1、配電所變壓器低頻噪聲監測分析

1.1、低頻噪聲源

配電所內設有中壓進線柜、干式變壓器、低壓配電柜等電氣設備，配電所正上方為地面車庫，地面二層（樓層一層）以上均為住戶，2臺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、監測儀器

HS6288B噪聲頻譜分析儀、AWA6256型環境振動分析儀。

1.3、監測結果

配電所內設備正常運行情況下，對配電所內外噪聲進行倍頻譜分析監測，測量布點如圖1所示，噪聲測量結果見表1，振動測量結果見表2。

在配電所變壓器關停情況下，分別對12幢住宅樓的104室、105室、205室臥室內噪聲進行了監測，監測時關閉房屋門窗，并關閉空調、電視。測量結果見表3。

1.4、低頻噪聲分析

由表1可見，500Hz以下的各中心頻率聲壓級均高于50dB，配電所噪聲呈現中低頻特性，中心頻率250Hz頻段出現峰值，噪聲的高頻特性衰減迅速;由表2可見，變壓器振動隨著由配電所傳出反而呈現擴大趨勢，戶外振動監測數據達到93.2dB。由表3可見，住戶家中的低頻結構噪聲源于變壓器運行過程，其實際貢獻值為5~6dB。

根據該小區以1類聲環境功能區來衡量，晝夜噪聲標準分別為55dB（A）和45dB（A），通常室內噪聲限值應該比環境噪聲低10dB，則變壓器運行噪聲不超出標準。住戶家中夜間噪聲A聲級約為35dB，但根據《聲環境質量標準》GB3096—2008，建筑物內的結構噪聲限值為30dB（A），顯然配電變壓器運行在住戶家中產生的低頻結構噪聲超出了標準要求。

2、住宅內低頻結構噪聲污染分析

2.1、變壓器噪聲產生原因

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，構成鐵心的硅鋼片在交變磁場的作用下，發生微小的磁致伸縮，使得鐵心隨勵磁頻率的變化做周期性的振動;繞組中通過電流而形成的電磁力也會引起繞組的振動。因此變壓器在正常運行過程中的振動便會產生噪聲。

2.2、低頻噪聲的聲學特性

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，聲波較長能輕易穿過障礙物。黃龍配電所內的變壓器噪聲呈現低頻特性。

2.3、低頻噪聲傳播途徑分析

根據噪聲源產生的聲波通過介質傳播的特點，來源于變壓器的住宅內低頻結構噪聲傳播途徑可能為：（1）變壓器振動噪聲經過空氣傳播到配電所墻面和頂面，被墻體吸收后，沿住宅墻體結構傳播至該幢樓一至三層住戶家中墻面，墻面振動再激發空氣振動后傳入人耳中。（2）變壓器振動經變壓器底座傳至大樓基礎，以及通過安置在變壓器箱、開關柜上方的電纜橋架經連接槽鋼傳到頂面，再沿配電所墻面結構傳播到一至三層住戶家中墻面，墻面振動再激發空氣振動后傳入人耳中。（3）配電所低頻噪聲通過通風管道傳播，再經過樓層通風管道設備傳播至住戶家中。

2.4、噪聲源能量估計分析

針對3種途徑傳播至住戶家中的噪聲經疊加后形成的低頻噪聲污染，為識別上述3類噪聲源相對強度，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）變壓器振動噪聲經過空氣傳播到配電所墻面和頂面，被墻體吸收后，沿住宅墻體結構傳播至該樓住戶家中墻面的結構聲強：假設空氣質點振動速度與變壓器振動速度相同，經振動速度測量，變壓器振動速度的有效值ue=1.05cm/s，空氣聲阻抗取ρc=43.5kg/（m2·s），空氣聲強I=0.048W/m2。2臺變壓器箱體輻射面積約34m2，結構聲最大功率為1.6W。

（2）變壓器振動經變壓器底座傳到大樓基礎和通過電纜橋架傳到屋頂的結構噪聲的聲強：把結構聲波當做平面聲波，聲強I=ρcue2，振動速度有效值ue=0.5cm/s，地面的聲阻抗ρc=3.65×106kg/（m2·s），結構聲強I=91W/m2。2臺變壓器與地面接觸的剛性基礎的面積約2.5m2，電纜橋架與頂面接觸的剛性面積約為1.5m2，結構聲聲功率ω=IS=364W。

（3）地下室的通風管道距離長，噪聲經過長距離傳播到達樓層管道時衰減殆盡，影響忽略不計。通過前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生的低頻噪聲，應主要降低振動引起的固體結構噪聲，并適當考慮輻射至墻體產生空氣結構噪聲。

3、配電所變壓器低頻結構噪聲治理方案探究

3.1、低頻結構噪聲控制措施

（1）采取變壓器減振措施，減少通過地面基礎和電纜橋架傳播的固體結構噪聲。

（2）配電所內墻面和頂面鋪設吸聲材料，減少輻射至墻體產生空氣結構噪聲。