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【摘 要】笔者通过分析室内变电站的主要噪声源及其传播途径，并在此基础上提出相应的噪声控制措施，同时结合降噪工程的设计实例，对实施措施进行了分析。
【关健词】变电站；室内噪声；控制措施
随着现代化城市和工农业经济的发展，部分变电站将处于城市的中心或人口密集区。城市是人口集中地区，由于受到占地面积的严格限制，110kV城市变电站通常都采用室内布置方式，将主变压器（简称“主变”）放置在室内，并通过房屋隔声和屏蔽控制主变的运行噪声。
室内变电站由于设备是放在全封闭的环境中，不可能采取自然通风冷却的方式，而只能采用加装排气扇，增加通风道等强迫冷却方式。主变是变电站中最大的发热体，主变的安全运行需要良好的通风散热条件，因此主变压器室通常必须开设门窗及自然进风口，这些开放的界面使室内的噪声传至室外，对周围居民产生影响。要控制站内噪声对环境的影响，就应从变电站的设计阶段开始考虑防噪措施。
1.变电站的主要噪声源及传播途径
1.1变电站的主要噪声源
变压器作为变电站的重要设备，在输电过程中发挥着核心作用。变电站一般设有两台及以上体积庞大的主变压器，由于主变在运行过程中产生的噪声声级大、频率低，因此透射能力较强，在变电站诸多设备中对声学环境的影响力最大，是变电站的主要噪声源。
1.2噪声源的传播途径
室内变电站由于占地面积小，站内主要设备布置紧凑，主变压器、电容器、配电装置等主要集中在零米层。考虑到通风散热及采光等要求，变电站建筑物墙面通常开启了若干窗户以及通风散热孔，这类窗户及散热孔等即成为屏蔽室内噪声的薄弱环节，是传播室内噪声的重要途径。
室内声源在靠近门、窗或通风散热孔处，室内、室外的声压级分别为Lp1和Lp2（见图1）。若室内形成了混响声场，则室外的声压级Lp2如下式所示：
式中：
TL——隔墙（或门、窗）的隔声量，dB。
图1室内声源等效为室外声源图例
由上式可知，在隔墙（或门、窗）的隔声量一定的情况下，透射出室外的声音能量随着室内声音能量的提高而相应增加。
2.主变压器噪声的形成及特性
变压器噪声有90%源于铁心和绕组振动引起的磁滞伸缩，磁滞伸缩使得铁心随着励磁频率的变化而周期性振动，并通过铁心垫脚和绝缘油传递给油箱壁，从而引起油箱壁的振动，向外界辐射噪声。变压器本体的噪声属于低频噪声，其频率范围在100Hz-5OOHz，峰值频率多出现在250Hz和5OOHz。对于不同容量的电力变压器，铁心噪声频谱有所不同，额定容量越大，基频所占的比例越大，谐频分量越小；而变压器的额定容量越小，铁心噪声中的基频成分越小，谐频所占的比例越大。
变压器是一个由各种组部件组成的弹性振动系统，该系统有许多固有振动频率。当变压器的铁心、绕组、油箱及其他结构的机械振动的固有频率接近或等于硅钢片磁滞伸缩振动的基频（2倍的电源频率）及其整数倍（对于5OHz电源，系指100、200、300、400）时，将会产生谐振，使变压器噪声显著增加。
3.室内变电站的噪声控制措施
室内变电站由于设备是处于全封闭的环境中，冷却方式只能采用排气扇、抽风机予以强制通风。变压器室为独立封闭间形式，各自设有门、窗、进风口及屋顶的排风口，室内噪声即由这些开放的界面或隔声能力薄弱的环节影响外界。
室内变电站建筑物的砖墙一般为240mm厚，这类厚度的砖墙隔声量一般为5OdB。然而实际情况并非如此，通常人们会感觉到从生产车间发出吵闹的噪声，这些噪声在接近车间的门或窗户时尤为突出。当墙面上存在门、窗或进风口时，墙、门、窗等分构件自身的隔声量为Ri，面积是Si；，则组合构件的综合隔声量R由下式表示：
可以看出，当某一分构件的隔声量很小时，墙体的综合隔声量将大幅下降。一堵隔声量为50dB的墙，若上面开了一个面积为墙面积百分之一的洞，则墙的综合隔声量降低到仅为20dB；开一个千分之一的洞，综合隔声量为30dB。所以提高墙体隔声量要从改善和提高门窗等隔声量低的构件入手。
3.1门的隔声
