一种配电变压器的降噪防护装置的制作方法

本发明属于变压器技术领域，具体涉及一种配电变压器的降噪防护装置。

背景技术：

变压器是一种静止的电气设备，是通过电磁耦合将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)。在电力长途传输中，变压器担当重要的角色，一方面通过变压器升高电压把电能送到用电地区，另一方面变压器把电压降低为各级使用电压，以满足用户用电的需求。近年来，随着人们生活水平的提高，居民用电量迅猛增长，导致居民区的变压器增多。目前，变压器的布点位置基本处于居民住宅旁或建筑物内，并且，在住宅区或公共场所也越来越多地使用大中型变压器。

变压器所产生的噪声给人们带来巨大的困扰。变压器主要由铁芯、带有绝缘的绕组、变压器油、油箱和绝缘套管五部分组成。在变压器工作过程中，构成铁心的硅钢片在交变磁场的作用下会发生磁致伸缩，使铁心随励磁频率的变化做周期性振动；而通过的电流在绕组中产生的电磁力以及漏磁场，会使结构部件产生振动。这些均导致变压器噪声的产生，而产生的噪声向四面传播，极大地影响了周围居民的生活。现有的户外变压器常常使用声屏障、半隔声罩等传统隔声、吸声技术进行噪声治理，在居民区距离很近的情况下，为达到相关噪声限制标准，难度很大并带来其他问题。例如，建造很高的声屏障，可能影响附近居民住宅的采光与通风，屏障的钢结构所需成本很高，等等。大幅度降低噪声，变电站也常常建造房屋，将变压器放置在封闭空间内，也即放置在室内。

申请号为201410562513.1的专利公开了一种隔噪房，包括由吸隔声板构成的侧壁和覆盖于所述侧壁上的由吸隔声板构成的顶，所述顶与所述侧壁连接。所述侧壁与所述顶由吸隔声板构成，变压器产生的噪声在向四周传播的过程中，侧壁和顶能够吸收噪声并阻止噪声的传播，从而避免了变压器噪声的向外传播，降低由变压器造成的噪声污染，缓解了变压器噪声对周围居民生活的困扰。该隔噪房构造简单，通过设置隔声板实现隔音，整体隔音效果一般。申请号为201610115798.3的专利公开了一种室内变压器通风降噪装置，其包括：通风百叶窗和轴流通风机，用于通风散热，保证室内变压器的安全稳定运行；用于通风百叶窗的多通道有源控制系统，安装于通风百叶窗外部；用于轴流通风机的单通道或多通道有源控制系统，安装于轴流通风机外部。通风百叶窗和轴流通风机保证了室内变压器的通风散热，有源控制系统抑制了室内变压器从通风散热通道向外辐射的噪声。该发明通过加强通风散热，减少变压器的损坏，同时兼顾通风散热所带来的噪音问题。但是就变压器本身产生的噪音问题并未有效解决。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种变压器的降噪防护装置，屏蔽效果好，减少噪声的向外传播，有效防火和降温。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种配电变压器的降噪防护装置，包括侧壁、顶板和支撑梁，所述顶板盖设在所述侧壁的上部，与所述侧壁共同构成变压器的防护腔体，所述侧壁设置门洞、及与所述门洞配合的门板，所述侧壁由外至内依次包括泡沫混凝土墙体和PVC板，所述泡沫混凝土墙体的外侧面涂覆透明防水材料，所述PVC板的内侧面涂覆屏蔽涂料，所述泡沫混凝土墙体和PVC板之间具有间隙，所述间隙内部设置密闭空腔，所述密闭空腔的周侧填充保温材料，所述密闭空腔通过若干螺纹孔与所述防护腔体连通，所述螺纹孔倾斜设置，所述螺纹孔连接喷气机构，所述喷气机构包括与所述螺纹孔配合连接的喷气管，所述喷气管的端部设置喷头，所述喷头上设置喷气孔，所述密闭空腔连接供气机构，所述顶板上设置排气机构，所述排气机构包括排气口和排气管道，所述排气口设置铁丝网，所述防护腔体内设置温度监测模块和烟雾监测模块，所述温度监测模块和烟雾监测模块与所述供气机构连接。

