变压器噪声（百度百科） - 图文

简介

biàn yā qì zào shēnɡ 英语：Transformer Noise

变压器噪声是由本体结构设计、选型布局、安装、使用过程中，变压器本体及冷却系统产生的不规则、间歇、连续或随机引起的机械噪声及空气噪声总和。变压器所产生的噪声广泛影响住宅小区、商业中心、轻站、机场、厂矿、企业、医院、学校等场所。具体来说，变压器噪声共有三个声源，一是铁心，二是绕组，三是冷却器，即空载、负载和冷却系统引起噪声之和。铁心产生噪声原因是构成铁心硅钢片交变磁场作用下，会发生微小变化即磁致伸缩，磁致伸缩使铁心随励磁频率变化做周期性振动，铁心磁致伸缩变形和绕组、油箱及磁屏蔽内电磁力所引起。绕组产生振动原因是电流绕组中产生电磁力，漏磁场也能使结构件产生振动。电磁噪声产生原因是磁场诱发铁心叠片沿纵向振动产生噪声，该振动幅值与铁心叠片中磁通密度及铁心材质磁性能有关，而与负载电流关系不大。 电磁力(和振动幅值)与电流平方成正比，而发射声功率与振动幅值平方成正比。 背景

随着人们环境意识的提高和环保部门对各类噪声的限制，特别是近年来由于城市的不断扩大和城区电网改造的需求，一些变电站有时就要建于商业区和居民区内，于是变压器噪声问题就变的十分突出了。变压器的噪声不但污染环境，危害人类身体健康，影响设备正常运行，而且与变电站的占地面积密切相关。变压器的噪声与其他电气性能和机械性能一样，都是变压器的重要技术参数。因此，变压器噪声水平的高低，成为了衡量变压器生产厂家设计和制造水平的重要指标。目前采用的电力变压器专业标准为《JB/T 10088-2004 6kV～500kV级电力变压器声级》。加强变压器噪声控制技术和结构材料的研究和开发，便能根据用户对噪声的不同要求，采用经济、有效且工艺性好的技术及结构取得理想的噪声控制效果，在满足用户需求的同时也开拓了市场。 分类

按冷却方式分 类： 干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。

按电源相数分类： 单相变压器、三相变压器、多相变压器。

按用途分类： 电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。

按防潮方式分类： 开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。

按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C 型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。 影响

噪声对人的危害很大，长期处于噪声影响下的人往往会出现如下症状：一是影响听力。听力的损伤程度与人耳在噪声环境中暴露的时间有关，长期处于85dB以上的噪声环境中噪声性耳聋发病率可达5%。二是影响学习工作，干扰睡眠。特别是对于面临学习考试压力的学生来说，噪声会影响他们的精神集中程度，每年临近高考、中考时，政府都会安排相应的人员专门整治噪声问题，让噪声不影响学生的考试状态。三是影响心血管功能和内分泌系统。这主要表现在心跳过快、心律不齐、血压过高等。四是危害中枢神经系统。人们长期处于噪声环境中会出现头痛、耳痛多梦、记忆力减退、全身乏力等症状。五是影响儿童的智力发展。有报告指出，在噪声环境下的儿童的智力比在安静环境下的儿童低20%，噪声对胎儿的成长也有影响。

大多数变压器噪声不属于高分贝的强噪声，但其绝大多数情况下产生的低频噪声会对人体产生慢性损伤，容易使人烦躁、易怒，有时甚至失去理智，长期受袭扰的话，还可能造成神经衰弱、失眠等神经系统疾病，如果孕妇长期处于低频噪声中也会影响到腹中胎儿的发育。中国疾控中心环境影响评价室的专家指出，低频噪声对生理的影响虽然没有高频噪声那么明显，但它可以直达人的耳骨，使人的交感神经紧张，导致心跳过速、血压升高、内分泌失调等症状。由于低频噪声主要是通过结构传声的，所以很容易引起人的感觉共鸣。一般而言，人对低频噪声的忍耐程度相对也较低。正常情况下，30至35分贝一般人还能接受，35分贝以上就会有人明显感觉到心慌、烦躁等不舒服情况。 产生机理

