摘 要:文章介紹了變電站噪聲產(chǎn)生的原因,并結(jié)合噪聲傳播的各個環(huán)節(jié)提出了變電站常用的噪聲防治措施,以防治變電站噪聲的污染、改善變電站的噪聲擾民情況。最后結(jié)合兩個實際工程案例進(jìn)行了噪聲治理措施的選擇分析,得到了噪聲治理結(jié)果,并驗證了治理措施的合理性。
關(guān)鍵詞:噪聲污染 治理措施 節(jié)能減排 低碳經(jīng)濟(jì)
中圖分類號:F205 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1004-4914(2011)07-089-02
噪聲污染不同于水體、大氣和固體廢物污染,它的本質(zhì)是一種機(jī)械波,是振動形式及其能量的傳播,不具有物質(zhì)的累積性,噪聲源停止運(yùn)行,污染立即消失,沒有殘余污染。但是,由于聲源的普遍存在,現(xiàn)如今已經(jīng)成為國內(nèi)外影響最大的危害之一,據(jù)資料表明,讓一個正常的人在90dB(A)的環(huán)境中連續(xù)工作超過2小時,耳朵會嗡嗡作響,聽覺靈敏度下降;在高強(qiáng)度噪聲長期刺激下,會產(chǎn)生中樞神經(jīng)紊亂,致使大腦皮層興奮或抑制失調(diào),使人的植物神經(jīng)功能發(fā)生紊亂,還會影響胎兒發(fā)育和兒童智力。因此,居民對變電站噪聲尤其地重視,頻頻對其進(jìn)行投訴,所以,為了不影響居民正常的生活、工作,對變電站的噪聲治理工作成為了當(dāng)務(wù)之急。
一、變電站噪聲產(chǎn)生的原因
變電站噪聲一般由兩部分組成:變壓器本體噪聲和輔助冷卻裝置噪聲。
變壓器加電投入運(yùn)行時,在磁通作用下,硅鋼片產(chǎn)生磁致伸縮引起鐵芯振動;硅鋼片接縫處和疊片間的漏磁引起鐵芯振動;繞組負(fù)載電流漏磁引起繞組振動和油箱壁的振動。這些振動就會產(chǎn)生噪聲輻射。
變壓器加電投入使用時,變壓器油泵也會投入使用,油泵在使用時發(fā)生振動,產(chǎn)生噪聲輻射。同時在溫度較高時,為了加強(qiáng)冷卻效果,風(fēng)冷變壓器的冷卻風(fēng)扇也要投入使用,產(chǎn)生振動,隨之也會產(chǎn)生輻射噪聲。
二、噪聲治理技術(shù)
噪聲通常是由聲源、傳播途徑和接受者三個要素組成。因此,噪聲污染的控制必須把這三個環(huán)節(jié)作為一個系統(tǒng)進(jìn)行研究。
在聲傳播途徑中的控制是常用的手段,在噪聲傳播的途徑上,設(shè)置屏障以阻止聲波的傳播,鋪置吸聲材料增加聲能耗損,或者通過反射、折射改變聲波的傳播方向。同時,可以采用護(hù)耳器、控制室等個人防護(hù)措施來保護(hù)工作人員的健康。
三、變電站噪聲治理技術(shù)
變電站噪聲的治理方法一般是從聲源和聲傳播途徑兩個方面采取措施。
對于新建的變電站,首要的是從選址、規(guī)劃、設(shè)備的選用以及建筑的設(shè)計考慮噪聲對外界的污染程度。使其噪聲標(biāo)準(zhǔn)符合所處區(qū)域的環(huán)境噪聲要求。
對于已投運(yùn)的變電站,在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)劃改造或者更換低噪聲變壓器,使其噪聲標(biāo)準(zhǔn)符合所處區(qū)域的環(huán)境噪聲要求。
四、變電站噪聲的主要防治措施
1.噪聲屏障吸聲技術(shù)。在變壓器周圍添加障礙物,使其位于聲源和預(yù)測點之間的實體障礙物起到屏障作用,聲屏障的存在使比分聲波不能直接達(dá)到某些預(yù)測點的時候,繼而引起聲能量的衰減,使其變壓器在固定的范圍內(nèi)傳播,不對外擴(kuò)散,減低噪聲,同時還可添加聲屏障、隔聲門窗、消聲器等,利用科技吸收聲波,減低噪聲。例如,在墻面安裝吸引棉、消聲器,或者利用吊頂來吸收聲波,使之降低噪聲。
2.噪聲空氣吸聲技術(shù)。變壓器聲波在空氣中傳播時,可通過改變環(huán)境溫度,使其壓縮或膨脹,使一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能繼而消耗聲波,降低噪聲。例如,制冷或者制熱,壓縮或膨脹,使其聲能轉(zhuǎn)化為熱能,降低噪聲。
