本发明专利技术公开了一种适用于换流站滤波电容器的隔声装置，包括设置在电容器壳体顶部、底部及其中一组相对侧面的吸隔声结构，和设置在电容器壳体另一组相对侧面的消声结构；所述吸隔声结构由阵列分布的吸隔声单元组成，吸隔声单元包括依次贴合的第一面板、中间迷宫层和第二面板，靠近电容器壳体一侧的面板上设置有穿孔；所述中间迷宫层包括框架，所述框架的内部空间被隔板分隔成若干条共平面的折叠通道，若干条所述折叠通道在框架的中心区域相互连通，所述中心区域正对所述穿孔的位置。本发明专利技术可在保证滤波电容器散热性能的同时，大幅降低其声能显著的多个谐波噪声，具有较好的工程应用前景。景。景。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于换流站滤波电容器的隔声装置
[0001]本专利技术涉及吸声和隔声
，具体涉及一种适用于换流站滤波电容器的隔声装置。
技术介绍
[0002]近年来，随着高压直流输电电压等级的不断提高，换流站中电力设备在数量和容量上不断增加，其辐射的低频噪声污染问题备受公众关注。在高压直流输电系统中，为吸收整流和逆变过程中产生的大量谐波电流，需要配置大量的滤波电容器。这些电容器在谐波电流激励下将产生较大噪声，考虑到换流站中配置的滤波电容器数量多、密度大、且常被安装于较高的电容器塔架上，其噪声目前已成为换流站噪声的主要来源之一。
[0003]为降低电容器辐射噪声，黄国兴等人通过在电容器顶面(套管侧)和底面分别增设微穿孔板共振吸声结构降低电容器辐射的噪声。然而，微穿孔板共振吸声结构通常要求较大的背腔实现中低频吸声，且其吸声带宽较窄，不足以覆盖电容器噪声的几个主要的谐波频率。专利文献 CN111785520A公布了一种适用于电力电容器的降噪装置，通过设置全封闭式减振外壳，并在外壳内设置海绵层和真空管降低其噪声辐射噪声。然而，由于海绵的散热能力很差，尽管其提出在电容器内部设置散热装置，但实现方式过于复杂，且内部空间封闭无法形成有效对流，该装置的散热效果不佳。专利文献CN110767446A公布了一种电力滤波电容器降噪装置以及降噪方法，包括分别安装在电容器壳体顶部的隔声罩和安装在其底部的吸声腔结构。然而，该装置只对电容器顶部和底部作隔声处理，尽管电容器顶部和底部相比侧面所辐射的噪声声压级更高，但由于电容器侧面具有更大的声辐射面积，其辐射的声能量仍较大，故该装置的整体隔声量不高。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种适用于换流站滤波电容器的隔声装置，在兼顾通风散热的同时，实现高效隔声。
[0005]一种适用于换流站滤波电容器的隔声装置，一种适用于换流站滤波电容器的隔声装置，其特征在于：包括设置在电容器壳体顶部、底部及其中一组相对侧面的吸隔声结构，和设置在电容器壳体另一组相对侧面的消声结构；
[0006]所述吸隔声结构由阵列分布的吸隔声单元组成，所述吸隔声单元包括依次贴合的第一面板、中间迷宫层和第二面板，靠近电容器壳体一侧的面板上设置有穿孔；所述中间迷宫层包括框架，所述框架的内部空间被隔板分隔成若干条共平面的折叠通道，若干条所述折叠通道在框架的中心区域相互连通，所述中心区域正对所述穿孔的位置。
[0007]所述消声结构由阵列分布的消声单元组成，所述消声结构包括依次贴合的第一穿孔板、所述的中间迷宫层和第二穿孔板；消声单元的中间迷宫层与吸隔声单元的中间迷宫层结构完全相同。
[0008]根据换流站内滤波场中电容器的噪声频谱特性，如图1所示，电容器辐射的噪声主
要为中低频噪声，且具有明显的谐波特性，尤其是400Hz、 500Hz、600Hz和700Hz谐波上声能显著。为此，以400Hz、500Hz、600Hz 和700Hz为目标频率，设计吸隔声单元和消声单元的中间迷宫层四条折叠声通道的长度。每条折叠声通道的长度分别为目标频率对应波长的1/4。当声波入射到吸隔声单元或消声单元上时，声波沿面板或穿孔板开口处进入中间迷宫层的折叠通道中，由于声波在折叠通道末端反射并返回至开口处所经历的声程差正好为目标频率对应波长的1/2，该频率声波在面板或穿孔板开口处产生相消干涉。因此，面板或穿孔板开口位置处声能量很小，大部分声能量聚集在折叠通道内部，由于声波在折叠通道内传播过程中存在热粘性损耗，聚集在折叠通道内的声能量被转化为热能而损耗掉，从而实现对目标频率噪声的高效吸声，进而产生较高的隔声量。