变压器的噪声来源于变压器本体和冷却系统两个方面。国内外的研究结果表明，变压器本体振动产生噪声的根源在于： （1） 硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动。

（2） 硅钢片接缝处和叠片之间存在着因漏磁而产生的电磁吸引力而引起铁心的振动。

（3） 当绕组中有负载电流通过时，负载电流产生的漏磁引起线圈、油箱壁的振动。近年来，由于铁心叠积方式的改进和心柱及铁轭都用环氧玻璃丝粘带绑扎，硅钢片接缝处和叠片之间的电磁吸引力引起的铁心振动，比硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动要小得多，可以忽略。而变压器的额定

工作磁密通常取1.5~1.8T，国内外研究和试验均证明，在这样的磁密范围之内，负载电流产生的漏瓷引起的线圈、箱壁的振动比硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动要小得多，也可以忽略。这就是说变压器本体的振动完全取决于铁心的振动，而铁心的振动可以看作完全是由硅钢片的磁致伸缩引起的。

变压器噪声的另一个主要来源是冷却器。风扇在 500Hz至2000Hz频率会产生噪声，人耳对这种宽带谐波当然比对铁心在IOOHz基本频率产生的谐波敏感。主导频率取决于多种因素，包括风扇速度，叶片数和叶片外形。声功率级取决于风扇的数量以及转速。

与变压器本体噪声的机理一样，冷却装置的噪声也是由于它们的振动而产生的，其振动的根源在于：

（1） 冷却风扇和油泵在运行时产生的振动。

（2） 变压器本体的振动通过绝缘油、管接头及其装配零件传递给冷却装置，使冷却装置的振动加剧，噪声加大。另外，当铁心加热以后，由于谐振频率和机械应力的变化，其噪声会随温度的升高而增大。而运行现场的环境（如周围的墙壁、建筑物及安装基础等）对噪声也有影响。 对许多强风冷却变压器来说，冷却器风扇是比变压器本身更明显的噪声源。

从变压器制造工艺上分析，主要有下列几个方面：(仅供参考) 1.变压器工作磁密选的太高,接近饱和,漏磁太大,产生噪音

2.铁心的材质太差,损耗太高,产生噪音

3.工作回路中谐波含量、直流分量也会导致铁心甚至线圈的噪音产生 4.变压器的制作工艺： 1)线圈绕制太松

2)线圈和铁心之间固定不牢固 3)铁心固定不牢固

4)EI之间存在气隙，工作时产生“蜂鸣”

5)E型铁心外部的2片硅钢片的舍部，处理不好的话，极易产生噪音 6)浸漆工艺处理：绝缘漆的粘度控制 浸漆时间、浸漆方式(浸泡/真空/压力)

干燥时间、温度(绝缘漆不干、或者粘度太低,也会导致变压器噪音) 7)变压器外部金属(导磁的)结构件固定不牢固

5.如果是高压的产品,绝缘处理不好的话,也会有噪音... 传播路径

变压器通过空气向四周发射的噪声是由两部分噪声合成的，一部分是由于箱壁振动而产生的本体噪声；另一部分是由于冷却风扇和油泵振动产生的冷却装置噪声。变压器本体噪声完全取决于铁心的磁致伸缩振动。铁

