【電抗器常識】探討電抗器自身的噪聲(上)

      國家標(biāo)準(zhǔn)對噪聲有明確的規(guī)定，電抗器也不例外，特別是串聯(lián)電抗器與進(jìn)線電抗器。鐵心串聯(lián)電抗器噪聲為70dB，消弧線圈噪聲為78dB，并聯(lián)電抗器噪聲為80dB，對其它類型電抗器的噪聲指標(biāo)也都做了相應(yīng)的規(guī)定。噪聲指標(biāo)的高低標(biāo)志著制造廠的設(shè)計能力，也標(biāo)志著制造廠的工藝水平。超指標(biāo)的噪聲不但污染環(huán)境，而且將含給電氣設(shè)備的運(yùn)行帶來危害。

      電抗器的噪聲是由自身噪聲和冷卻器噪聲組成的一種連續(xù)噪聲。本文主要論述自身噪聲，自身噪聲的主要噪聲源是鐵心。硅鋼片的磁滯伸縮受其材質(zhì)及緊固鐵心應(yīng)力的影響，鐵心中的磁通與流過繞組的電流之間是非線性關(guān)系，這種非線性感抗是由鐵磁材料的性質(zhì)形成的，．而不是由熱效應(yīng)形成的。產(chǎn)品設(shè)計選擇的磁通密度越高，噪聲必然也就越犬，高次諧波分量也就越多。鐵心噪聲是以兩倍的電源頻率作為基波頻率的，它含有整數(shù)倍的高旋撅翠。

      眾所周知，人的耳朵感覺到的聲音響度是和聲音變化的對數(shù)成正比樹的 如果 鐵心磁滯伸縮為基礎(chǔ)，計算其噪聲值A(chǔ)(dB)，可用下式來表選：

      從上式不難看出，噪聲是與鐵心的幾何尺寸、磁通密度的高低成正比倒的。一般來說，磁通密度在1。4～1．sT范圍內(nèi)，磁通密度每變化0．IT 噪聲變化2~3dB。對子帶有氣隙的電抗器(串聯(lián)電抗器)因其有特殊的鐵心結(jié)構(gòu)，每柱有若干個鐵餅，噪聲指標(biāo)就更顯得重要了。如果將鐵餅壓緊后再緊固鐵心，雖然可以降低噪聲，但由于存在著磁滯伸縮和磁吸引力，還是要產(chǎn)生較大的噪聲。因此，硅鋼片的材質(zhì)是影響噪聲的重要因素。

      磁通密度在1。4～1．sT范圍內(nèi)，磁通密度每變化0．IT 噪聲變化2~3dB。對子帶有氣隙的電抗器(串聯(lián)電抗器)因其有特殊的鐵心結(jié)構(gòu)，每柱有若干個鐵餅，噪聲指標(biāo)就更顯得重要了。如果將鐵餅壓緊后再緊固鐵心，雖然可以降低噪聲，但由于存在著磁滯伸縮和磁吸引力，還是要產(chǎn)生較大的噪聲。因此，硅鋼片的材質(zhì)是影響噪聲的重要因素。

      鐵心或繞組產(chǎn)生振動，通過與油箱的固定部分或絕緣油，使油箱面振動，并使嘌聲向外傳播。特別是油箱及其附件的固有振到頻率與來自鐵心的振動頻率一致時；將會出現(xiàn)共振現(xiàn)象，使振動加劇。為降低電抗器的本體噪聲，通常可采取降低鐵心的磁密；采甩高導(dǎo)磁率的硅鋼片，改善鐵心的加工工藝及鐵心組裝后處理工藝等很多措施，這些都可不同程度地降低電抗器的噪聲。

      雖然降低磁通密度可以使噪聲降低，但需要增加鐵心的截面積，這是得不償失游，況且降低磁密的方法只能降低幾個分貝的噪聲。帶有氣隙的電抗器，為減少鐵心柱氣蹤中產(chǎn)生的噪聲，設(shè)計時選擇的磁通密度往往是變壓器磁通密度的O．7～O．9膳：，這對于并聯(lián)電抗器更為重要。但是，電抗器在輸變電網(wǎng)路中運(yùn)行，一般都存在著很大的諧波屯流，電抗器如安裝在負(fù)載驟 變化構(gòu)場臺，選擇的磁通密度更應(yīng)該引起設(shè)計人員的注意，如果過高，很可能達(dá)到飽和磁巒。因此，我國電氣化鐵道安裝的鐵心限流電抗器，設(shè)計的磁通密窿一般都不超過I．5T。