声波透射过门的途径主要是门扇和门缝，普通木质门的隔声量低的只有15dB，市场销售的钢质门虽有密封胶条，但效果不佳，隔声量多在20-22dB之间。采用专业制造的隔声门，隔声量可以达到30dB以上。将位于建筑物外墙面上的门更换为隔声量高的门，即可相应提高这一侧墙的整体隔声量。
3.2窗的隔声
普通钢窗由于存在框扇间隙，隔声量一般的只有20-22dB。采用专业隔声窗，在125-5OOHz的倍频程隔声量也能达到30dB以上，对于变压器室的中、低频噪声有很好的隔声效果。
在室内变电站的建筑物中，窗的功能主要是采光，通常窗的设置数量较大。提高窗的隔声量，是控制室内噪声传播的重要措施。
墙面进风口安装的普通百叶窗一般几乎没有隔声量，工程上采用消声通风百叶窗，当叶片宽度达到300mm以上，125-500Hz间的倍频程降噪量可达到1OdB以上。
3.3屋顶抽风机噪声控制
屋顶抽风机用于将室内的热空气抽出并排至大气，风机的噪声频率以中高频为主。风机噪声的控制采用安装隔声罩的方式。金属隔声罩涂敷一定厚度的阻尼材料、内衬吸声材料，在防止罩壳产生振动的同时也可保证隔声罩的设计隔声量；排气口根据实际情况安装消声管道、消声弯头及消声器，以降低风机噪声的影响。
3.4变压器室内部降噪
在封闭的室内，主变的运行噪声传至各面墙体时均发生反射，反射声与直达声叠加就产生了更高的噪声级。由于主变的运行噪声级是稳定的，因此室内混响声场也是准均匀的，这种情况下室内的声压级将提高4-12dB。
使用吸声材料制作的吸声构件，可以较好地削弱室内的混响声。工程上使用吸声材料主要是对室内的反射声进行吸收衰减，通过在室内墙面做吸声处理，吸收掉一部分声能，使反射减弱，从而使室内总的噪声级下降。 3.5降噪工程的实施措施分析
宝鸡市内某110kV变电站，规划容量为3台63MVA三相双绕组有载调压变压器。变电站采用全户内布置，站内建筑物按终期容量一次建成。由于变电站紧挨居民住宅，因此降噪要求非常高。该变电站有两类噪声源：从主变压器室发出的主变运行低频噪声、从屋顶6台通风设备发出的中高频噪声。
降噪从设计着手，按照从内到外封堵吸隔、从上到下隔消并用的思路，对变电站采取了全面的噪声控制措施，力争抓住各个环节的降噪机会，做到减震、隔声和电磁场屏蔽同步治理，在降噪分项工程实
施过程中一次性完成，达到节能环保的目的。
3.5.1主变室内降噪措施
四面墙体安装双层复合吸声墙至天花板高度，充分利用房间内表面积；吸声墙与墙体间留出一定厚度的空间，可增大吸声系数从而提高吸声墙对100-5OOHz低频噪声的能量吸收（见图2）。吸声墙体采用拼装式模块板拼接安装，吸声墙板的下部可与接地预埋相连，从而使整个主变室内墙产生吸声和屏蔽作用，电场、磁场的感应强度将明显减弱。此类吸声墙的综合效果十分明显。
图2吸声墙
3.5.2主变室门
主变室的外立面墙体上设计安装3樘消声隔音门，这一措施可提高墙体的综合隔声量。
3.5.3通风系统
主变室外立面墙体上原有的采光窗及多开百叶的洞口采用砖块封闭，减少透声面积。原设计的百叶窗改为加厚型防雨消声百叶窗。进风消声百叶采取了加厚吸声处理，本次设计的消声百叶窗厚度为400mm，相对于一般的通风消声百叶窗的厚度增加了一倍，降噪量能达到1OdB以上。
3.5.4排风系统
在屋顶利用原安装六台轴流风机的基础上，设计改为安装六台低噪声离心式风机，风机进排风管安装消音器，消除风机发出的部分中高频噪声。屋顶设置风机房并加装风机隔声消音屏，此举降噪指标为15dB，其中风机房内局部吸声板降噪6-8dB，通风消声加厚百叶窗降噪1OdB左右，从而实现风机噪声达标排放。主变室内安装温控装置，当主变室温度达到45℃以上时，风机能自动开启，降低后又能自行关闭，从而达到节能、环保相互协调。
4.结语
由于室内变电站地处城区，站内噪声控制问题必须引起足够的重视。通过不断的总结经验及及时改进，最大程度上减少变电站噪声对周围其他建筑及居民的影响。
参考文献：
[1] HJ2.4-2009，环境影响评价技术导则·声环境[s].
[2] 秦佑国，王炳麟.建筑声环境[M].北京：清华大学出版社，1999.