优选地，所述PVC板的内侧面具有刺状突起，所述刺状突起的高度为5~8毫米，宽度为0.5~1.2厘米。

优选地，所述顶板由塑料防水板构成，所述塑料防水板的内侧设置铝蜂窝多孔吸声板，所述铝蜂窝多孔吸声板的穿孔率为12~20%，孔径为2.0~2.5毫米。

优选地，所述塑料防水板为两块，倾斜设置在所述侧壁的上部，两块所述塑料防水板之间预留通道，所述塑料防水板的外部对应所述通道设置防护罩，所述防护罩与所述塑料防水板通过弹簧伸缩杆连接，所述塑料防水板的内侧固定设置卷轴，所述卷轴的端部设置绝缘拉手，所述防护罩通过柔性件与所述卷轴连接，所述柔性件在所述拉手的作用下能够绕所述卷轴卷动。

优选地，所述屏蔽涂料，由以下重量份的原料制备而成：聚氨酯预聚体30~40份，N-羟甲基丙烯酰胺3~5份，丙烯酸酯4~5份，硅酸钾0.5~1份，纳米三氧化二铝1~2份，膨润土5~10份，硅藻土2~5份，云母粉2~3份，木质纤维素2~5份，乙二醇丁醚10~15份，氧乙烯聚氧丙醇胺醚0.1~0.3份，乙二醇0.1~0.3份，水8~12份。

优选地，所述供气机构包括空气供应模块和惰性气体供应模块，所述空气供应模块和惰性气体供应模块分别与控制器连接，所述空气供应模块和所述惰性气体供应模块通过电磁阀与所述空腔连接，所述电磁阀与所述控制器连接，所述控制器连接报警器。

优选地，所述空气供应模块包括依次相连的过滤网、气泵和制冷腔体，所述制冷腔体内设置制冷模块。

优选地，所述惰性气体供应模块包括存储惰性气体的储气罐。

本发明相比现有技术，其有益效果如下：

本发明针对变压器噪声污染大的现状，设计一种隔音效果好的降噪防护装置，通过在变压器的外部设置本发明的降噪防护装置，可以使得变压器产生的噪音在本装置内尽可能多地消耗、减弱掉，同时不影响变压器的正常运行。泡沫混凝土墙体，是一种利废、环保、节能、低廉且具有不燃性的新型建筑节能材料，还具有优异的隔音性能，在其外部涂覆防水材料，以增强其整体的防水性能。PVC板具有优异的化学稳定性和耐腐蚀性，耐火阻燃，强度高，在其内侧涂覆屏蔽涂料，可以提高内衬的吸音效果，减弱噪音的传播。而且，泡沫混凝土墙体与PVC板之间预留间隙，间隙内设置密闭空腔，密闭空腔与供气机构连接，通过喷气机构将外界空气或冷气或惰性气体充入防护腔体内，实现排换气或降温或灭火的作用。本发明中外界空气与防护腔体内的电力装置接触进行热交换，降温的效果更好。排气机构设置在顶板上，是对进入的气体进行排出，气体在防护腔体内会升温，因此排气机构设置在防护腔体的顶部，排气口的铁丝网起到电磁屏蔽的作用，避免电磁屏蔽不彻底，对外界造成影响；冷气进入防护腔体内后对电力装置进行降温，本身的温度肯定会上升，排气机构位于顶部利于气体的循环排出。密闭空腔内的温度监测模块可以对防护腔体内的温度进行监测，可以采用温度传感器，烟雾监测模块可以采用烟雾传感器对防护腔体内是否出现延误及时监测，通过两者的配合不仅能实现温度的监测，还能对是否发生火灾进行监测，便于供气机构进行控制，当防护腔体内需要排换气时，提供外界空气，需要降温时对外界空气进行降温后在充入防护腔体内，当防护腔体内发生火灾时，将惰性气体充入，内部隔绝氧气，便可组织火灾的发生，为救援提供时间。

