1、配電所變壓器低頻噪聲監(jiān)測(cè)分析
1.1、低頻噪聲源
配電所內(nèi)設(shè)有中壓進(jìn)線柜、干式變壓器、低壓配電柜等電氣設(shè)備，配電所正上方為地面車庫(kù)，地面二層（樓層一層）以上均為住戶，2臺(tái)干式變壓器為江陰市江東變壓器廠制造的SCD10-1600/10變壓器，每臺(tái)變壓器容量1600kV·A，自重3830kg，變壓器外箱尺寸為2.1×1.85×1.6m。
1.2、監(jiān)測(cè)儀器
HS6288B噪聲頻譜分析儀、AWA6256型環(huán)境振動(dòng)分析儀。
1.3、監(jiān)測(cè)結(jié)果
配電所內(nèi)設(shè)備正常運(yùn)行情況下，對(duì)配電所內(nèi)外噪聲進(jìn)行倍頻譜分析監(jiān)測(cè)，測(cè)量布點(diǎn)如圖1所示，噪聲測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1，振動(dòng)測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表2。
在配電所變壓器關(guān)停情況下，分別對(duì)12幢住宅樓的104室、105室、205室臥室內(nèi)噪聲進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)時(shí)關(guān)閉房屋門窗，并關(guān)閉空調(diào)、電視。測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表3。
1.4、低頻噪聲分析
由表1可見(jiàn)，500Hz以下的各中心頻率聲壓級(jí)均高于50dB，配電所噪聲呈現(xiàn)中低頻特性，中心頻率250Hz頻段出現(xiàn)峰值，噪聲的高頻特性衰減迅速;由表2可見(jiàn)，變壓器振動(dòng)隨著由配電所傳出反而呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢(shì)，戶外振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到93.2dB。由表3可見(jiàn)，住戶家中的低頻結(jié)構(gòu)噪聲源于變壓器運(yùn)行過(guò)程，其實(shí)際貢獻(xiàn)值為5~6dB。
根據(jù)該小區(qū)以1類聲環(huán)境功能區(qū)來(lái)衡量，晝夜噪聲標(biāo)準(zhǔn)分別為55dB（A）和45dB（A），通常室內(nèi)噪聲限值應(yīng)該比環(huán)境噪聲低10dB，則變壓器運(yùn)行噪聲不超出標(biāo)準(zhǔn)。住戶家中夜間噪聲A聲級(jí)約為35dB，但根據(jù)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3096—2008，建筑物內(nèi)的結(jié)構(gòu)噪聲限值為30dB（A），顯然配電變壓器運(yùn)行在住戶家中產(chǎn)生的低頻結(jié)構(gòu)噪聲超出了標(biāo)準(zhǔn)要求。
2、住宅內(nèi)低頻結(jié)構(gòu)噪聲污染分析
2.1、變壓器噪聲產(chǎn)生原因
變壓器噪聲由鐵心的磁致伸縮變形和繞組的電磁力所引起，構(gòu)成鐵心的硅鋼片在交變磁場(chǎng)的作用下，發(fā)生微小的磁致伸縮，使得鐵心隨勵(lì)磁頻率的變化做周期性的振動(dòng);繞組中通過(guò)電流而形成的電磁力也會(huì)引起繞組的振動(dòng)。因此變壓器在正常運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)便會(huì)產(chǎn)生噪聲。
2.2、低頻噪聲的聲學(xué)特性