[3] 马大酞.噪声与振动控制工程手册[M].北京：机械工业出版社，2002.
【关健词】变电站；室内噪声；控制措施
随着现代化城市和工农业经济的发展，部分变电站将处于城市的中心或人口密集区。城市是人口集中地区，由于受到占地面积的严格限制，110kV城市变电站通常都采用室内布置方式，将主变压器（简称“主变”）放置在室内，并通过房屋隔声和屏蔽控制主变的运行噪声。
室内变电站由于设备是放在全封闭的环境中，不可能采取自然通风冷却的方式，而只能采用加装排气扇，增加通风道等强迫冷却方式。主变是变电站中最大的发热体，主变的安全运行需要良好的通风散热条件，因此主变压器室通常必须开设门窗及自然进风口，这些开放的界面使室内的噪声传至室外，对周围居民产生影响。要控制站内噪声对环境的影响，就应从变电站的设计阶段开始考虑防噪措施。
1.变电站的主要噪声源及传播途径
1.1变电站的主要噪声源
变压器作为变电站的重要设备，在输电过程中发挥着核心作用。变电站一般设有两台及以上体积庞大的主变压器，由于主变在运行过程中产生的噪声声级大、频率低，因此透射能力较强，在变电站诸多设备中对声学环境的影响力最大，是变电站的主要噪声源。
1.2噪声源的传播途径
室内变电站由于占地面积小，站内主要设备布置紧凑，主变压器、电容器、配电装置等主要集中在零米层。考虑到通风散热及采光等要求，变电站建筑物墙面通常开启了若干窗户以及通风散热孔，这类窗户及散热孔等即成为屏蔽室内噪声的薄弱环节，是传播室内噪声的重要途径。
室内声源在靠近门、窗或通风散热孔处，室内、室外的声压级分别为Lp1和Lp2（见图1）。若室内形成了混响声场，则室外的声压级Lp2如下式所示：
式中：
TL——隔墙（或门、窗）的隔声量，dB。
图1室内声源等效为室外声源图例
由上式可知，在隔墙（或门、窗）的隔声量一定的情况下，透射出室外的声音能量随着室内声音能量的提高而相应增加。
2.主变压器噪声的形成及特性
变压器噪声有90%源于铁心和绕组振动引起的磁滞伸缩，磁滞伸缩使得铁心随着励磁频率的变化而周期性振动，并通过铁心垫脚和绝缘油传递给油箱壁，从而引起油箱壁的振动，向外界辐射噪声。变压器本体的噪声属于低频噪声，其频率范围在100Hz-5OOHz，峰值频率多出现在250Hz和5OOHz。对于不同容量的电力变压器，铁心噪声频谱有所不同，额定容量越大，基频所占的比例越大，谐频分量越小；而变压器的额定容量越小，铁心噪声中的基频成分越小，谐频所占的比例越大。
变压器是一个由各种组部件组成的弹性振动系统，该系统有许多固有振动频率。当变压器的铁心、绕组、油箱及其他结构的机械振动的固有频率接近或等于硅钢片磁滞伸缩振动的基频（2倍的电源频率）及其整数倍（对于5OHz电源，系指100、200、300、400）时，将会产生谐振，使变压器噪声显著增加。
3.室内变电站的噪声控制措施
室内变电站由于设备是处于全封闭的环境中，冷却方式只能采用排气扇、抽风机予以强制通风。变压器室为独立封闭间形式，各自设有门、窗、进风口及屋顶的排风口，室内噪声即由这些开放的界面或隔声能力薄弱的环节影响外界。
室内变电站建筑物的砖墙一般为240mm厚，这类厚度的砖墙隔声量一般为5OdB。然而实际情况并非如此，通常人们会感觉到从生产车间发出吵闹的噪声，这些噪声在接近车间的门或窗户时尤为突出。当墙面上存在门、窗或进风口时，墙、门、窗等分构件自身的隔声量为Ri，面积是Si；，则组合构件的综合隔声量R由下式表示：
可以看出，当某一分构件的隔声量很小时，墙体的综合隔声量将大幅下降。一堵隔声量为50dB的墙，若上面开了一个面积为墙面积百分之一的洞，则墙的综合隔声量降低到仅为20dB；开一个千分之一的洞，综合隔声量为30dB。所以提高墙体隔声量要从改善和提高门窗等隔声量低的构件入手。
3.1门的隔声
声波透射过门的途径主要是门扇和门缝，普通木质门的隔声量低的只有15dB，市场销售的钢质门虽有密封胶条，但效果不佳，隔声量多在20-22dB之间。采用专业制造的隔声门，隔声量可以达到30dB以上。将位于建筑物外墙面上的门更换为隔声量高的门，即可相应提高这一侧墙的整体隔声量。
