一种高压滤波电容器多级降噪装置的制作方法

本实用新型属于滤波降噪领域，具体涉及一种高压滤波电容器多级降噪装置。

背景技术：

2014版《环保法》自2015年1月实施以来，变电站、换流站噪声控制区全面取消，噪声排放全部以厂界达标为准，对电网的和谐运行带来巨大压力。高压直流滤波电容器是我国目前输变电工程中最主要的噪声源之一。高压滤波电容器安装位置高，数量庞大，且布置临近厂界，传统的隔声罩或声屏障等控制方法存在施工、成本、防风抗震、安全距离及声绕射等诸多问题。因此，这两类设备的控制措施有限且难以实施，噪声经常严重超标，是目前输变电工程噪声控制的难点。cigre和iec关于换流站设备噪声的技术说明中指出，滤波电容器噪声功率级可达105db(a)，滤波电抗器可达90db(a)。换流站一般按ii类声环境功能区进行环评，即满足昼间60db(a)，夜间50db(a)。持续的噪声对周围环境友好型产生巨大影响，长期过量的振动会对电容器本体结构产生很大损伤，严重降低其使用寿命甚至产生故障，导致巨大经济损失，因此，需从设备结构角度出发解决滤波电容器本体噪声问题。

近年来，国内外也对高压直流换流站滤波器场降噪技术进行了研究。在电容器单元底盖两端增加隔声罩的降噪方法或基于可压缩元件(csc)的电容器降噪方法，但上述方法并不能针对多个频率的噪声进行有效的降噪，为了达到更好的降噪效果，现提出一种高压滤波电容器多级降噪结构。

技术实现要素：

本实用新型为了在保证充足的绝缘安全性的前提下，能使滤波电容器的噪声降到一个可以接受的水平，公开了一种高压滤波电容器多级降噪装置，

为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：

一种高压滤波电容器多级降噪装置，包括：壳体、芯子；

所述芯子在所述壳体内部,所述芯子的两端分别连接第一聚氨酯弹性体单元、第二聚氨酯弹性体单元；

所述第一聚氨酯弹性体单元连接有第一吸声棉单元，所述第一吸声棉单元中设置有第一亥姆霍兹共振腔单元；

所述第一吸声棉单元与所述壳体之间设有真空层单元；

所述第二聚氨酯弹性体单元连接有第二吸声棉单元，所述第二吸声棉单元中设置有第二亥姆霍兹共振腔单元。

优选地，所述第一吸声棉单元与所述第二吸声棉单元用于降低噪声；

优选地，所述第一亥姆霍兹共振腔单元与所述第二亥姆霍兹共振腔单元，用于吸收不同频率的噪声；

优选地，所述第一聚氨酯弹性体单元与所述第二聚氨酯弹性体单元,用于吸振、降噪；

优选地，所述芯子，由电容器单元串联和并联组成，具体材料为铝箔和聚丙烯薄膜，用于产生较大的电容值和容量。

优选地，所述真空层单元，用于削弱噪声；

优选地，所述第一亥姆霍兹共振腔单元和所述第二亥姆霍兹共振腔单元，包括若干亥姆霍兹共振器；

优选地，每个所述亥姆霍兹共振器，用于吸收单一频率的噪声，均匀分布在所述第一吸声棉单元和所述第二吸声棉单元中，与所述第一亥姆霍兹共振腔单元和所述第二亥姆霍兹共振腔单元连接。

优选地，所述第二亥姆霍兹共振腔单元与第一亥姆霍兹共振腔单元的所述亥姆霍兹共振器数量相同；

优选地，所述第二亥姆霍兹共振腔单元与第一亥姆霍兹共振腔单元的所述亥姆霍兹共振器在同一水平线上。

优选地，所述亥姆霍兹共振器由具有圆形开口的腔体和圆柱体组成，所述腔体的圆形开口与所述圆柱体开口连接,所述腔体和所述圆柱体的半径相同。

本实用新型系统具有如下有益效果：

(1)阻止电容器单元运行时产生的噪声沿出线套管端和底部方向的传播，能够明显降低滤波电容器单元的噪声；

(2)不仅能够消除较宽频率范围的噪声，也能对某几个频率的噪声做有针对性的消除；

(3)多级降噪结构位于滤波电容器内部，不需要在外部辅助安装，使用方便。

综上，本技术方案能提高滤波电容器使用寿命的同时，也能促进高压换流站周围的环境友好型，具有很好的工程实用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本实用新型的高压滤波电容器多级式降噪结构图；