[0009]作为优选，位于所述电容器壳体的顶部的吸隔声结构中设置有若干个等间距布置的所述消声单元。即设置在电容器壳体顶部的部分吸隔声单元替换为消声单元，使得隔声装置内部可通过自然对流进行散热，以增强电容器的散热能力，替换的单元数量为吸隔声单元总数的若干分之一。
[0010]作为优选，所述中间迷宫层内位于中心区域同侧的相邻折叠通道相互缠绕；各折叠通道的宽度相同。
[0011]作为优选，所述消声结构设置在电容器壳体长边的两个侧面，其中一侧消声结构上等间距设有小型风扇，相邻两个小型风扇间距为若干个单元宽度；所述小型风扇设置在位于消声单元背向电容器壳体侧的穿孔板的开孔处，小型风扇的排风方向为背向电容器壳体方向。
[0012]作为优选，所述第一穿孔板和第二穿孔板上的开孔形状均为圆形，且尺寸一致，以避免由于小型风扇与其所在穿孔的边缘间隙不均匀导致的气流再生噪声
[0013]作为优选，所述吸隔声结构和消声结构与电容器壳体间留有空腔，所述空腔深度不小于2cm，以减小通过电容器壳体振动传递的结构声。
[0014]作为优选，所述吸隔声结构和消声结构材质均为导热系数较高的金属，以提高电容器的散热能力。
[0015]作为优选，所述隔声装置针对单台电容器设置或针对相邻多台电容器一体化设置。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017](1)本专利技术根据换流站滤波电容器噪声频率特性曲线，针对性设计周期性单元结构，可有效降低电容器辐射的噪声。
[0018](2)本专利技术材质选用导热系数较高的金属，且在部分消声单元内设置散热风扇，可保证滤波电容器具有良好的散热条件。
[0019](3)本装置单元厚度仅2～3cm，装置体积小，质量轻，具有较好的工程应用前景。
附图说明
[0020]图1为换流站滤波场中电容器的典型噪声频谱；
[0021]图2为本专利技术实施例中适用于换流站滤波电容器的隔声装置整体安装示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例中吸隔声结构的整体结构示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例中吸隔声单元的结构示意图；
[0024]图5为本专利技术实施例中吸隔声单元的中间迷宫层的示意图；
[0025]图6为本专利技术实施例中消声单元的结构示意图；
[0026]图7为图2中的局部A的放大图；
[0027]图8为本专利技术实施例中吸隔声结构吸声系数仿真计算结果；
[0028]图9为本专利技术实施例中吸隔声结构隔声量仿真计算结果。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]如图2所示，一种适用于换流站滤波电容器的隔声装置，包括设置在滤波电容器1壳体外侧的吸隔声结构2和消声结构3，其中，吸隔声结构 3设置在电容器1壳体的顶部(套筒侧)、底部和短边的两个侧面，消声结构3设置在电容器1壳体长边的两个侧面。吸隔声结构2和消声结构3与电容器1壳体之间留有空腔，空腔深度为3cm。
[0031]如图3～7所示，吸隔声结构2由矩形阵列分布的吸隔声单元21本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于换流站滤波电容器的隔声装置，其特征在于：包括设置在电容器壳体顶部、底部及其中一组相对侧面的吸隔声结构，和设置在电容器壳体另一组相对侧面的消声结构；所述吸隔声结构由阵列分布的吸隔声单元组成，所述吸隔声单元包括依次贴合的第一面板、中间迷宫层和第二面板，靠近电容器壳体一侧的面板上设置有穿孔；所述中间迷宫层包括框架，所述框架的内部空间被隔板分隔成若干条共平面的折叠通道，若干条所述折叠通道在框架的中心区域相互连通，所述中心区域正对所述穿孔的位置。2.根据权利要求1所述的适用于换流站滤波电容器的隔声装置，其特征在于：所述消声结构由阵列分布的消声单元组成，所述消声单元包括依次贴合的第一穿孔板、所述的中间迷宫层和第二穿孔板。3.根据权利要求2所述的适用于换流站滤波电容器的隔声装置，其特征在于：位于所述电容器壳体的顶部的吸隔声结构中设置有若干个等间距布置的所述消声单元。4.根据权利要求1或2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟国庆，林秦豪，林旗力，董丽，郭靖怡，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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