本发明PVC板的内侧面具有刺状突起，以增强消音效果，兼顾生产的简易性，将刺状突起设计为伞状对称结构，根据现场探索实验，将刺状突起的高度及距离进行了限定，以达到更加理想的消音效果。如前所述，可以在泡沫混凝土墙体与PVC板之间填充屏蔽涂料，该屏蔽涂料具有吸音、防火和电磁屏蔽等的多重效果。通过实验，本发明发现当两者的宽度预留0.8~1.2厘米，填充吸音棉的情况下，吸音效果更好。进一步，为了增强装置的防水性，采用防水塑料板材同时为了增强顶部的吸音性能，本发明在防水塑料板的内侧设置了铝蜂窝多孔吸声板，实验确定，铝蜂窝多孔吸声板的穿孔率为12~20%，孔径为2.0~2.5毫米时，吸音效果更突出。在此基础上，为了增强通风性能，本装置将顶板设计为由两块塑料防水板构成，两块塑料防水板相对但是并不接合，中间预留了通道，对应所述的通道设置了防护罩，同时使防护罩与顶板以弹簧伸缩杆连接，目的是，当需要进行通风降温时，可以将防护罩升起，使通道与外界相通，而不需要通风时，只需使防护罩下降即可，减小甚至完全遮盖该通道，使之不与外界相通；而为了实现防护罩的上升和下降，本装置设置了与防护罩以柔性件连接的固定卷轴和拉手。

此外，本发明还对涂覆在PVC板内侧面的屏蔽涂料进行了优化和改进，以增强吸音性能，及与PVC板的结合性能。本发明中所述的聚氨酯预聚体是以异氰酸酯、聚醚为主要原料，进行聚合而成，带有NCO端基的预聚体，分子量在4000~10000之间；N-羟甲基丙烯酰胺为白色结晶粉末，熔点74～75℃，易溶于水、乙醇，溶于脂肪酸酯类，不溶于烃、卤代烃等疏水性溶剂；硅酸钾，为无色或微黄色半透明至透明玻璃状物；纳米三氧化二铝，具有优异的绝缘性能，调整涂料的流动性能；膨润土，在水中形成絮状物质，具有增稠作用，它的分子基团能与涂料中的有机基料结合，能增强涂层的耐水性，提高涂层的强度和附着力，选用纳米膨润土效果更佳；硅藻土，可以增强涂料的吸收性能及成孔率等；云母粉，为涂料的功能性填料，可提高其机械强度，增强韧性、附着力抗老化及耐腐蚀性能等；木质纤维素，具有天然的成孔结构和大量不规则的空隙，可以有效地吸收声能，降低噪声，消除杂音；乙二醇丁醚，为二元醇醚酯类溶剂，可用作乳胶漆的助聚结剂，它对多种漆有着优良的溶解性能；氧乙烯聚氧丙醇胺醚在本发明中具有消泡剂的作用，与所述涂料的配合性能好；乙二醇添加在本涂料中，可以降低涂料对温度的敏感性，使涂料在较大范围的温度波动下，性质更加稳定；水，作为本涂料的一种溶剂，可以增强涂料生产的环保性。通过上述材料及配比的搭配和优选，所得吸音材料的吸引系数明显增高，而且环保无污染，与PVC板的粘结固定效果理想。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明；

图1：本发明配电变压器的降噪防护装置的结构示意图；

图2：本发明图1的局部放大图；

图3：本发明供气机构的结构示意图；

图4：本发明刺状突起的结构示意图；

图5：本发明实施例3的结构示意图；

图6：本发明实施例4的结构示意图；

其中：1-侧壁，2-顶板，3-支撑梁，4-泡沫混凝土墙体，5-PVC板，6-屏蔽涂料，7-间隙，8-制冷模块，9-防护腔体，10-刺状突起，11-储气罐，12-铝蜂窝多孔吸声板，13-通道，14-防护罩，15-弹簧伸缩杆，16-卷轴，17-拉手，18-柔性件，19-辅梁，20-变压器，21-密闭空腔，22-保温材料，23-螺纹孔，24-喷气管，25-喷头，26-喷气孔，27-排气口，28-排气管道，29-铁丝网，30-温度监测模块，31-烟雾监测模块，32-空气供应模块，33-惰性气体供应模块，34-控制器，35-电磁阀，36-报警器，37-过滤网，38-气泵，39-制冷腔体。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

