уровень звуковой мощности шума Lwпр, дБ, прошедшей через ограждение на территорию, по формуле:

где Lwi – уровень звуковой мощности i-го источника, дБА;

Вш – акустическая постоянная помещения с источником (источниками) шума, м2;

S – площадь ограждения, м2;

R – изоляция воздушного шума ограждением, дБА.

Для расчета приняты следующие значения: Lwi = 80дБА, Вш = 11,3 м2, S = 24м2, R = 47дБ согласно [2] уменьшение шума 15-сантиметровой оштукатуренной стены в полкирпича.

В результате расчета получается, что величина шума с наружной стороны здания ПС составляет Lwпр = 30,6 дБА.

Допустимый уровень шума на территории, прилегающей к зданию университета, согласно санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки», составляет 55дБА.

Таким образом, шум, создаваемый устанавливаемой трансформаторной ПС 10/0,4 кВ, будет ниже допустимого для территории, непосредственно прилегающей к университету. Поэтому специальных мероприятий по снижению шума не требуется.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России (госконтракт № 16.526.12.6016 от 11.10.2011 г.).

Рецензенты:

Алтунин Борис Юрьевич, д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Теоретические основы электротехники» Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева (НГТУ), г. Нижний Новгород.

Михаленко Михаил Григорьевич, д.т.н., профессор, декан Инженерного физико-химического факультета, НГТУ им. Р. Е. Алексеева, г. Нижний Новгород.

Источник

Форум для экологов

Форум для экологов

  • Темы без ответов
  • Активные темы
  • Поиск
  • Персональные данные

Трансформаторная подстанция — как источник шума

Модераторы: Лёха, masm0

Трансформаторная подстанция — как источник шума

Сообщение Аленка » 17 мар 2009, 01:37

Re: Трансформаторная подстанция — как источник шум

Сообщение Лола » 17 мар 2009, 01:37

Re: Трансформаторная подстанция — как источник шум

Сообщение agioom » 17 мар 2009, 01:37

Аватара пользователя

Re: Трансформаторная подстанция — как источник шум

Сообщение Пожар » 17 мар 2009, 01:37

Re: Трансформаторная подстанция — как источник шум

Сообщение Yuliya » 17 мар 2009, 01:37

Аватара пользователя

Re: Трансформаторная подстанция — как источник шум

Сообщение ecoloid » 17 мар 2009, 01:37

А мы считаем согласно по вроде пока не отмененному «Рекомендации по составлению раздела «Охрана окружающей среды» в проектах (РП) электросетевых объектов 35 кВ и выше (Введён в действие МЭ и Э СССР протоколом № 70 от 20 12.90 г)».

Самих рекомендаций у меня нет, но расчет я сделал, в СЭС проходит. Мой адрес stitsura@mail.ru, кому надо, пишите, поделюсь 🙂

Re: Трансформаторная подстанция — как источник шум

Сообщение Аленка » 17 мар 2009, 01:37

Re: Трансформаторная подстанция — как источник шум

Сообщение serge_vw » 17 мар 2009, 01:37

Re: Трансформаторная подстанция — как источник шум

Сообщение Аленка » 17 мар 2009, 01:37

Re: Трансформаторная подстанция — как источник шум

Сообщение Varvar » 17 мар 2009, 01:37

Аватара пользователя

Ищем аккредитованную лабораторию для проведения замеров шума и мощности дозы гамма-излучения. Объект в Московской области (г. Воскресенск). Посоветуйте кого-нибудь, кто делает быстро и не дорого.

Аватара пользователя

Аватара пользователя

, А установление градостроительных зон не официальная бумажка?

Это что за бумажка установление градостроительных зон ? Вы про генеральный план? А если это лесной фонд и генплана нет?

Аватара пользователя

Вышла новая (1.2) версия модуля Расчет внешнего шума от железнодорожного транспорта . В новой версии реализовано Изменение N 1 к ГОСТ Р 33325-2015. Для пользователей предыдущих версий модуля предусмотрены льготные условия замены.

