變電站噪音污染及其控制簡(jiǎn)析

尚德李曉芳 張嵩陽(yáng)

（1國(guó)網(wǎng)河南省電力公司洛陽(yáng)供電公司 河南洛陽(yáng) 471000 2.國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院 河南鄭州 450000）

隨著我國(guó)城市居民生活水平的提高，城市用電量增長(zhǎng)迅猛，變電站要在滿足居民用電要求的同時(shí)，還要加快變電站的建設(shè)的供電質(zhì)量。與此同時(shí)，隨著我國(guó)城市化現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)用地和城市居民居住用地的矛盾也逐漸浮出水面，一面是不斷加速增長(zhǎng)的工業(yè)發(fā)展建設(shè)，一面是城市居民規(guī)模不斷擴(kuò)張，城市用地日益緊張，越來(lái)越多的居民住宅開始由市中心向周邊蔓延，變電站的建設(shè)和選址也變得越來(lái)越困難了，很多變電站面臨著被城市居民住宅包圍的局面，變電站開始逐漸深入到城區(qū)之中，而變電站在生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程中產(chǎn)生的噪音污染隨著住宅用地的增多開始影響到住宅居民的正常生活。另一方面，隨著我國(guó)法律的不斷健全和完善，公眾保護(hù)環(huán)境的意識(shí)逐漸提高，由于居民住在離變電站越來(lái)越近，特別是變電廠產(chǎn)生的噪音污染已經(jīng)嚴(yán)重的影響到周遭居民的正常生活的背景下，解決變電廠產(chǎn)生的噪音污染，更好的保障周遭居民的生活環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)城區(qū)變電站建設(shè)和周遭環(huán)境保護(hù)的相互協(xié)調(diào)發(fā)展成為了現(xiàn)下迫在眉睫的問(wèn)題。

1 變電站噪音特性分析

1.1 變電站噪音來(lái)源分析

變電站的噪音一般分成機(jī)械類噪音和電磁類噪音兩個(gè)類型，機(jī)械類噪音產(chǎn)生的主要原因是由于變電站內(nèi)的各種輔助設(shè)備所產(chǎn)生的噪音，如油泵、冷卻風(fēng)機(jī)等操作運(yùn)行時(shí)而產(chǎn)生的噪音，電磁類的噪音主要的來(lái)源則是電氣設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程中產(chǎn)生的噪音，其噪音的主要來(lái)源主要是變壓器本體發(fā)出的，此外還有電抗器等生產(chǎn)運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的噪音，變壓器在運(yùn)行時(shí)其內(nèi)部的鐵芯鋼片和繞組等的部件在電磁作用下發(fā)生碰撞或者產(chǎn)生振動(dòng)通過(guò)變壓器的箱體和底部，產(chǎn)生大量噪音。

1.2 噪音特性

變電站所產(chǎn)生的噪音多以低頻率噪音為主，250～500Hz之間的噪音音量最大，傳播最廣，具有較為明顯的音調(diào)特性。而且，當(dāng)居民住在不斷接近變電站，變電站所產(chǎn)生的低頻率噪音由于其波長(zhǎng)較長(zhǎng)的特性，在聲波接近居民住宅時(shí)，還容易引起居民住宅天花板、墻體等的共振現(xiàn)象，從而加深變電站產(chǎn)生的噪音污染的不利影響程度，加劇居民對(duì)噪音的煩厭程度。此外，由于變電站噪音的主要來(lái)源是由于變壓器在運(yùn)行時(shí)發(fā)出的，其噪音聲頻較低，傳播廣、控制難。通過(guò)科學(xué)研究表明，如果人長(zhǎng)期受到這種噪音的襲擾，很容易造成失眠、神經(jīng)衰弱、頭疼、記憶力衰退等精神損害和器質(zhì)性損害，低頻噪音直達(dá)人體耳骨，也會(huì)造成血壓升高、心動(dòng)過(guò)速、交感神經(jīng)緊張和內(nèi)分泌失調(diào)等。

2 變電站噪音污染評(píng)估和控制技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 噪音污染評(píng)估方法

