[发明专利]用于变压器风扇降噪的通风式声学超材料隔声桶

说明书

一种用于变压器风扇降噪的通风式声学超材料隔声桶，其声学超材料隔声桶(1)固定在隔声桶支撑支架上。声学超材料隔声桶(1)置于变压器风扇的外侧。声学超材料隔声桶(1)内同轴布置多层空气通道(6)，空气通道(6)沿其中轴线等距离排列，间隔相等。每层空气通道(6)中，在靠近空气入口侧的一面排布有多个圆柱形障碍(7)，圆柱形障碍(7)向空气通道(6)内突起，组成圆柱形障碍阵列；两层空气通道(6)之间有连通空气通道的圆柱形空气腔(5)空气在与圆柱形空气腔(5)连通的空气通道(6)中流通。当声波传输至声学超材料隔声桶，在空气通道内曲折传播，多次碰壁消耗声能量，且会发生多次折反射，使声波幅值衰减。

技术领域

本发明涉及一种变压器风扇的降噪设备。

背景技术

变电站作为升降电压的场所成为电力传输环节中不可或缺的枢纽站。然而随着变压器容量和电压等级的不断提升，噪声量的幅值也成倍增长。与此同时，部分变压器已不再安置在远离生活区的郊区，给人们的生活带来了较为严重的噪声干扰。而国家政策对居民住宅区噪声标准的规定越来越严格，因此对于变压器的噪声控制成为研究重点。

室内变压器降噪已发展得较为成熟，而对室外开放空间进行噪声控制成为一大难题。变压器的噪声主要来源于磁致伸缩导致的铁芯震动及冷却装置即冷却风扇，铁芯振动噪声集中在低频段。冷却装置中由于冷却风扇的转速变化，也会产生不同频段的噪声。

目前针对于冷却风扇的降噪方法主要有：有源降噪及使用可降噪冷却风扇。有源降噪即主动降噪，如中国专利CN 104141638 A《一种主动降噪的风扇装置》公开的主动降噪装置，该装置通过在风扇风道上安装噪声采集单元和降噪模块，利用主动降噪技术产生与噪声源反相位的信号，使风扇噪声在管道内互相抵消。但此装置需要外接电路且需要外部电源供电，系统复杂程度大大提高。可降噪冷却风扇即风扇本体与降噪装置为一套整体装置，如中国专利CN 107120297 A《一种降噪冷却风扇》公开的降噪冷却风扇，其包含进气段外壳、中间段外壳、排气端外壳、驱动电机以及风叶，可有效降低风扇的气动噪声和机械振动噪声。但此装置不适用于已投入使用的变压器冷却风扇。

声学超材料是由不同弹性模量和质量密度的材料构成的人工复合结构，其带隙机理是建立在局域共振结构的基础上，通过设计适当的局域共振结构，声学超材料可以呈现几乎任意的有效参数，其不仅可以在超透和高透镜，隐声衣和声聚焦上产生新的应用，而且可以很好的控制、指向和操纵声波。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提出一种用于变压器冷却风扇降噪的通风式声学超材料隔声桶，本发明可在开放空间内对变压器冷却风扇的噪声进行有效阻隔。

本发明用于变压器冷却风扇降噪的通风式声学超材料隔声桶包括声学超材料隔声桶及隔声桶支撑支架。所述的声学超材料隔声桶固定在隔声桶支撑支架上。

所述声学超材料隔声桶为桶状，声学超材料隔声桶置于变压器冷却风扇的外侧，声学超材料隔声桶靠近冷却风扇的一侧为空气入口侧。所述的声学超材料隔声桶内部设有多层空气通道，多层空气通道与声学超材料隔声桶同轴布置，且沿其中轴线等距离排列。每层空气通道中在靠近空气入口侧的一面排布有多个圆柱形障碍，圆柱形障碍向空气通道内突起，组成圆柱形障碍阵列。两层空气通道之间有连通空气通道的圆柱形空气腔，圆柱形空气腔的中轴线距离空气通道中心轴线上方或下方40cm，空气在空气腔连通的空气通道中流通。

所述声学超材料隔声桶由环氧树脂材料制成。

所述的隔声桶支撑支架包括上部“O”形钢圈及“A”形底部支架两部分，其中位于隔声桶支撑支架上部的“O”形钢圈套装在声学超材料隔声桶外侧，隔声桶支撑支架下部的“A”形底部支架将声学超材料隔声桶固定在适宜的高度。“A”形支架采用表面涂有防腐涂层的不锈钢制作。

所述声学超材料隔声桶的外径与变压器风扇的直径匹配，即声学超材料隔声桶的外径比变压器风扇直径大5cm，且中心轴线重合。