一种适用于变电站的超材料吸隔声板的制作方法

本技术涉及电力设备噪声控制，更具体地说它是一种适用于变电站的超材料吸隔声板。

背景技术：

1、随着我国经济社会的快速发展，用电负荷不断增长，不同电压等级变电站噪声污染问题日益突出。

2、变电站噪声主要来源于主变压器、电抗器等设备。主变和电抗器噪声呈典型低频噪声特性，且在100hz及其谐频(如200hz、300hz、400hz等)上具有明显的音调；由于低频噪声具有波长长、衰减慢、传播远等特点，其为变电站噪声控制的重点。

3、现有的变电站噪声控制方法通常采用吸隔声材料隔离或吸收声能量的方法来降低变电站噪声影响；传统吸声材料有多孔吸声材料(如玻璃棉，岩棉等)和共振吸声结构(如薄板、薄膜共振吸声结构等)；传统的多孔吸声材料适合吸收中高频噪声，对低频噪声的吸声系数较低；传统的共振吸声结构适用于吸收中低频噪声，但对频率100hz的噪声吸声系数仍很低；传统的隔声材料通常采用夹层板结构或多层复合结构，其隔声量无法突破质量定律，且低频隔声量仍显不足；同时，根据变电站设计规范，变电站中使用的吸隔声材料需达到a级防火要求。

4、申请号为：202221323649.3的实用新型专利公开了一种基于亥姆霍兹共振与薄膜共振耦合的吸隔声板，其通过结合薄膜和亥姆霍兹共振吸声原理，并在薄膜层上设置微粒阻尼减振器提升结构的阻尼性能，达到较优的吸隔声效果；该专利中公开的吸隔声板存在以下三方面的缺陷：

5、一，该吸隔声板采用薄膜结构，使用寿命短，结构强度差，且不满足a级防火要求，不适用于变电站噪声控制。

6、二，该吸隔声板针对低频噪声的吸隔声性能仍显不足。

7、三，该吸隔声板采用蜂窝结构，生产制作工艺复杂，造价较高。

8、因此，有必要研发一种用于降低变电站噪声影响、隔声量突破质量定律、在100hz及其谐频上同时具有高隔声量和高吸声系数的超材料吸隔声板很有必要。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种适用于变电站的超材料吸隔声板。

2、为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种适用于变电站的超材料吸隔声板，其特征在于：包括多个隔声单元块，多个隔声单元块周期性排列，所述隔声单元块包括第一穿孔板、第二穿孔板和背板，所述第一穿孔板、第二穿孔板之间通过第一框架连接，所述第二穿孔板、背板之间通过第二框架连接，所述第一穿孔板上开有1-16个第一穿孔，所述第二穿孔板上开有1-16个第二穿孔，所述第二穿孔向下连接有空心铝管；

3、所述第一穿孔板、第二穿孔板与第一框架之间形成第一共振腔，所述第二穿孔板、背板、第二框架之间形成第二共振腔。

4、在上述技术方案中，每个所述隔声单元块中，第一穿孔和第二穿孔的数量相同，第一穿孔和第二穿孔之间错位排布。

5、在上述技术方案中，所述第一穿孔板的厚度为2mm±1mm，第一穿孔孔径为2.5mm±0.5mm，所述第二穿孔板的厚度为1mm±0.5mm，第二穿孔孔径为4mm±0.5mm，多个第一穿孔之间均等间距排布，多个第二穿孔之间均等间距排布，所述背板厚度为2mm±1mm。

6、在上述技术方案中，所述空心铝管内径与第二穿孔的孔径相同，空心铝管外径为5mm±0.5mm，空心铝管长度为19mm±0.5mm。

7、在上述技术方案中，所述第一穿孔板、第二穿孔板、背板、第一框架和第二框架均为铝合金。

8、在上述技术方案中，所述第一框架和第二框架由四块隔板合围而成，隔板厚度为1.2mm±0.2mm。

9、在上述技术方案中，每个隔板在水平方向和竖直方向的间距分别与第一穿孔板在该方向的第一穿孔数成正比，比例均为50mm±2mm：1。

10、在上述技术方案中，所述第一共振腔靶向吸收100hz声波，所述第二共振腔靶向吸收200hz声波。

11、本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

12、1)本实用新型的第一穿孔板、第二穿孔板与第一框架构成第一共振腔，第二单元穿孔板、单元背板与第二框架构成第二共振腔，两个共振腔可分别靶向吸收100hz和200hz声波。

13、2)本实用新型在第二穿孔板的穿孔位置连有一根内径与第二穿孔孔径相同的嵌入式的空心铝管，有效增加系统的声质量，降低其共振频率，且可通过调节空心铝管长度改变结构声阻抗，进而调控其共振吸声峰所在频率；本实用新型采用多层隔板提高其吸隔声性能。

