本實(shí)用新型涉及噪聲控制領(lǐng)域，尤其涉及一種用于變電站的全頻段降噪聲屏障及屏蔽裝置。

背景技術(shù)：

變電站是重要的電力中轉(zhuǎn)場所，近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市用電量快速增加，城市中心用電負(fù)荷密度增大，110~220kv乃至500kv的變電站都已進(jìn)入中心城區(qū)，尤其是原有的一些建造年代比較早的變電站周圍也陸續(xù)成為居民住宅區(qū)，變電站城市化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，與周圍人居環(huán)境產(chǎn)生了較大矛盾。隨著人們環(huán)保意識的不斷提高，變電站噪聲擾民投訴事件逐漸增多，因此研發(fā)與變電站降噪相關(guān)的新型技術(shù)和產(chǎn)品尤為迫切。

變電站主要噪聲源包括變壓器、高抗器、冷卻風(fēng)機(jī)等，其中變壓器本體噪聲及其冷卻系統(tǒng)的噪聲是大多數(shù)變電站最主要的噪聲來源，本體噪聲主要來源于硅鋼片的磁致伸縮引起的鐵心振動以及硅鋼片接縫處和疊片之間存在因漏磁而產(chǎn)生的電磁吸引力，以低頻線譜噪聲為主；冷卻裝置的噪聲主要來源于冷卻風(fēng)扇或變壓器油泵運(yùn)行時產(chǎn)生的振動，隨風(fēng)扇和油泵的轉(zhuǎn)速變化，噪聲頻譜特征表現(xiàn)為以不同頻段噪聲為主。因此變電站主要噪聲頻譜特性為全頻段分布，但以低頻噪聲為主。

變壓器的降噪方式主要包括從聲源處降噪和在傳播路徑上降噪兩大類，從聲源處降噪對于已經(jīng)建好的變壓器來說整修繁瑣、工程浩大，可行性不高；在傳播路徑中降噪主要采用隔聲罩、聲屏障等設(shè)備，但由于低頻噪聲具有較強(qiáng)的穿透性和衍射特性，傳統(tǒng)聲屏障對低頻段噪聲效果不佳，若要取得較好的效果，聲屏障厚度又過大，給運(yùn)輸和施工帶來不便性。因此，研發(fā)一種對低頻有一定降噪效果且便于施工安裝的聲屏障具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

如中國實(shí)用新型專利《一種戶內(nèi)變電站用低頻吸聲降噪裝置》（授權(quán)公告號CN 204356925 U）公開的低頻吸聲降噪裝置，該裝置存在安裝要求要，需要背靠墻，且只能對室內(nèi)低頻噪聲有一定的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種用于變電站的全頻段降噪聲屏障及屏蔽裝置。本實(shí)用新型包括超材料低頻降噪層和高頻降噪層，超材料低頻降噪層設(shè)置于全頻段降噪聲屏障本體的前端，高頻降噪層設(shè)置于超材料低頻降噪層后端，超材料低頻降噪層由若干周期性排布的晶格組成，每個晶格間設(shè)置硅橡膠彈性薄膜，硅橡膠彈性薄膜的聲入射方向一側(cè)粘貼有質(zhì)量塊。本實(shí)用新型的全頻段降噪聲屏障對高、中、低頻段均有良好降噪功能。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種用于變電站的全頻段降噪聲屏障，包括超材料低頻降噪層和高頻降噪層，其特征在于：所述的超材料低頻降噪層設(shè)置于全頻段降噪聲屏障本體的前端，高頻降噪層設(shè)置于超材料低頻降噪層后端，所述的超材料低頻降噪層由若干周期性排布的晶格組成，每個晶格間設(shè)置硅橡膠彈性薄膜，硅橡膠彈性薄膜的聲入射方向一側(cè)粘貼有質(zhì)量塊。

根據(jù)如上所述的用于變電站的全頻段降噪聲屏障，其特征在于：所述的晶格采用有機(jī)玻璃、樹脂或EVA材料制成。

根據(jù)如上所述的用于變電站的全頻段降噪聲屏障，其特征在于：單位晶格的厚度為1 mm 至2mm，棱寬不超過2mm，硅橡膠彈性薄膜厚度為0.1 mm 至1mm。

根據(jù)如上所述的用于變電站的全頻段降噪聲屏障，其特征在于：所述的質(zhì)量塊為鐵片質(zhì)量塊，厚度不超過2mm，質(zhì)量塊面積不超過晶格所圍薄膜面積的1/2。

根據(jù)如上所述的用于變電站的全頻段降噪聲屏障，其特征在于：所述的高頻降噪層由內(nèi)至外包括多孔鋁板、玻璃吸音棉、阻火材料和隔音背板。

根據(jù)如上所述的用于變電站的全頻段降噪聲屏障，其特征在于：所述的多孔鋁板穿孔率在50%以上，厚度為1 mm 至1.5mm；玻璃吸音棉厚度為100mm；阻火材料選用玻鎂板，厚度為5mm；隔音背板為玻璃鋼材料，外表面無發(fā)光。

一種用于變電站的屏蔽裝置，包括鋼結(jié)構(gòu)立柱的安裝和全頻段降噪聲屏障本體的安裝，其特征在于：所述的全頻段降噪聲屏障本體為如上所述的用于變電站的全頻段降噪聲屏障。

根據(jù)如上所述的用于變電站的屏蔽裝置，其特征在于：所述的鋼結(jié)構(gòu)立柱為H型鋼，H型鋼表面依次涂有熱鍍鋅層和防腐涂層，H型鋼立柱固定在地面基礎(chǔ)上，底部用螺絲固定，H型鋼設(shè)置有靜電接地裝置。

