城区户内配电变压器低频噪声分析及治理

    引言

    随着北京经济社会的发展和城市开发建设力度的加强，近年来城区范围内涌现出一大批高层住宅建筑。由于对土地资源利用率的高，以及市政规划为避免公用设施露天放置对景观的破坏，相关配套的供电设施多设置于高层建筑户内，但出现了变压器低频噪声引起的噪声污染投诉的情况。本文通过对四合上院配电变压器引起的低频噪声造成了多家住户夜间难以入睡，严重影响了住户的日常生活。为此通过对配电变压器噪声进行分析，提出了噪声治理措施，并制定了具体实施方案，最终圆满的解决了噪声污染问题。

    1. 配电变压器低频噪声监测分析

    四合上院小区位于北京市中心城区，是一所高档住宅区，2012年随着一至三层住户的入住，居民陆续发现夜间室内存在不间断的变压器“嗡嗡”声，曾多次向供电公司反映和投诉该配电室噪声污染。

    1.1 低频噪声源

    四合上院配电室位于住宅楼的地下室车库内，配电室位于地下二层，房间内有四台变压器，分别放置在两个房间。房间四壁粘贴了矿棉板，顶棚为预制水泥板，地面为水泥地面。变压器现场照片见图1 所示。

    1.2 监测结果及分析

    配电室内设备正常运行情况下，对配电室内外噪声进行噪声频谱分析监测，各测点噪声频谱图见图 2- 图 5，受影响区域噪声频谱图见图 6- 图 7。

    1.3 低频噪声分析

    测试结果表明，噪声频谱符合变压器噪声特性，基频 100Hz、谐频 200Hz 和谐频 400Hz 噪声突出，尤其是 101 室卫生间监测频谱，谐频 200Hz 处峰值非常明显。

    1# 变压器的噪声大于其他变压器的噪声，可能是因为 1# 变压器带了负载，而其他变压器为空载运行。建议在每个变压器分别单独运行时，再进行噪声监测，可以得出更准确的结果。

    目前住宅建筑室内噪声标准主要采用 《住宅设计规范》（GB50096-1999）和《民用建筑隔声设计规范》(GB50118-2010)，其中《民用建筑隔声设计规范》(GB50118-2010)室内标准限值更为严格，高要求住宅的卧室、起居室（厅）内的噪声级，应符合表 1 的规定。

    显然在夜间，配电变压器运行在住户家中产生的低频噪声超出了标准要求 30dB。

    2. 住宅内低频噪声污染分析

    2.1 变压器噪声产生原因

    变压器在运行中持续发出“嗡嗡”声，这是由于铁芯在磁通作用下产生磁致伸缩性振动所引起的，这种“嗡嗡”声称为电磁噪声。变压器的电磁噪声主要是由于铁芯振动耦合到变压器外壳，使外壳振动形成的。这种磁噪声由变压器向外辐射，特别是产生共振时，所辐射的噪声更强。