摘 要:本文分析了變壓器振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生的機(jī)理,傳播途徑和各種影響因素,介紹了橡膠隔振器在變壓器減振降噪中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:變壓器振動(dòng) 橡膠隔振器 噪聲
一、變壓器振動(dòng)和噪聲的傳播途徑
1.變壓器振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生機(jī)理
變壓器在運(yùn)行中矽鋼片組將因交變電流的電磁激勵(lì)和負(fù)荷的變化產(chǎn)生磁致伸縮,磁致伸縮使鐵芯隨著激磁頻率和變化產(chǎn)生周期性的振動(dòng),鐵芯振動(dòng)通過(guò)變壓器的鋼架底腳傳至支承的基礎(chǔ),并通過(guò)基礎(chǔ)向四周傳播。
2.變壓器振動(dòng)和噪聲傳播途徑
變壓器的振動(dòng)對(duì)辦公樓或居住樓內(nèi)環(huán)境的影響將不可忽視。一是辦公樓或居住樓的內(nèi)環(huán)境對(duì)噪聲振動(dòng)控制有較高的要求;二是變壓器安裝在建筑物的結(jié)構(gòu)上如地下室的樓板上,樓層結(jié)構(gòu)的剛度低,變壓器的振動(dòng)易引起建筑結(jié)構(gòu)的微振動(dòng)并產(chǎn)生二次結(jié)構(gòu)噪聲;三是沿變壓器底腳—基礎(chǔ)—建筑結(jié)構(gòu)傳遞的固體噪聲影響問(wèn)題。因此對(duì)變壓器應(yīng)采取必要的隔振措施,即把變壓器安裝在彈性支承也就是隔振器上。
二、隔振器的選擇
選用橡膠隔振器。因?yàn)橄鹉z隔振器的尺寸比金屬隔振器的尺寸小得多,同時(shí)橡膠隔振器的多向隔振效果好,而金屬隔振器只是單向隔振效果好。橡膠隔振器唯一的缺點(diǎn)是性能易受溫度影響,壽命較短。此外,在橡膠減振器使用一段時(shí)間后,應(yīng)檢查它是否老化使彈性變壞,如果已損壞應(yīng)及時(shí)更換。
如干式變壓器的質(zhì)量是3.57噸,選用上海青浦變壓器廠的JSD-1300隔振器,能承重1300kN,使用四個(gè)JSD-1300隔振器對(duì)稱布置。
JSD型橡膠隔振器由金屬件及橡膠體黏結(jié)而成,其彈性體采用軸對(duì)稱環(huán)狀剪切型結(jié)構(gòu),軸向承受額定載荷從10~1280kg,阻尼比大于0.05。該隔振器外形美觀,結(jié)構(gòu)緊湊,與同類型相規(guī)格隔振器相比結(jié)構(gòu)尺寸小、重量輕,安裝更換方便,工作安全可靠,能在-5℃~+50℃范圍內(nèi)保持正常工作。
三、橡膠隔振器安裝使用注意事項(xiàng)
一是隔振器作為支撐點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱于隔振體系重心布置,以防止產(chǎn)生振動(dòng)耦合。
二是使用隔振器應(yīng)以豎向壓縮力為主。嚴(yán)禁拉伸受力或水平方向(切向)受力過(guò)大,致使隔振器損壞失效。
三是隔振體系安裝地面基礎(chǔ)要求承載能力為隔振體系重量2~3倍即可。安裝隔振器的地面基礎(chǔ)應(yīng)有高于地面5~10cm的平臺(tái),以避免隔振器受水油等侵蝕。
四是在隔振體系與地面之間采取隔振器彈性支撐時(shí),其他與外界連接的部位也應(yīng)采取隔振方式,不得有其他剛性支撐或剛性連接形式。
五是在運(yùn)輸、安裝、使用過(guò)程中,嚴(yán)禁在隔振器內(nèi)插入、漏入任何異物,在內(nèi)外橡膠面上均不得受割、刺等破壞。
六是在隔振器安裝后應(yīng)檢查隔振器是否水平,隔振器壓縮變形是否一致。如水平和變形偏差較大(視具體情況而定),應(yīng)及時(shí)移動(dòng)隔振器位置,使隔振器承受載荷均勻,隔振體系平穩(wěn)。
七是在隔振器安裝后是否需要固定,應(yīng)視情況而定。當(dāng)設(shè)備重心較低、隔振器布點(diǎn)均勻、壓縮變形量一致、設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)振幅小并且其運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的作用力或反作用力不會(huì)引起設(shè)備自身的移動(dòng)時(shí),可不用固定隔振器。
八是在隔振器安裝使用后應(yīng)定期檢查,如發(fā)現(xiàn)隔振失效應(yīng)立即更換。
四、結(jié)論
1.研究成果
根據(jù)環(huán)境和安裝環(huán)境具體確定了隔振器設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)——工作性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)尺寸指標(biāo)。
2.研究所存問(wèn)題
研究雖取得一定成果,但在計(jì)算和實(shí)驗(yàn)方面尚存在待解決的問(wèn)題,有些是屬于研究中遇到的疑難和尚未解決的問(wèn)題,有些則是公認(rèn)難度較大問(wèn)題,目前還沒(méi)有很好的解決辦法。
由于橡膠隔振器不完全是由橡膠制成,橡膠隔振器由金屬件及橡膠體黏結(jié)而成,我們沒(méi)能把橡膠隔振器切開(kāi)看,不清楚其內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以它的彈性模量E和密度不可以直接得出,只能利用實(shí)驗(yàn)等效算出。
3.研究方向
(1)變壓器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化??紤]在對(duì)變壓器類產(chǎn)品進(jìn)行全面深入的電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、振動(dòng)受力、噪聲數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)上,同時(shí)考慮原材料成本,工藝控制等方面因素,在一個(gè)更高層次上進(jìn)行產(chǎn)品的最優(yōu)化設(shè)計(jì),以達(dá)到提高質(zhì)量,降低成本之目的。
(2)隔振設(shè)計(jì)。由于隔振器的成本較高,在以后的發(fā)展中,我們還要尋求有效的方法,通過(guò)隔振設(shè)計(jì)取代隔振器以達(dá)到節(jié)約成本的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]董志剛.變壓器的噪聲[J].變壓器,1995(l0).
(作者單位:許昌市高級(jí)技工學(xué)校)