根據(jù)如上所述的用于變電站的屏蔽裝置，其特征在于：所述的全頻段降噪聲屏障本體豎向插入H型鋼立柱兩側(cè)的凹槽中，經(jīng)緊固件與H型鋼立柱固接為一體。

本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是：采用全頻段降噪聲屏障將超材料技術(shù)與吸隔聲技術(shù)相結(jié)合，可有效控制變電站噪聲傳播路徑，降低全頻段噪聲，相比于傳統(tǒng)聲屏障具有隔聲量大、厚度小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，且有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)聲屏障難以阻隔500Hz以下低頻噪聲的不足。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型全頻段降噪聲屏障示意圖；

圖2是本實(shí)用新型全頻段降噪聲屏障縱剖面示意圖；

圖3是本實(shí)用新型全頻段降噪聲屏障連接后的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明，1-全頻段降噪聲屏障本體，2-超材料低頻降噪層，3-晶格，4-硅橡膠彈性薄膜，5-質(zhì)量塊，6-鋼結(jié)構(gòu)立柱，7-高頻降噪層，8-多孔鋁板，9-玻璃吸音棉，10-阻火材料，11-隔音背板，12-型鋼骨架，13-地面基礎(chǔ)。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

一種用于變電站的全頻段降噪聲屏障降噪原理如下：當(dāng)變壓器輻射噪聲經(jīng)過全頻段降噪聲屏障時，首先經(jīng)過超材料低頻降噪層2，變壓器輻射噪聲的低頻頻段內(nèi)聲波頻率與質(zhì)量塊5在薄膜4上的共振頻率相匹配，引發(fā)質(zhì)量塊5的共振，從而消耗掉低頻噪聲能量，然后經(jīng)過高頻降噪層7，中高頻段噪聲聲波一部分經(jīng)隔音材料的反射而無法穿過全頻段降噪聲屏障，一部分通過玻璃吸音棉9的阻尼作用，在傳播過程中轉(zhuǎn)化為熱能而被消耗掉，總體實(shí)現(xiàn)變電站輻射噪聲全頻段降噪。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的全頻段降噪聲屏障本體1包括超材料低頻降噪層2和高頻降噪層7。為了盡量減少聲反射、折射等現(xiàn)象對超材料性能的影響，將超材料低頻降噪層2設(shè)置于全頻段降噪聲屏障本體1的前端，即變壓器輻射噪聲首先與超材料低頻降噪層2區(qū)域的接觸。超材料低頻降噪層2由若干周期性排布的晶格3組成，每個晶格3間設(shè)置有硅橡膠彈性薄膜4，硅橡膠彈性薄膜4的聲入射方向一側(cè)粘貼有質(zhì)量塊5。晶格3可采用有機(jī)玻璃、樹脂或EVA材料制成，為提升降噪效果，晶格3需足夠小以確保單位面積的全頻段降噪聲屏障具有足夠多數(shù)量的晶格3，本實(shí)用新型實(shí)施例中單位晶格3的厚度為1-2mm，棱寬不超過2mm，硅橡膠彈性薄膜4厚度為0.1-1mm，質(zhì)量塊5采用鐵片質(zhì)量塊，形狀不限，厚度不超過2mm，面積不超過晶格所圍薄膜面積的1/2，周期性排布的晶格3數(shù)量由聲屏障面積大小決定。高頻降噪層7設(shè)置于超材料低頻降噪層2后端，由內(nèi)至外包括多孔鋁板8、玻璃吸音棉9、阻火材料10和隔音背板11，其中多孔鋁板8穿孔率在50%以上，厚度為1-1.5mm，玻璃吸音棉9厚度為100mm，阻火材料10選用玻鎂板，厚度為5mm，隔音背板11為玻璃鋼材料，外表面無發(fā)光。

如圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的全頻段降噪聲屏障安裝時包括鋼結(jié)構(gòu)立柱6的安裝和全頻段降噪聲屏障本體1的安裝。鋼結(jié)構(gòu)立柱6為H型鋼，為延長鋼結(jié)構(gòu)立柱6的使用壽命，在H型鋼表面依次涂有熱鍍鋅層和防腐涂層，H型鋼立柱固定在地面基礎(chǔ)上，底部用螺絲固定，設(shè)置有靜電接地裝置。全頻段降噪聲屏障本體1豎向插入H型鋼立柱兩側(cè)的凹槽中，H型鋼與全頻段降噪聲屏障本體1可設(shè)置型鋼骨架12，全頻段降噪聲屏障本體1、型鋼骨架12經(jīng)緊固件與H型鋼立柱固接為一體。根據(jù)所需聲屏障實(shí)際大小，可設(shè)置多根H型鋼立柱，每兩根立柱之間插入全頻段降噪聲屏障本體1。

本實(shí)用新型對變電站各頻段噪聲均有良好的降噪性能，技術(shù)方案主要特點(diǎn)為：

（1）隔聲量高，尤其是對500Hz以下的低頻噪聲具有良好的降噪性能；

（2）裝配式結(jié)構(gòu)、模塊化尺寸，便于安裝和拆卸；

（3）采用合理的尺寸模數(shù)，可根據(jù)實(shí)際需要靈活變動外形尺寸；

（4）外觀整齊協(xié)調(diào)，與環(huán)境有較好融合性；

（5）針對抗風(fēng)、防腐、絕緣等性能均有設(shè)計，具有較長壽命期。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。