3.2窗的隔声
普通钢窗由于存在框扇间隙，隔声量一般的只有20-22dB。采用专业隔声窗，在125-5OOHz的倍频程隔声量也能达到30dB以上，对于变压器室的中、低频噪声有很好的隔声效果。
在室内变电站的建筑物中，窗的功能主要是采光，通常窗的设置数量较大。提高窗的隔声量，是控制室内噪声传播的重要措施。
墙面进风口安装的普通百叶窗一般几乎没有隔声量，工程上采用消声通风百叶窗，当叶片宽度达到300mm以上，125-500Hz间的倍频程降噪量可达到1OdB以上。
3.3屋顶抽风机噪声控制
屋顶抽风机用于将室内的热空气抽出并排至大气，风机的噪声频率以中高频为主。风机噪声的控制采用安装隔声罩的方式。金属隔声罩涂敷一定厚度的阻尼材料、内衬吸声材料，在防止罩壳产生振动的同时也可保证隔声罩的设计隔声量；排气口根据实际情况安装消声管道、消声弯头及消声器，以降低风机噪声的影响。
3.4变压器室内部降噪
在封闭的室内，主变的运行噪声传至各面墙体时均发生反射，反射声与直达声叠加就产生了更高的噪声级。由于主变的运行噪声级是稳定的，因此室内混响声场也是准均匀的，这种情况下室内的声压级将提高4-12dB。
使用吸声材料制作的吸声构件，可以较好地削弱室内的混响声。工程上使用吸声材料主要是对室内的反射声进行吸收衰减，通过在室内墙面做吸声处理，吸收掉一部分声能，使反射减弱，从而使室内总的噪声级下降。 3.5降噪工程的实施措施分析
宝鸡市内某110kV变电站，规划容量为3台63MVA三相双绕组有载调压变压器。变电站采用全户内布置，站内建筑物按终期容量一次建成。由于变电站紧挨居民住宅，因此降噪要求非常高。该变电站有两类噪声源：从主变压器室发出的主变运行低频噪声、从屋顶6台通风设备发出的中高频噪声。
降噪从设计着手，按照从内到外封堵吸隔、从上到下隔消并用的思路，对变电站采取了全面的噪声控制措施，力争抓住各个环节的降噪机会，做到减震、隔声和电磁场屏蔽同步治理，在降噪分项工程实
施过程中一次性完成，达到节能环保的目的。
3.5.1主变室内降噪措施
四面墙体安装双层复合吸声墙至天花板高度，充分利用房间内表面积；吸声墙与墙体间留出一定厚度的空间，可增大吸声系数从而提高吸声墙对100-5OOHz低频噪声的能量吸收（见图2）。吸声墙体采用拼装式模块板拼接安装，吸声墙板的下部可与接地预埋相连，从而使整个主变室内墙产生吸声和屏蔽作用，电场、磁场的感应强度将明显减弱。此类吸声墙的综合效果十分明显。
图2吸声墙
3.5.2主变室门
主变室的外立面墙体上设计安装3樘消声隔音门，这一措施可提高墙体的综合隔声量。
3.5.3通风系统
主变室外立面墙体上原有的采光窗及多开百叶的洞口采用砖块封闭，减少透声面积。原设计的百叶窗改为加厚型防雨消声百叶窗。进风消声百叶采取了加厚吸声处理，本次设计的消声百叶窗厚度为400mm，相对于一般的通风消声百叶窗的厚度增加了一倍，降噪量能达到1OdB以上。
3.5.4排风系统
在屋顶利用原安装六台轴流风机的基础上，设计改为安装六台低噪声离心式风机，风机进排风管安装消音器，消除风机发出的部分中高频噪声。屋顶设置风机房并加装风机隔声消音屏，此举降噪指标为15dB，其中风机房内局部吸声板降噪6-8dB，通风消声加厚百叶窗降噪1OdB左右，从而实现风机噪声达标排放。主变室内安装温控装置，当主变室温度达到45℃以上时，风机能自动开启，降低后又能自行关闭，从而达到节能、环保相互协调。
4.结语
由于室内变电站地处城区，站内噪声控制问题必须引起足够的重视。通过不断的总结经验及及时改进，最大程度上减少变电站噪声对周围其他建筑及居民的影响。
参考文献：
[1] HJ2.4-2009，环境影响评价技术导则·声环境[s].
[2] 秦佑国，王炳麟.建筑声环境[M].北京：清华大学出版社，1999.
[3] 马大酞.噪声与振动控制工程手册[M].北京：机械工业出版社，2002.