14、3)本实用新型通过仿真计算和实验测量优化确定第一穿孔孔径为2.5mm±0.5mm，第二穿孔孔径为4mm±0.5mm，可高效吸收变电站内频率100hz及其谐频的噪声，吸声系数达到0.8以上。

15、4)本实用新型通过仿真计算得出第一穿孔板的厚度为2mm±1mm，第二穿孔板的厚度为1mm±0.5mm，且空心铝管内径与第二穿孔板的穿孔孔径相同，外径为5mm±0.5mm，长度为19mm±0.5mm，隔声量可突破质量定理3db。

16、5)本实用新型中使用的材料均为铝合金，可满足变电站的a级防火要求。

17、6)本实用新型可根据吸、隔声频点靶向调整结构参数，其结构简单，用料省，造价低。

技术特征：

1.一种适用于变电站的超材料吸隔声板，其特征在于：包括多个隔声单元块(1)，多个隔声单元块(1)周期性排列，所述隔声单元块(1)包括第一穿孔板(11)、第二穿孔板(12)和背板(13)，所述第一穿孔板(11)、第二穿孔板(12)之间通过第一框架(14)连接，所述第二穿孔板(12)、背板(13)之间通过第二框架(15)连接，所述第一穿孔板(11)上开有1-16个第一穿孔(111)，所述第二穿孔板(12)上开有1-16个第二穿孔(121)，所述第二穿孔(121)向下连接有空心铝管(122)；

2.根据权利要求1所述的一种适用于变电站的超材料吸隔声板，其特征在于：每个所述隔声单元块(1)中，第一穿孔(111)和第二穿孔(121)的数量相同，第一穿孔(111)和第二穿孔(121)之间错位排布。

3.根据权利要求2所述的一种适用于变电站的超材料吸隔声板，其特征在于：所述第一穿孔板(11)的厚度为2mm±1mm，第一穿孔(111)孔径为2.5mm±0.5mm，所述第二穿孔板(12)的厚度为1mm±0.5mm，第二穿孔(121)孔径为4mm±0.5mm，多个第一穿孔(111)之间均等间距排布，多个第二穿孔(121)之间均等间距排布，所述背板(13)厚度为2mm±1mm。

4.根据权利要求3所述的一种适用于变电站的超材料吸隔声板，其特征在于：所述空心铝管(122)内径与第二穿孔(121)的孔径相同，空心铝管(122)外径为5mm±0.5mm，空心铝管(122)长度为19mm±0.5mm。

5.根据权利要求4所述的一种适用于变电站的超材料吸隔声板，其特征在于：所述第一穿孔板(11)、第二穿孔板(12)、背板(13)、第一框架(14)和第二框架(15)均为铝合金。

6.根据权利要求5所述的一种适用于变电站的超材料吸隔声板，其特征在于：所述第一框架(14)和第二框架(15)由四块隔板(16)合围而成，隔板(16)厚度为1.2mm±0.2mm。

7.根据权利要求6所述的一种适用于变电站的超材料吸隔声板，其特征在于：每个隔板(16)在水平方向和竖直方向的间距分别与第一穿孔板(11)在该方向的第一穿孔(111)数成正比，比例均为50mm±2mm：1。

8.根据权利要求7所述的一种适用于变电站的超材料吸隔声板，其特征在于：所述第一共振腔(21)靶向吸收100hz声波，所述第二共振腔(22)靶向吸收200hz声波。

技术总结本技术公开了一种适用于变电站的超材料吸隔声板，涉及电力设备噪声控制技术领域。它包括多个隔声单元块，隔声单元块包括第一穿孔板、第二穿孔板和背板，所述第一穿孔板、第二穿孔板之间通过第一框架连接，第二穿孔板、背板之间通过第二框架连接，第一穿孔板上开有1‑16个第一穿孔，所述第二穿孔板上开有1‑16个第二穿孔，第二穿孔向下连接有空心铝管；第一穿孔板、第二穿孔板与第一框架之间形成第一共振腔，所述第二穿孔板、背板、第二框架之间形成第二共振腔。本技术在第二穿孔板的穿孔位置连有嵌入式的空心铝管，有效增加系统的声质量，降低其共振频率，且可通过调节空心铝管长度改变结构声阻抗，进而调控其共振吸声峰所在频率。技术研发人员：陈兴旺,张翔,江波,袁文超,王奇,房小健,薛文,杨松涛,张应战,史玉柱,王勘宇,林秦豪,翟国庆受保护的技术使用者：中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司技术研发日：20230720技术公布日：2024/3/31