3.噪聲弛豫吸聲技術(shù)。變壓器聲波在空氣分子轉(zhuǎn)動或振動時存在固有頻率,當(dāng)聲波的頻率接近這些頻率時發(fā)生能量交換,改變聲速,聲能則被吸收,繼而降低噪聲。例如,在變壓器周圍安裝頻率干擾器,使之頻率發(fā)生能量交換,降低噪聲。
4.噪聲減震技術(shù)。變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)中所發(fā)生震動,可通過改變外界環(huán)境,使其減少震動,使一部分由于震動所產(chǎn)生的噪聲轉(zhuǎn)化消耗,降低噪聲,例如在變壓器底端,增加彈簧,減少震動,使之噪聲降低。
五、實際案例分析
1.案例一:某35KV室內(nèi)變電站,由于鄰近居民樓,噪聲擾民問題時有發(fā)生,為解決噪聲對居民的影響,我們采用了弛豫吸聲技術(shù),在變壓器低端增加彈簧進(jìn)行減震,改變振動頻率,進(jìn)行改造,并對變電站改造前后的主設(shè)備和站界噪聲進(jìn)行了測試。該變電站噪聲治理前后的變壓器室內(nèi)的噪聲見表1,站界噪聲見表2。
某35kv變電站位于市中心,一側(cè)鄰近居民樓,按照天津市環(huán)保局津環(huán)保固【2001】350號文件“天津市《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》適用區(qū)域劃分方案”,該變電站屬于II類標(biāo)準(zhǔn)適用區(qū),站界噪聲晝間不得大于60 dB(A),夜間不得大于50dB(A)。
通過弛豫吸聲技術(shù)改造后,主變室內(nèi)噪聲降低了2.8~4.8dB(A),站界環(huán)境噪聲符合GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》中II類夜間標(biāo)準(zhǔn)要求。相對于其他治理方法,弛豫吸聲技術(shù)更適合于此變電站的具體情況。彈簧減震使得減少震動帶來的噪聲污染。
2.案例二:某土建10kV變電站坐落在南開區(qū)某居民小區(qū)住宅樓一層,二層為居民住宅。由于變壓器噪聲較大,對二層居民住宅產(chǎn)生了一定的影響,我們對其一層變電室頂棚進(jìn)行了吊頂隔聲、吸聲處理。并對其二層居民家中改造前后的噪聲進(jìn)行了測試。該二層居民家中治理前后的噪聲對照見表3。
某10kV變電站位于市中心,按照天津市環(huán)保局津環(huán)保固【2001】350號文件“天津市《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》適用區(qū)域劃分方案”,該變電站屬于I類標(biāo)準(zhǔn)適用區(qū),站界噪聲晝間不得大于55dB(A),夜間不得大于45dB(A)。
通過噪聲屏障吸聲技術(shù)改造后,變電室二層居民家中各點環(huán)境噪聲均比改造前有一定下降,客廳下降最為明顯,降低了7.8dB(A),符合GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》中I類夜間標(biāo)準(zhǔn)要求。相對于其他治理方法而言,噪聲屏障吸聲技術(shù)更適合于現(xiàn)場實際情況,更好地阻隔了噪聲的向上傳播,從而使樓上降低噪聲。
六、結(jié)語
本文主要分析了變電站噪聲治理的簡要措施,討論了變壓器噪聲的形成以及噪聲對人類帶來的危害,從多角度提出一些簡要的治理方法,并附以實際案例證明論述,從而改善變電站噪聲擾民的情況,使我們的生產(chǎn)、生活環(huán)境更加美好。
參考文獻(xiàn):
1.GB12348-2008工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)
2.津環(huán)保固【2001】350號.天津市城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)適用區(qū)域劃分方案
3.噪聲污染控制技術(shù).中國環(huán)境科學(xué)出版社,2007
(作者單位:天津市電力科學(xué)研究院 天津 300384)(責(zé)編:若佳)
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文