常用的噪音污染的評(píng)估方法和檢測(cè)手段有A計(jì)權(quán)聲級(jí)方法和通過(guò)噪聲評(píng)估曲線進(jìn)行噪音等級(jí)的劃分兩種，A計(jì)級(jí)權(quán)聲級(jí)方法是國(guó)外最為常用的方法之一，其原理主要是針對(duì)20～2萬(wàn)Hz的聲音通過(guò)網(wǎng)絡(luò)計(jì)權(quán)來(lái)求得總聲壓級(jí)來(lái)進(jìn)行評(píng)估的方法，由于A聲級(jí)的噪音音量和人耳對(duì)低頻聲音的靈敏度相近，使得使用這種方法更具真實(shí)性，從而被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外的噪音評(píng)價(jià)技術(shù)中。評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)主要按照環(huán)境影響評(píng)估技術(shù)指導(dǎo)中的規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估的方法是基于人耳的聽覺(jué)特性進(jìn)行的，其評(píng)估量對(duì)像變電站產(chǎn)生的噪音污染這種低頻率噪音有一定的衰減，此外，這種評(píng)價(jià)方法沒(méi)有辦法直觀的反映某一噪音的頻譜特性，進(jìn)而沒(méi)有辦法較為直觀的評(píng)估500Hz以下的聲頻，所以，各國(guó)開始研發(fā)新的更適合變電站噪音污染評(píng)估的方法。

由此，噪聲評(píng)估曲線逐漸出現(xiàn)在人們的視野中，在20世紀(jì)時(shí)由美國(guó)的科學(xué)家貝瑞內(nèi)克提出NC法，更加適用于人體主觀更感受的噪音評(píng)估曲線技術(shù)，評(píng)估方法首先用待評(píng)估測(cè)試的聲壓級(jí)和評(píng)價(jià)曲線的縱坐標(biāo)的數(shù)值進(jìn)行比較，進(jìn)而得出各頻帶的對(duì)應(yīng)噪音數(shù)值，選取其中最大的噪音數(shù)值作為該噪音的評(píng)估值。在2008年的時(shí)候有美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)頒布新的噪音評(píng)估方法，eNC法，即是現(xiàn)如今的噪音評(píng)估曲線法，該法被不斷的完善改進(jìn)，逐漸成為了現(xiàn)如今美國(guó)通風(fēng)、采暖和空調(diào)工程噪音控制標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。該法也同樣適用于現(xiàn)如今的變電站噪音污染評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的方法，但是，該法仍然低估了低頻率噪音對(duì)人的主觀感受的影響，表現(xiàn)在人對(duì)噪音的主觀感受和噪音的客觀評(píng)價(jià)的不一致上，所以該法而僅僅提出了一些初步的建議。能夠準(zhǔn)確的評(píng)估變電站所產(chǎn)生的低頻噪音的方法和指標(biāo)都仍相對(duì)較少。

2.2 控制變電站噪音污染的技術(shù)現(xiàn)狀

根據(jù)目前對(duì)于解決和減少變電站發(fā)出噪音的措施，變電站降噪措施可以從減少低噪音設(shè)備制作成本或者是控制源頭產(chǎn)生的噪音兩個(gè)方面為主要的出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行?？刂圃搭^噪音的方法是最有效、最徹底的處理方法，所以，可以根據(jù)變電站的實(shí)際情況，選擇經(jīng)濟(jì)、科學(xué)合理的降噪措施，主要通過(guò)消聲、吸聲和隔聲三個(gè)方面入手。是目前較為適用于城市變電站噪音污染治理的方法。