  • Программы для экологов
  • ↳ Online сервисы для экологов
  • ↳ Программные продукты серии «Эколог» — программы для экологов
  • ↳ УПРЗА «Эколог» — программа для расчета рассеивания
  • ↳ «ПДВ-Эколог» — программа для разработки проекта ПДВ
  • ↳ «Эколог-Шум» 2 — программа для расчета шума
  • ↳ «СЗЗ-Эколог» — программа для разработки и корректировки СЗЗ
  • ↳ Отходы — программы по безопасному обращению с отходами
  • ↳ «АТП-Эколог» — программа для расчета выбросов от АТП
  • ↳ Воздух — программы для расчета выбросов загрязняющих веществ
  • ↳ Серия «ЭкоМастер»
  • ↳ Электронные ключи
  • Нормативно-методические вопросы
  • ↳ Законодательство — экологическое законодательство
  • ↳ Законодательство по воздуху
  • ↳ Законодательство по воде
  • ↳ Законодательство по земле
  • ↳ Законодательство по отходам
  • ↳ Законодательство по плате
  • ↳ Законодательство по СЗЗ
  • ↳ Законодательство по проектной документации
  • ↳ Охрана атмосферного воздуха
  • ↳ Литература
  • ↳ Коды и ПДК веществ
  • ↳ Теплоэнергетика
  • ↳ Транспорт
  • ↳ Лакокраска
  • ↳ Сварка
  • ↳ Деревообработка
  • ↳ Металообработка
  • ↳ Сельское хозяйство + Пищевая промышленность
  • ↳ Строительство
  • ↳ Резервуары и АЗС
  • ↳ Объекты добычи, переработки, транспортировки нефти и газа
  • ↳ Дизель
  • ↳ Отчетность
  • ↳ Парниковые газы
  • ↳ Безопасное обращение с отходами
  • ↳ Литература
  • ↳ Расчет количества отходов
  • ↳ Лицензирование
  • ↳ ПНООЛР
  • ↳ Паспортизация
  • ↳ Компонентный состав, расчет класса опасности, ФККО
  • ↳ Перечень образующихся отходов
  • ↳ Отчетность
  • ↳ Утилизация отходов
  • ↳ Обращение с твердыми коммунальными отходами (ТКО)
  • ↳ Охрана водной среды
  • ↳ Литература
  • ↳ Законодательство
  • ↳ Отчетность
  • ↳ Акустика
  • ↳ Литература
  • ↳ Шумовые характеристики
  • ↳ Экологическая отчетность, производственный экологический контроль и экологический аудит
  • ↳ Экологические платежи
  • ↳ Отчетность в области охраны атмосферного воздуха
  • ↳ Отчетность в области обращения с отходами
  • ↳ Отчетность в области охраны водной среды
  • ↳ Производственный экологический контроль
  • ↳ Экологический аудит
  • ↳ СЗЗ — санитарно защитная зона
  • ↳ Законодательство
  • ↳ «СЗЗ-Эколог» — программа для разработки и корректировки СЗЗ
  • ↳ Разделы проектной документации
  • ↳ Вопросы связанные с ОВОС
  • ↳ Вопросы связанные с ПМООС (ООС)
  • ↳ Общие вопросы: ОВОС, ПМООС(ООС)
  • ↳ ПОС
  • ↳ ИТМ ГОЧС
  • ↳ Пожаробезопасность
  • ↳ Прочие вопросы проектно-сметной документации
  • ↳ Инженерные изыскания
  • ↳ Экологические платежи
  • ↳ Платежи за выбросы ЗВ в атмосферный воздух
  • ↳ Платежи за сброс ЗВ
  • ↳ Платежи за размещение отходов
  • ↳ Ущерб
  • ↳ Электромагнитное излучение
  • ↳ Вибрация
  • ↳ Охрана земельных ресурсов
  • ↳ Законодательство
  • ↳ Растительный и животный мир
  • ↳ Водные биоресурсы
  • ↳ Литература для экологов
  • ↳ Литература по воздуху
  • ↳ Литература по отходам
  • ↳ Литература по акустике
  • ↳ Литература по воде
  • ↳ Общее
  • Курсы и семинары для экологов
  • ↳ Учебный центр ИПК «Интеграл» — курсы для экологов
  • Прочее
  • ↳ Общение
  • ↳ Конкурсы
  • ↳ Люблю готовить
  • ↳ Юмор
  • ↳ Наш сайт, форум
  • ↳ Новости Фирмы «Интеграл»
  • ↳ Новости в сфере экологии
  • ↳ Работа, вакансии, резюме
  • ↳ Ищу работу
  • ↳ Предлагаю работу
  • Экологам предприятий
  • ↳ Экологические платежи
  • ↳ Отчетность
  • ↳ Отчетность в области охраны атмосферного воздуха
  • ↳ Отчетность в области обращения с отходами
  • ↳ Отчетность в области охраны водной среды
  • ↳ Производственный экологический контроль
  • ↳ Экологический аудит
  • ↳ Экологическое законодательство
  • ↳ Лицензирование
  • Правила
  • ↳ Правила
  • Корзина
  • ↳ Корзина
  • АРХИВ
  • ↳ «Эколог-Шум»
  • ↳ УПРЗА «Эколог» 3

Ответственность

Форум «Форум для экологов» является общедоступным для всех зарегистрированных пользователей и осуществляет свою деятельность с соблюдением действующего законодательства РФ.
Администрация форума не осуществляет контроль и не может отвечать за размещаемую пользователями на форуме «Форум для экологов» информацию.
Вместе с тем, Администрация форума резко отрицательно относится к нарушению авторских прав на территории «Форум для экологов».
Поэтому, если Вы являетесь обладателем исключительных имущественных прав, включая:

— исключительное право на воспроизведение;
— исключительное право на распространение;
— исключительное право на публичный показ;
— исключительное право на доведение до всеобщего сведения

и Ваши права тем или иным образом нарушаются с использованием данного форума, мы просим незамедлительно сообщать нам по электронной почте.
Ваше сообщение в обязательном порядке будет рассмотрено. Вам поступит сообщение о результатах проведенных действий, относительно предполагаемого нарушения исключительных прав.
При получении Вашего сообщения с корректно и максимально полно заполненными данными жалоба будет рассмотрена в срок, не превышающий 5 (пяти) рабочих дней.

Наш email: eco@integral.ru

ВНИМАНИЕ! Мы не осуществляем контроль за действиями пользователей, которые могут повторно размещать ссылки на информацию, являющуюся объектом Вашего исключительного права.
Любая информация на форуме размещается пользователем самостоятельно, без какого-либо контроля с чьей-либо стороны, что соответствует общепринятой мировой практике размещения информации в сети интернет.
Однако мы в любом случае рассмотрим все Ваши корректно сформулированные запросы относительно ссылок на информацию, нарушающую Ваши права.
Запросы на удаление НЕПОСРЕДСТВЕННО информации со сторонних ресурсов, нарушающей права, будут возвращены отправителю.

Источник