图2为本实用新型系统的亥姆霍兹共振器示意图。

图1中，1为第二亥姆霍兹共振腔单元，2为第二聚氨酯弹性体单元，3为芯子，4为第一聚氨酯弹性体单元，5为真空层单元，6为第一吸声棉单元，7为壳体下底面，8为第一亥姆霍兹共振腔单元，9为第二吸声棉单元，10为壳体上底面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围；

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明；

一种高压滤波电容器多级降噪装置，包括：壳体、芯子3，相关工程图如图1所示；

所述芯子3在所述壳体内部,所述芯子3的两端分别连接第一聚氨酯弹性体单元4、第二聚氨酯弹性体单元2；

所述第一聚氨酯弹性体单元4连接有第一吸声棉单元6，所述第一吸声棉单元6中设置有第一亥姆霍兹共振腔单元8；

所述第一吸声棉单元6与所述壳体之间设有真空层单元5；

所述第二聚氨酯弹性体单元2连接有第二吸声棉单元9，所述第二吸声棉单元9中设置有第二亥姆霍兹共振腔单元1。

所述第一吸声棉单元6与所述第二吸声棉单元9用于降低噪声；

所述第一亥姆霍兹共振腔单元8与所述第二亥姆霍兹共振腔单元1，用于吸收不同频率的噪声；

所述第一聚氨酯弹性体单元4与所述第二聚氨酯弹性体单元2,用于吸振、降噪；

所述芯子3，由电容器单元串联和并联组成，具体材料为铝箔和聚丙烯薄膜，用于产生较大的电容值和容量。

所述真空层单元5，用于削弱噪声；

所述第一亥姆霍兹共振腔单元8和所述第二亥姆霍兹共振腔单元1，包括若干亥姆霍兹共振器；

每个所述亥姆霍兹共振器，用于吸收单一频率的噪声，均匀分布在所述第一吸声棉单元6和所述第二吸声棉单元9中，与所述第一亥姆霍兹共振腔单元8和所述第二亥姆霍兹共振腔单元1连接。

所述第二亥姆霍兹共振腔单元1与第一亥姆霍兹共振腔单元8的所述亥姆霍兹共振器数量相同；

所述第二亥姆霍兹共振腔单元1与第一亥姆霍兹共振腔单元8的所述亥姆霍兹共振器在同一水平线上。

所述亥姆霍兹共振器由具有圆形开口的腔体和圆柱体组成，所述腔体的圆形开口与所述圆柱体开口连接,所述腔体和所述圆柱体的半径相同。

所述第二吸声棉单元9在壳体上底面10的内侧，所述真空层单元5在壳体下底面7的内侧。

在保证充足的绝缘安全性的前提下，为了能使滤波电容器的噪声降到一个可以接受的水平，本技术方案拟采用多级式降噪结构。通过实际测试得出的结论来看，滤波电容器的振动和噪声在上下底面非常严重，侧面的振动和噪声相对较弱，因此为了保证滤波电容器良好的散热特性，只对其上下两个底面施加相应降噪措施。首先，在下底面加装真空层，用于削弱噪声；其次，在电容器芯子的两端都加装上聚氨酯弹性体，用于吸振和降噪；再次，在聚氨酯弹性体和上下底面之间的空腔中加入多个亥姆霍兹共振器，用于精准吸收单一频率的噪声；最后用吸声棉填充聚氨酯弹性体和上下底面之间的空隙，进一步降低噪声。

在正常运行状态下，高压滤波电容器对应的1100hz、1300hz频率的噪声最大，所占比重最大，因此要对上述两种频率的噪声做有针对性的消除，单个亥姆霍兹共振器对频率具有较强的选择性，共振频率f0的计算公式如下所示：

lk＝t 0.8d

式中，c为声速，s为颈口面积，s＝πr²，r为颈口半径，v为空腔体积，t为颈的深度，d为圆孔直径。因为颈内空气柱两端附近的空气也参加振动，因此需要对t进行修正，其修正值一般取0.8d。

本实用新型系统具有如下有益效果：

(1)阻止电容器单元运行时产生的噪声沿出线套管端和底部方向的传播，能够明显降低滤波电容器单元的噪声；

(2)不仅能够消除较宽频率范围的噪声，也能对某几个频率的噪声做有针对性的消除；

(3)多级降噪结构位于滤波电容器内部，不需要在外部辅助安装，使用方便。

综上，本技术方案能提高滤波电容器使用寿命的同时，也能促进高压换流站周围的环境友好型，具有很好的工程实用价值。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。