2.2.1 變壓器本體和冷卻系統(tǒng)的噪音防治

從控制噪音的聲源傳播入手，噪音的減震措施是指在變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，通過(guò)改變其外界的環(huán)境，進(jìn)而減少震動(dòng)，使一部分震動(dòng)所產(chǎn)生的噪音被轉(zhuǎn)化消耗掉，達(dá)到降低噪音的效果?？梢栽谧儔浩鞯牡锥颂砑訌椈桑a(chǎn)生一個(gè)緩沖力緩沖變壓器產(chǎn)生的震動(dòng)，是從源頭減少震動(dòng)進(jìn)而減少噪音的一種較為有效的方法。此外，還有消音器消音法，主要利用具有特殊形式結(jié)構(gòu)或者是吸聲內(nèi)襯的氣流管道進(jìn)而降低噪音的處理方法，這種既能夠降低噪音又能夠通過(guò)氣流進(jìn)行冷卻的設(shè)備又叫做消聲器。為了進(jìn)一步減少變電站內(nèi)本體產(chǎn)生噪音和風(fēng)機(jī)噪音傳播到室外，可以采取消音器在房間的各個(gè)通風(fēng)口進(jìn)行消聲，在主變壓器出可以在其進(jìn)出風(fēng)口處使用抗性復(fù)合型的消聲器，這樣做不僅可以降低變壓器的中低頻噪音，還可以通過(guò)出風(fēng)口減少通風(fēng)機(jī)中產(chǎn)生的高頻噪音。

2.2.2 有源消聲技術(shù)

有源消聲技術(shù)，即是指通過(guò)在變電站內(nèi)產(chǎn)生噪音的機(jī)械設(shè)備處鋪設(shè)多個(gè)噪音發(fā)生器，噪音發(fā)生器又可以稱作噪音干擾器，其發(fā)出的聲波具有獨(dú)特的特性，能夠和變壓器等發(fā)出的低頻噪音相互抵消，進(jìn)而消減聲能，減少噪音的一種方法，對(duì)噪音具有一定程度的衰減和抑制效果。這種技術(shù)能夠利用變壓器產(chǎn)生的噪音音波在空氣媒介中進(jìn)行傳播時(shí)具有固定的頻率的原理，當(dāng)這些聲波穿過(guò)干擾器或者是噪音發(fā)生器所發(fā)出的固定頻率時(shí)會(huì)發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，進(jìn)而改變聲速，吸收聲能，降低噪音。可以將頻率干擾器安裝在變壓器周遭。

2.2.3 視覺(jué)調(diào)整法

這項(xiàng)技術(shù)是由浙江大學(xué)的張邦俊教授發(fā)現(xiàn)提出的，其主要目的是為了通過(guò)視覺(jué)效果的改變進(jìn)而減少噪音污染對(duì)周遭居民的主觀煩厭程度。通過(guò)對(duì)噪音源的可視性和噪音污染對(duì)人體的主觀感受的影響的研究，從中發(fā)現(xiàn)，在受噪音污染同樣敏感的地方，在噪音源可見時(shí)要比不可見時(shí)的對(duì)人體主觀感受，會(huì)帶來(lái)不同感受，綠化視覺(jué)效果可以有效的降低噪音污染對(duì)人帶來(lái)的煩厭程度。

2.2.4 屏障隔斷技術(shù)

屏障隔斷技術(shù)，主要通過(guò)組成構(gòu)件、材料和結(jié)構(gòu)的選擇和布置來(lái)隔斷噪音通過(guò)空氣媒介傳播出去的方法，一般較為常用的類型為隔聲屏、隔聲罩以及隔聲間三種。。變電站常用隔聲進(jìn)行噪音的防治的應(yīng)用有風(fēng)機(jī)箱的隔音罩降噪等，另外，將變壓器置于隔音室內(nèi)也有很好的隔音效果。隔聲間以及隔聲罩都是采用封閉噪音源的方式進(jìn)行隔音的，而隔聲屏是敞開式，隔音效果并不明顯。

3 結(jié)語(yǔ)

雖然目前有較有效的措施減少變電站的噪音，但如何進(jìn)一步的控制和減少變電站噪音對(duì)周遭居民的影響對(duì)電力工作人員來(lái)說(shuō)仍是一個(gè)十分重要急需解決的問(wèn)題。進(jìn)一步探尋控制和減少變電站噪音影響周遭居民正常生活的解決辦法，更好的保障周遭居民的利益，提高他們的生活質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)城區(qū)變電站建設(shè)和周遭環(huán)境保護(hù)的相互協(xié)調(diào)發(fā)展。

[1]王 頌，程建偉，張曦，李銳海，李 敏，李 斌.220kV變電站電暈噪聲抑制技術(shù)研究和應(yīng)用[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2015（03）.

[2]周建國(guó)，李莉華，杜茵，遲峰.變電站、換流站和輸電線路噪聲及其治理技術(shù)[J].中國(guó)電力，2009（03）.