实施例1：参阅图1~3，一种配电变压器的降噪防护装置，包括侧壁1、顶板2和支撑梁3，所述顶板2盖设在所述侧壁1的上部，与所述侧壁1共同构成所述变压器20的防护腔体9，所述侧壁1设置门洞、及与所述门洞配合的门板，所述侧壁1由外至内依次包括泡沫混凝土墙体4和PVC板5，所述泡沫混凝土墙体4的外侧面涂覆透明防水材料，所述PVC板5的内侧面涂覆屏蔽涂料6，所述泡沫混凝土墙体4和PVC板5之间具有间隙7，所述间隙内部设置密闭空腔21，所述密闭空腔的周侧填充保温材料22，所述密闭空腔通过若干螺纹孔23与所述防护腔体连通，所述螺纹孔倾斜设置，所述螺纹孔连接喷气机构，所述喷气机构包括与所述螺纹孔配合连接的喷气管24，所述喷气管的端部设置喷头25，所述喷头上设置喷气孔26，所述密闭空腔连接供气机构，所述顶板上设置排气机构，所述排气机构包括排气口27和排气管道28，所述排气口设置铁丝网29，所述防护腔体内设置温度监测模块30和烟雾监测模块31，所述温度监测模块和烟雾监测模块与所述供气机构连接。

在本实施例中，本装置以中心线对称，门洞及门板可以根据需要设置在任一侧壁1。侧壁1围成方形结构，方便顶板2的安装和布设。

参阅图1，螺纹孔可根据需要设置，5平方米以内设置1~2个为宜。

参阅图2，喷头为圆锥形，以干预喷气流向和速度。

参阅图3，所述供气机构包括空气供应模块32和惰性气体供应模块33，所述空气供应模块和惰性气体供应模块分别与控制器34连接，所述空气供应模块和所述惰性气体供应模块通过电磁阀35与所述空腔连接，所述电磁阀与所述控制器连接，所述控制器连接报警器36。为了满足排换气、制冷以及灭火的功能，所以空腔通过电磁阀连接供气机构，电磁阀受到控制器的控制，当仅需要排换气时，空气供应模块将外界空气吸入，当需要降温时，空气供应模块对吸入的空气降温，再送入空腔内，当需要灭火时，电磁阀关断空气供应模块与空腔的连接，并使惰性气体供应模块与空腔连通，将惰性气体充入空腔内进而充入壳体内，实现灭火功能。这样使用更加智能化，且供气机构的功能更加强大。控制器连接的报警器可以在温度异常升高或发生火灾时进行报警，起到预警和报警的功能。

参阅图3，在该实施例中，作为优选的，所述空气供应模块包括依次相连的过滤网37、气泵38和制冷腔体39，所述制冷腔体内设置制冷模块8。过滤网防止外界杂物被吸入壳体内，气泵吸入外界空气，制冷腔体与制冷模块配合可以对吸入的空气进行降温，该结构能够实现供应空气或冷气的功能。制冷模块可以采用压缩机的制冷模式或者半导体制冷。

参阅图3，在该实施例中，作为优选的，所述惰性气体供应模块包括存储惰性气体的储气罐11。惰性气体可采用二氧化碳或氮气，因为其用量不大，仅仅是壳体内出现情况时使用，且壳体内是一个密封的环境，因此设置一个储气罐即可，起到对氧气的隔绝就能灭火。

实施例2：参阅图4，本实施例所描述的配电变压器的降噪防护装置，在实施例1的基础上进行改进，具体为：

所述PVC板5的内侧面具有刺状突起10，所述刺状突起10的高度为5~8毫米，所述刺状突起10的宽度为0.5~1.2厘米。其中，刺状突起10的高度是指以PVC板5作为基准面，刺状突起10远离PVC板5的点与基准面之间的垂直距离。根据实际需要，可以选择5~8毫米之间的任一数值，例如，5、6、7或8毫米；所述刺状突起10的高度可以选择0.5~1.2厘米，例如0.5厘米，0.8厘米，1.0厘米。刺状突起10的剖切面参阅图4，基部宽大，与PVC板5的连接面为圆形。刺状突起10的高度和宽度不同，吸音材料的涂覆面积就会有差别，而且刺状突起10的设置致使PVC板5表面凹凸不平，更有利于声波的消耗和减弱，增强吸音效果。