低頻噪聲（頻率在500Hz以下的噪聲）和高頻噪聲不同，高頻噪聲隨傳播距離越遠(yuǎn)或遇到障礙物，能迅速衰減，而低頻噪聲卻遞減的很慢，聲波較長(zhǎng)能輕易穿過(guò)障礙物。黃龍配電所內(nèi)的變壓器噪聲呈現(xiàn)低頻特性。
2.3、低頻噪聲傳播途徑分析
根據(jù)噪聲源產(chǎn)生的聲波通過(guò)介質(zhì)傳播的特點(diǎn)，來(lái)源于變壓器的住宅內(nèi)低頻結(jié)構(gòu)噪聲傳播途徑可能為：（1）變壓器振動(dòng)噪聲經(jīng)過(guò)空氣傳播到配電所墻面和頂面，被墻體吸收后，沿住宅墻體結(jié)構(gòu)傳播至該幢樓一至三層住戶家中墻面，墻面振動(dòng)再激發(fā)空氣振動(dòng)后傳入人耳中。（2）變壓器振動(dòng)經(jīng)變壓器底座傳至大樓基礎(chǔ)，以及通過(guò)安置在變壓器箱、開關(guān)柜上方的電纜橋架經(jīng)連接槽鋼傳到頂面，再沿配電所墻面結(jié)構(gòu)傳播到一至三層住戶家中墻面，墻面振動(dòng)再激發(fā)空氣振動(dòng)后傳入人耳中。（3）配電所低頻噪聲通過(guò)通風(fēng)管道傳播，再經(jīng)過(guò)樓層通風(fēng)管道設(shè)備傳播至住戶家中。
2.4、噪聲源能量估計(jì)分析
針對(duì)3種途徑傳播至住戶家中的噪聲經(jīng)疊加后形成的低頻噪聲污染，為識(shí)別上述3類噪聲源相對(duì)強(qiáng)度，以便于采取有效的治理措施，從能量角度分析各類噪聲的大小。
（1）變壓器振動(dòng)噪聲經(jīng)過(guò)空氣傳播到配電所墻面和頂面，被墻體吸收后，沿住宅墻體結(jié)構(gòu)傳播至該樓住戶家中墻面的結(jié)構(gòu)聲強(qiáng)：假設(shè)空氣質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度與變壓器振動(dòng)速度相同，經(jīng)振動(dòng)速度測(cè)量，變壓器振動(dòng)速度的有效值ue=1.05cm/s，空氣聲阻抗取ρc=43.5kg/（m2·s），空氣聲強(qiáng)I=0.048W/m2。2臺(tái)變壓器箱體輻射面積約34m2，結(jié)構(gòu)聲最大功率為1.6W。
（2）變壓器振動(dòng)經(jīng)變壓器底座傳到大樓基礎(chǔ)和通過(guò)電纜橋架傳到屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)噪聲的聲強(qiáng)：把結(jié)構(gòu)聲波當(dāng)做平面聲波，聲強(qiáng)I=ρcue2，振動(dòng)速度有效值ue=0.5cm/s，地面的聲阻抗ρc=3.65×106kg/（m2·s），結(jié)構(gòu)聲強(qiáng)I=91W/m2。2臺(tái)變壓器與地面接觸的剛性基礎(chǔ)的面積約2.5m2，電纜橋架與頂面接觸的剛性面積約為1.5m2，結(jié)構(gòu)聲聲功率ω=IS=364W。
（3）地下室的通風(fēng)管道距離長(zhǎng)，噪聲經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳播到達(dá)樓層管道時(shí)衰減殆盡，影響忽略不計(jì)。通過(guò)前2種估算可知，2種聲能之比為1.6:364，因此治理配電所變壓器產(chǎn)生的低頻噪聲，應(yīng)主要降低振動(dòng)引起的固體結(jié)構(gòu)噪聲，并適當(dāng)考慮輻射至墻體產(chǎn)生空氣結(jié)構(gòu)噪聲。
3、配電所變壓器低頻結(jié)構(gòu)噪聲治理方案探究
3.1、低頻結(jié)構(gòu)噪聲控制措施
（1）采取變壓器減振措施，減少通過(guò)地面基礎(chǔ)和電纜橋架傳播的固體結(jié)構(gòu)噪聲。
（2）配電所內(nèi)墻面和頂面鋪設(shè)吸聲材料，減少輻射至墻體產(chǎn)生空氣結(jié)構(gòu)噪聲。