心的磁致伸缩振动是通过两条路径传递给油箱的，一条是固体传递路径——铁心的振动通过其垫脚传至油箱；另一条是液体传递路径——铁心的振动通过绝缘油传至油箱。 由这两条路径传递过来的振动能量，使箱壁振动而产生本体噪声。通过空气，本体噪声以声波的形式均匀地向四周发射。同样，冷却风扇和油泵振动产生的噪声，也是通过空气以声波的形式向四周发射。在变压器噪声的发射过程中，噪声会随发射距离的增加而逐渐减弱。 另外，在噪声发射过程中，往往会遇到障碍物，当障碍物的尺寸小于噪声的波长时，噪声会绕过障碍物；当障碍物的尺寸大于噪声的波长时，一部分噪声将被障碍物吸收，一部分噪声将被障碍物反射回去，其余部分才穿过障碍物发射出去。 检测标准 《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第61条规定，受到环境噪声污染危害的单位和个人，有权要求加害人排除危害；造成损失的，依法赔偿损失。 国家《住宅设计规范》中规定：住宅建筑中不宜布置锅炉、变压器及其它有噪声振动源等设备用房。如受条件限制需要布置时，应符合现行的建筑防火、建筑隔声及相关规范的规定。而《民用建筑隔声设计规范》规定：条件许可时，易将噪声源设置在地下，但不宜比邻主题建筑或设在主体建筑下。如不能避免时，必须采取可靠的隔振、隔声措施。 在2008年我国环境保护部发布的强制标准《GB 3096-2008 声环境质量标准》中规定声环境按区域的使用功能特点和环境质量要求，声环境功能区分为以下五种类型： 各类声环境功能区适用表1规定的环境噪声等效声级限值。 表1 各类声环境功能区环境噪声等效声级限值 单位：dB（A） 声环境功能区类别 0 类 1 类 2 类 3 类 昼 间 夜 间 50 55 60 65 40 45 50 55 4 类 4b 类 4a 类 70 70 60 55 各类声环境功能区夜间突发噪声，其最大声级超过环境噪声限值的幅度不得高于15dB（A）。 另外，环保部于2008年10月1日实施的《GB22337-2008 社会生活环境噪声排放标准》中对室内噪声排放限值做了更严格的规定，其中对结构传播噪声的规定如下： 在社会生活噪声排放源位于噪声敏感建筑物内情况下，噪声通过建筑物结构传播至噪声敏感建筑物室内时，噪声敏感建筑物室内等效声级不得超过表2和表3规定的限值。 对于在噪声测量期间发生非稳态噪声（如电梯噪声、水泵噪声）的情况，最大声级超过限值的幅度不得高于10dB（A）。 除了环保部的两个关于噪声排放的标准外，建设部2006年3月1日施行的强制标准《GB 50368-2005住宅建筑规范》中对住宅噪声和隔声有如下规定： 住宅应在平面布置和建筑构造上采取防噪声措施。卧室、起居室在关窗状态下的白天允许噪声级为50dB(A声级)，夜间允许噪声级为40dB(A声级)。电梯不应与卧室、起居室紧邻布置。受条件限制需要紧邻布置时，必须采取有效的隔声和减振措施。管道井、水泵房、变压器房、风机房应采取有效的隔声措施，水泵、变压器、风机应采取减振措施。 另外，中国城乡建设环境保护部发布的《GBJ 118-1988 民用建筑隔声设计规范》中3.1.1条规定住宅内卧室、书房与起居室的允许噪声级应该符合规范的限值。 既然有了这么多的国家标准对变压器噪声进行规范，为什么我们生活周围还是经常发生业主与开发商间有关变压器噪声纠纷的事情呢？其中很大一部分原因应该归结于建筑验收的不完善。我们可以从建筑验收备案里面发现，很多建筑的验收证明验收的只是施工部分，一些验收证明的备注里面明确说明供水供电不在验收之列。正是因为建筑施工和验收中存在某些不规范、不完善的地方，才会引起交房后的变压器噪声纠纷。 在英国标准 BS 661(与声学有关的名词术语)中，已经用标准定义对噪声的主观性进行了强调。即对于噪声的接收者而言，噪声是令人生厌的。因此，可以容易理解为什么人们在舞会上感到音乐和喧闹是一种享受，而当人想入睡时，即使同样的声音也会感到是一种干扰和烦恼。变压器噪声不仅是连续的，而且绝大部分是属于中等音频，对人的听觉危害是最小的，不存在固有的有害性，这意味着变压器噪声引起人们的烦恼程度大概与变

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