实施例3：参阅图5，本实施例所描述的配电变压器的降噪防护装置，在实施例1的基础上进行改进，也可与实施例2结合使用，具体为：

所述顶板2由塑料防水板构成，所述塑料防水板的内侧设置铝蜂窝多孔吸声板12，所述铝蜂窝多孔吸声板12的穿孔率为12~20%，孔径为2.0~2.5毫米。设置铝蜂窝多孔吸声板12，以增强内部的吸音效果，而穿孔率和孔径的大小会影响声波的转变，根据实验确定，当铝蜂窝多孔吸声板12的穿孔率为12~20%，孔径为2.0~2.5毫米，吸音效果更好，而且在上述范围内，可以选择铝蜂窝多孔吸声板12的穿孔率为12%，孔径为2.0毫米；或，铝蜂窝多孔吸声板12的穿孔率为15%，孔径为2.2毫米；或，铝蜂窝多孔吸声板12的穿孔率为20%，孔径为2.5毫米。

实施例4：参阅图6，本实施例所描述的配电变压器的降噪防护装置，在实施例3的基础上进行改进，具体为：

所述塑料防水板为两块，倾斜设置在所述侧壁1的上部，两块所述塑料防水板之间预留通道13，所述塑料防水板的外部对应所述通道13设置防护罩14，所述防护罩14与所述塑料防水板通过弹簧伸缩杆15连接，所述塑料防水板的内侧固定设置卷轴16，所述卷轴16的端部设置绝缘拉手17，所述防护罩14通过柔性件18与所述卷轴16连接，所述柔性件18在所述拉手17的作用下能够绕所述卷轴16卷动。

在本实施例中，防护罩14的宽度和长度均分别大于通道13的宽度和长度，呈船型，且端部为弧形。这样能够将通道13整个罩住。两块塑料防水板分别通过辅梁19进行固定，辅梁19与支撑梁3垂直连接。

通过上述设计，柔性件18的一端是与防护罩14连接的，当柔性件18在拉手17的作用下绕卷轴16卷动的时候，给予防护罩14一个向下的力，该力迫使弹簧伸缩杆15缩回，带动防护罩14向下运动，直至边缘与塑料防水板接触而停止，这时候将拉手17固定，即可固定防护罩14使其处于静止状态，在这种情况下，通道13被防护罩14封闭而停止通风。而当将拉手17松动，由于弹簧伸缩杆15的弹力作用，防护罩14受到向上的力，此时柔性件18会慢慢展开，防护罩14向上运动，而使得通道13与外界相通，开始通风。

实施例5~8：本实施例5~8所描述的配电变压器的降噪防护装置，在实施例1的基础上进行改进，也可以与实施例1~4任一结合使用，具体为：

所述PVC板5的内侧面涂覆屏蔽涂料，该屏蔽涂料，由下表所示的重量份的原料制备而成：

本发明中，屏蔽涂料6的制备方法是：

1）按重量份称取上述原料，将丙烯酸酯、乙二醇与水混合溶解，依次加入N-羟甲基丙烯酰胺和聚氨酯预聚体，控制温度65~70℃，搅拌反应60~70分钟；

2）在步骤1）的反应体系中加入硅酸钾、乙二醇丁醚和木质纤维素，5分钟内升温至80℃，搅拌反应2小时；

3）待步骤2）所得反应体系降温至40~45℃，向其中加入纳米三氧化二铝、膨润土、硅藻土、云母粉、氧乙烯聚氧丙醇胺醚，转速4000rpm，搅拌45~60分钟，静置，即得屏蔽涂料6。

本发明的屏蔽涂料通过刷涂的方式进行施工。

通过检测，本发明吸音材料的质量标准符合国家标准.GB/T9756-2001；安全性能符合国家标准GB18582-2001室内装饰装材料安全标准。

根据GB/T20247-2006《声学混响室吸声测量》标准要求及GBJ47-1983测量规范，实验确定本发明屏蔽涂料的吸声系数为0.75~0.82，针对实施例1~4，吸声系数分别是0.82、0.80、0.76、0.79。

进一步结合国家标准GB/T16731-1997建筑吸声产品的吸声性能分级，计算本发明吸音材料的降噪系数可以达到Ⅱ级以上标准，降噪性能优异。

对比例1

本实施例将吸音材料的一种原料进行改变，以锆-铝酸酯类偶联剂替换硅酸钾，含量不变，其余成分及含量与实施例5相同，制备方法同本发明。同本发明的测定方法，测定该吸音材料的吸声系数为0.58，降噪系数为Ⅲ级。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。